屠伟汉
萧山区新街初中 311217
摘要:初中科学离不开实验,只有在实验教学中,初中生才能坚持注重观察、学会归纳现象、不断实践创新,进而培养自身的实验探究创新能力。本研究首先简析初中科学实验探究现状,进而从五方面探究初中科学实验探究教学策略即:教师备课过程细化,提升实验探究教学质量;教师授课有条不紊,提高实验探究教学效率;注重学生实验探究,培养实验观察能力;注重实验探究细节,培养科学操作能力;优化实验探究教学,培养实践创新能力。希望能对广大初中科学教师的实验研究策略起到抛砖引玉的作用。
关键词:初中科学 实验探究 教学现状 教学策略
实验是科学的关键,没有科学实验就不能真正获取科学真理。因此,初中科学教学需要以实验作为教学的主要活动,科学教师在指导学生进行科学实验过程中,逐步培养学生的实验观察能力、科学探究能力和实践创新能力。初中科学教材内容的编排中侧重对实验探究的安排,但由于各个初中实验教学的设施和器材等方面存在着诸多问题,以至会大大影响科学实验的开展和创新,加上中考应试教育的限制,初中科学实验教学也受到一定程度的影响。在新课程改革的今天,仍然在课程实践中存在一定的问题,经过笔者的调查,现归纳总结初中科学实验探究教学现状如下:
一、简析初中科学实验探究现状
第一,通过笔者调查发现,在初中,科学实验探究课程的设置并不是全面开放,有些学校开设科学实验探究课程,大多都是教师讲解为主,有些年轻教师采用多媒体形式加上做题练习,真正做到实验探究的教学形式很少。
第二,初中科学实验探究过程较为单一,实验探究困难重重。常常会出现学生不能正确使用实验仪器,动手实际操作能力较弱。有些实验探究设计、现象分析、数据整理归纳存在一定程度的问题。
第三,学生对科学素养的提高置若罔闻,也无法使自己在是科学实验探究中主动提高。学生在课堂实验探究教学中核心素养培养意识淡薄。
第四,经过一系列的走访笔者发现,大多数学生喜欢科学课的原因都是因为可以进行科学实验,学生对自己动手实验、发现实验现象、归纳总结结论充满期待,希望学校能开设专门的科学实验探究课程。但是很多学校的科学实验课都是教师在做实验,学生只有观看的机会,无法自己动手参与其中,这就严重缺失了学生在课堂中的主体地位,无法真正提高学生自身的动手实验能力,无法提升学生主动积极的探究兴趣,导致学生的实验探究能力较低。
基于以上笔者的调查访谈得知,初中科学实验探究教学存在较多的问题,要想解决问题,提高初中生科学实验探究教学质量,现有针对性地提出五方面教学策略如下:
二、初中科学实验探究教学策略
(一)教师备课过程细化,提升实验探究教学质量
教育者是教学过程的主导,只有教师充分细致的备课,才能有的放矢的指导学生有条不紊地学习活动。初中科学教师不能忽视备课过程,尽量细化教学环节,用丰富多彩的实验探究活动启发学生喜欢探究。首先,科学教师要树立备课提高教学质量意识,细致备课,在备课中确定实验探究主题、研究实验细节、琢磨探究环节等问题,为保证科学实验探究教学质量奠定坚实的基础。其次,教师要把备课划分清晰。依次为:准备实验探究内容、安排具体教学程序、归纳整理教案细节、整理教学辅助资料、实验探究器具摆放、实验场地检查准备。例如:在进行“测量物体的质量试验”一课的备课时,先要研究与课程内容相关的知识点,把“测量物体的质量试验”内容具体细化,分别按照不同的星级划分难度,依次进行有序的准备。最难的可以确定为五颗星,把实验注意事项定为五颗星、实验定理原理为四颗星、实验步骤为三颗星、实验材料准备两颗星、实验场地安排为一颗星。教师可以采用模拟教学的形式准备教学流程,厘清教学思路,及时发现实验探究教学中可以存在的一系列问题,预设应对的教学策略。
当教师确定教学思路后,还可以运用多媒体进行辅助教学,尽量采用剑法的形式优化教学流程,为学生实验探究准备充分的时间,从而有效地提高教学质量。
