李成峰
乐清市磐石镇中学 325600
【内容概要】进入21世纪,我国改革的方向以人为本,使基础教育更适应信息时代科技迅猛发展的需要,改革的目标是努力提高学生素质,使各种能力协调发展,为终身教育奠定基础。实验是一种探究性活动,积极开展以实验为基础的教学活动,实施实验探究教学,具有重要意义。它不仅能够为学生充分发挥实验能动性提供重要途径,而且还是有效实施中学科学课程目的的重要且必要的前提条件。这是以实验为基础的科学课程观的核心思想。因此,有必要对实验探究教学的有关问题做些探讨。
【关键词】实验 实验探究
下面对实验探究教学的有关问题做些探讨。
一、实验探究的必要性
新一轮课程改革重视过程,淡化结论,要求给与学生活动的空间,思维的空间。并且正式明确提出了要重视探究式教学,并称之为学习方式的改革。是在教师的组织和引导下的一种提倡学生独立观察思考,学生自己归纳总结得出科学结论的自主学习方式。这种学习方式有利于学生学会科学的方法,有利于培养学生独立学习的能力和勇敢克服困难的精神即实事求是的品质,也有利于培养其创新思想、创新精神和实践能力。
科学课程是一门以观察和实验为基础的自然科学,科学教学离不开实验,若能把实验和探究性学习最佳整合,实施实验探究教学,一方面通过实验把概念、规律展现在学生面前,丰富了他们的感知,增强了他们的观察能力。另一方面通过探究学生的主动参与,提高他们的动手能力,活跃了他们的思维,能全方位地发挥主观能动性,使学生形成良好的学习习惯。
这也是中考的需要,2004全国自然试题,充分体现了信息时代的特点,注重实验探究和研究方法的培养。
二、实验探究教学
首先以一道例题来谈谈实验探究教学的过程和实施。
小丽在研究一定质量的气体压强时,想到了这样一个问题:如果将这些气体的体积保持不变,它的压强会不会随温度的变化而变化呢?针对这个问题,她经过思考,提出了两大猜想:(1)这些气体在体积不变时,温度越高压强越大;(2)体积不变时,温度越高压强越小。究竟那种猜想是正确的呢?小丽进行了如下实验:在烧瓶中封入
一定质量的某种气体,烧瓶的一端连接在气压计上。将烧瓶放入水中,通过温度计可以测得水的温度,也就是瓶中气体的温度。(如图)给水槽中的水加热通过不断调整压强计以保持瓶中气体体积不变,并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值,经过一段时间,实验数据记录如表所示:
小丽进行了归纳分析,看出了在这种情况下气体的压强与温度的关系。小丽经过进一步思考,得出了一个初步的结论并验证了自己其中一种猜想的正确。根据你刚才的阅读,请回答下列问题:
1)小丽得出的结论是什么?答:一定质量的气体,在 保持不变, 。
2)在夏天,小宇将自行车车胎中的气打得足足的,准备出去游玩。路上碰到小周 ,于是他将自行车放在烈日下与小周聊天。正聊在兴头上,突然听到“砰”的一声巨响,车胎爆裂!这是怎么回事?请你用刚才的探究出来的结果来解释该现象。
3)小丽探究出来的这个结论在日常生活中有何应用?请举一例。
4)小丽是按照怎样的思想过程进行探究活动的?:答: → →
→ → 。
这道题不仅给了我们这样一个导向:实施实验探究教学的必要性,还提供了探究过程。即:(如图)
由此我们可以看出制定计划和设计实验是科学探究过程中的重要环节,是从操作角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。根据问题确定方法,由方法选择器材等,它可以培养学生独立思考的能力和设计能力。
在平时教学中教师可以先让学生个别思考,再进行小组讨论或全班交流,讨论可能出现多种实验方案,不必强求与教师思路或课本思路相同,只要方案合理,就要肯定。这就对教师提出了更高的要求。教师必须认真研究教材,吃透教材,将各章节知识系统化。在此基础上密切联系实际生产、生活,使学生获得的知识更具有实用价值。在学生进行实验探究时教师贵在合理、有效而又巧妙地引导和思维方法的渗透。把动脑动手的机会留给学生。给予他们自由发挥的活动空间和思维空间。教师多一些肯定和鼓励。其目的是培养探究气氛,让学生在自然知识的产生过程中体验到科学家的思维过程,逐渐形成喜欢质疑,乐于探究,努力求知的心理倾向。培养学生科学探索科学问题的方法,以达到解决问题来聚集学习内容的目的。
三、在实验探究教学中注重思维与能力的培养
通过实验探究帮助学生形成一种用类似科学研究的方法,主动获取知识信息,并运用已学知识分析讨论及解决问题。从而使学生的创新精神和各种能力的培养得到落实,使学生的素质得到逐渐提高。以利于他们认识自然,获得终身学习的能力。
1、培养学生的发散思维。就这个问题,从不同侧面展开实验,然后让学生介绍自己的实验过程和分析结果,交流成果。这样他们就能得到多种解决问题的方法,发散思维得到有效的训练。例如:测石块的密度的方法,学生选择不同的器材和方案,有的用天平和量筒采取常规测量;有的只用天平和一个盛水容器,由天平测出石块而和它排开水的质量,已知水的密度就可以算出排开水的体积即石块儿的体积,再用密度=质量/体积公式得出;有的用弹簧秤和量筒:有的用杠杆法;还有的用浮力的知识等等。同学们在探究过程中积极思考想出了很多方法,不仅巩固综合了知识,还做到了灵活运用,一题多解。
2、打破常规思维寻找捷径,培养学生创新精神和创新能力。实验时要想他人所未想,做他人所未做之事,冲破常规思维的束缚,克服思维定向的影响,敢于标新立异。例如:如何利用软线、刻度尺等仪器粗略测量啤酒瓶的容积?再如:如何用天平测某一物体某一侧面(侧面为一平面)的体积呢?问题新颖离奇,学生的设计方案也必定具有创造性。
3、培养学生的参与意识和实践能力。实验探究活动不是教师一个人的事,也不是个别几个学生的事,而是全体学生共同参与的实践过程。例如:以浮力的定义为研究课题,让学生亲自做一做,感受一下浮力的存在和特点,然后总结出浮力的定义。具体做法是:让学生提一桶水放入水池或从大水桶中提出来,反复几次,说出用力的感受并分析原因。通过参与提高了学生的兴趣,对浮力的概念有了深刻的认识。实践能力在潜移默化中得到了提高。
这种教学方式的实施正在进行,但还处于摸索阶段,需要在教学当中不断改进、完善。它是对传统教学的有益补充,而不是全盘否定。