(二)教师授课有条不紊,提高实验探究教学效率
初中科学教师授课切忌仅仅为了完成教学任务,而是在授课过程中加强细化教学环节,力争做到有条不紊,循序渐进的提高实验探究教学效率。科学教师不能忽视授课的每一个环节,根据之前的详尽备课可以按照六个步骤进行讲授即:科学灵活导引、正式教学讲授、组织实验探究活动、调控实验教学进程、学生合作交流、总结实验探究结果。例如,在进行科学实验探究“人体呼入和呼出气体成分测验”一课时,科学教师可以通过提问引发学生实验探究的兴趣,如:人为什么要呼吸?人类呼出的气体和吸入的气体是相同的成分吗?及引发学生对问题的讨论和争辩,为学生实验探究创设良好的氛围。在同学们热情讨论的进程中,教师引导学生走进新课的内容。同样采用设疑的形式激发学生实验和探究的主动性和积极性。问题如:人类呼出和吸入的气体不同的原因是什么?然后分组进行测试每位同学呼出和吸入的气体进行实验探究,检测气体中的不同成分。与此同时,教师组织学生观看实验视频,在实验视频的指导下,师生再次进行气体的检测实验探究,发现问题及时有效的调整实验进度,使学生能体验到实验常常会出现不同的问题,遇到问题随时改正就会使实验探究进度大大加快。因此,初中科学教师要采用多种方法调控实验探究教学进度,使实验教学在学生主动积极地参与下稳步提高教学效率。
(三)注重学生实验探究,培养实验观察能力
初中科学实验探究教学的重点就是实验探究,科学教师一定要注重学生探究实验的操作体验过程,使学生明确的认识到,只有不断实验探究,才能在实验中发现新知识。另外教师要鼓励学生尽量独立自主的完成实验,学生在自主设计实验时开启实验创新思维,为培养学生的细致观察和科学实验能力奠定坚实的基础。教师要给学生充足的实验时间,让学生在实验的过程中真正体验观察现象、发现问题等一系列程序,让学生感受实验发现的喜悦,体验观察成果的快乐。
科学教师从实验细节入手,培养学生实验探究能力。例如:在学习凸透镜实验有关内容时,教师作为课堂的主导者,需要引导学生去观察实际发生的实验现象,并帮助学生通过自身观察说出自己的想法,需要小组成员之间分工进行观察,从多角度锻炼学生的观察力。初中生处于好奇心较强阶段,大多数学生对物理、化学、生物等学科科学知识实验饱含热情,愿意积极主动地参与到实验探究过程中。当然,由于基础能力的差别,致使学生对实验观察、理解、领悟存在较大的差异,就需要教师采取相应的教学手段去调动学生的自主能动意识,使不同层次的学生对实验有不同的理解和认识,在实验中不同程度的提高实验观察能力,都能体验到实验观察的乐趣,激励理解能力较差的学生走向更高的层次,观察领悟能力强的同学能更上一层楼,并带领层次低的同学共同完成实验探究,力争实现因材施教、全面发展。比如:在铁丝与氧气反应的实验过程中,教师需要在示例实验中教会学生将铁丝绕在火柴棒上,以及需要在氧气瓶的底部铺上沙子,并让学生思考为何要这么做?这么做的意义是什么?学生提出以上问题后,教师只需让学生关注接下来的实验,在实验中寻找答案,如此既能够让学生积极观察实验,又能够让不同层次的学生进行思考分析,有效全面的提升学生综合素质。
(四)注重实验探究细节,培养科学操作能力
科学实验需要严谨而又准确的,既要彰显科学的严谨性,又要显示科学实验的周密性。基于此,科学教师组织学生进行科学实验时需要周密安排科学实验步骤、精细准备科学实验材料、正确安装科学实验设备,根据科学实验的标准,规范的安排科学实验的步骤,明确科学实验探究的具体细节,清楚指出实验的注意事项,警示每位同学严格遵守实验规定,准确记录实验探究数据。关注引起实验发生变化的细节,让学生在不断的实验中拥有严谨细致的科学素养,不断提升自身实验操作能力 。以“串并联电路的电流特点”为例进行科学实验探究,提升学生操作能力,在该实验过程中教师可让学生根据以往知识经验设计实验电路图,并根据自己的实验进行电路连接,在实验操作过程中让学生发现实验细节:电路连接过程中的电路开关必须保持断开;采用串联形式连接电流表与整个电路,同时再串联电压表;如果电路不通,就是电压表和电流表连接出现问题;读取电压表和电流表度数的时候需要辨别清楚分度值以及量程。教师和学生共同研究试验细节问题,尤其是操作中的关键细节,学生在明确这些细节过程中,掌握实验操作的要点,有效地培养了初中生科学实验细节操作。与此同时让学生在后续学习和生活能够拥有细节意识,关注细节,做好细节,有效地培养学生的科学操作能力。
(五)优化实验探究教学,培养实践创新能力
实验探究教学的实践创新能力至关重要,需要教师在优化实验探究教学环节,稳步提高初中生的实验创新能力。很多实验是课本中有序安排的,教师可以采用重复实验的方式,使学生在实验探究中有新的发现,在变化实验环节的基础上让学生体验实验创新的快乐。可以激发学生面对同样的实验采用多种方法设计实验过程,拓展学生的发散思维,激发学生的创新实践热情,引导学生在自主合作的实验探究中不断优化实验探究的环节,提高学生的实验创新能力,使孩子们体验到创新实验的成功幸福感、认识到实验创新对培养科学探索精神的重要性。此时,科学教师不是一个旁观者,需要给予学生恰当的指导,发现学生在操作或者是实验设计方面的问题及时帮助学生更改,让学生们感受到自身实验创新的不足,按照教师的引导循序渐进的改善实验设计,有的放矢的加快实验创新的进程。教师在指导学生方法的同时,不能取代学生的主体地位,并给予设计人员肯定,但是在肯定过程中也要不断完善学生的创新想法,让学生的设计方案更加合理化且具有可行性。比如在“小型地球仪的制作”的实验中,教师要让学生发现自己身边的圆形物体,并拿出来进行实验操作,使用乒乓球、铁丝便可制作地球仪,但是在制作过程中由于乒乓球表面过于光滑,铁丝难以控制乒乓球。对此,教师可对该实验进行引导教学,让学生找到以胶带固定乒乓球的办法,让地球仪实现自由旋转。通过学生们的设计创意以及创意的不断优化,都能够让学生发挥自己的思维能力,对身边的事物进行不断的创新,形成创新意识。
科学实验过程中学生需要学会探究实验细节,并对细节进行问题分析,找出解决问题的答案,不断地提升学生探究问题和分析问题的能力。比如在“氢气与氧化铜反应”的实验中,教师在实验过程中加以展示,并提出问题,让学生分析为何试管要下倾斜?为何要先熄灭酒精灯?分析过程中可进行分组,通过大家共同思考和讨论,说出问题的答案,并掌握该实验的原理。在这一过程中,学生既能获得知识,还能够从共同探讨中感受团队的力量,在后续学习中让学生以团队形式互帮互助,提升全体学生的学习能力和成绩。
总而言之,初中科学教师应该群策群力从多方面、多角度、多途径改善现有的科学教学的不良现状。教师不仅要关注自身备课上课方面的细节策略,而且要注重实验探究教学过程中培养学生多方面的科学综合素养,教师在实验中指导学生学会观察、在总结归纳中培养学生的概括整理能力、在实验发现中培养学生动手实践能力、在自主合作交流中培养学生的创新能力,使学生在探究科学实验中发现科学知识的奥秘,拥有较为强大的科学思维、科学判断、科学实践、科学创新精神和思想,进一步激发初中生对科学的热爱,从而全面提升初中生的科学素养。引领初中生能在探究实验中走向科学探究的道路,为未来的科学发展奠定坚实的基础。
参考文献:
[1] 王雪梅. 生物教学中培养学生科学探究能力的教学研究[D]. 首都师范大学,2011.
[2] 俞闵婕. 从高中生物实验中观测学生科学探究能力的研究[D]. 杭州师范大学, 2016.
[3]郭晴秀. 初中科学探究性实验教学的有效性研究[D]. 浙江师范大学,2013.