探究初中科学实验环节中问题细化设计的策略

发表时间:2021/4/25   来源:《中国教师》2020年35期   作者: 茅丹
[导读] 实验是初中科学教学中最为关键的一部分

        茅丹
        黄岩区院桥初级中学
        摘要:实验是初中科学教学中最为关键的一部分,是学生学习和应用科学知识最为有效的途径之一,。但是,目前的初中科学实验教学中依然存在着一些问题,实验教学效率得不到提升。因此,科学教师需要在实验探究环节中设计问题,制订学习目标引导学生进一步思考,进而提升初中科学实验教学效率。为此,本文着重分析了实验探究环节中的问题设计策略。
        关键词:初中科学实验;探究环节;问题细化设计
引言
        初中科学作为一门基于实验的自然学科,有着类型丰富、内容多样等特征,通过理论与实践相结合,可培养学生的科学综合素养。但就当前的教学实际来看,初中科学实验教学中仍存在较多问题,若在此基础上展开教学,必然会对学生的学习造成影响,降低课堂教学效果。因此,教师要积极探索新的教学方法,解决当前的教学问题。在新时期的教育理念下,培养学生实践动手能力和创造能力尤为重要,教师通过在初中科学教学中应用探索性实验教学,能够为学生的探索学习提供重要支持,激发其创新与主动学习的意识,进而在提升学生实验质量的同时,切实提高教学实效性。
一、科学实验教学问题设计的必要性
        在传统的初中科学实验教学中,侧重教师的演示和实验原理的讲解,忽视了学生主动探究的过程,并没有落实以学生为中心展开教学的理念。这导致学生理论知识虽然丰富,但动手实践能力欠缺,遇到灵活一点的问题时,找不到解题思路从而影响学生的成绩。因此,为了进一步提高初中科学实验教学效率,教师要从学生对知识的认知度以及兴趣点出发,对问题进行细化并合理设计,从而培养学生科学思维的逻辑性。教师在教授学生科学知识的同时,增强学生对科学现象的探究意识,进一步提高学生的实践能力。
二、初中科学实验环节中存在的问题
        (一)实验成效低
        对于初中生来说,教师在他们心中占据非常重要的地位,很多事情都是模仿教师,比如在开展实验的时候,学生一般只是仿效、照搬教师的操作步骤和过程,很少会有自己的创新,看起来很热闹,很多时候却连实验原理都没弄明白,并且,教师在授课的时候没有充分体现出学生的课堂主体地位,只是为了完成任务进行讲学,实际的科学实验成效非常低。
        (二)不能激活学生思维
        受传统教育理念的影响,仍有部分教师采用以往的教学模式,并没有对课堂教学内容进行创新,也没有将学生置于主体地位来展开教学,即使是组织课堂实验,也只是在讲桌前演示实验,让学生直接观察,不能使学生切身参与到实验教学中。一些需要动手演示的实验步骤,也完全是教师在操作,学生参与程度低,学习动机弱,导致学生的探索兴趣不高,不能有效发挥初中科学实验教学的价值。
        (三)教学模式落后
        目前,在开展科学实验教学的时候,很多教师依然是传统的教学模式,只是关注学生的考试成绩,对于学生的动手能力和掌握实验知识的能力缺乏关注,一切都是为了分数。这就导致很多学生缺乏学习科学实验的兴趣,认为科学实验课程只是单纯地进行实验,忽视了该课程的内涵和外延,对学生的探究能力和创新能力的培养缺乏正确地认识,最终导致这门课程的价值无法充分体现出来。
三、科学实验教学中的问题细化及设计策略
        (一)精心设计生活化科学实验,激发学生学习兴趣
        笔者认为初中科学教师要立足于学生生活,设计生活化科学实验,在丰富科学实验教学内容的同时培养学生的探究精神。

例如教师在教授“植物与土壤”相关知识点时,可以设计土壤采样测验实验,土壤主要是分为沙土类、黏土类、壤土类,土壤颗粒大小不同,可以细分为砂粒、黏粒、粉砂粒。学生可以从学校、田间、公园等场所采集来的土壤进行分析,田间主要是壤土类土壤,这种土壤颗粒大小适中,透水性和透气性比较好,植物生长比较旺盛;学校内主要是砂土,颗粒比较大,土壤养分比较低,不太适合植物生长。学生利用土壤样本开展探究实验,进一步探究土壤类型对植物生长的影响,学生利用,采集根系比较发达的绿萝来进行种植实验,观察哪一种类型土壤对植物生长更为有利。科学教师可以结合学生搜集的绿萝花进行植物根系讲解,让学生了解根系搜集水分和养分的过程,了解植物根系的物质运输作用,培养学生保护土壤、保护植物的环保意识,这也是科学教学的目的之一。
        (二)探索思路,设计实验方案
        在探索“影响电磁铁磁性因素”的实验中,通过学生的猜想可以得知,设计探究实验需要理清下面几个问题,电磁铁磁性强弱的测量、通过电磁铁电流大小的测量、电磁铁的匝数变化。对于电磁铁的磁性强弱,有的学生认为可以通过电磁铁吸引小铁钉、铁屑的多少进行判断;有的学生认为可以通过弹簧测力计将电磁铁吸引的磁铁拉开,通过测力计的读数进行测量。对于电磁铁电流的测量可以通过滑动变阻器、电流计直接进行测量。对于电磁铁的匝数变化,有的学生认为可以在电磁铁的整数匝上面连接接头,通过接入不同的接头改变匝数;也有的学生认为可以对同样规格的电磁铁进行串联,根据串联电磁铁数量的改变来改变匝数;还有的学生认为可以一边实验,一边进行电磁铁线圈的制作。在探索过程中,大部分学生选择了弹簧测力计和在电磁铁的整数匝上面连接接头的实验方案,因为相较于其他的思路,这两个测量方案更容易操作,现象也更加直观。
        (三)启发学生的科学思维
        随着新课程改革的贯彻落实,无论是教学目标还是教学理念都发生了巨大变化,对于培养学生的核心科学素养越来越重视,这也在一定程度上突显出创新能力和探究能力的重要性。对于初中科学实验教学来说,教师要不断提高实验开放程度,重视实验设计过程,让学生自行制订不同的实验方案,教师做的就是对方案进行指导,确保学生的安全。经过小组讨论、组间讨论等方式,比较不同组间实验设计的优缺点,从而找到最优的实验方案,让学生对整个实验的过程和结果有充分地了解,实现清晰化、条理化的实验。
        (四)引导学生有序参与科学实验活动
        在开展科学实验教学时,教师不仅要对学生进行实验演示,而且要鼓励学生主动参与到教师的实验教学过程中。对于学生而言,只有亲身参与到实验中,才能对其中的科学原理产生更加深刻的理解和认识,学习科学知识才更加有效。但是学生在实验时,又存在很多可变性因素,实验过程较为随意。因此,在开展实验教学前,教师应要求学生对实验目的进行明确,并在实验过程中注意规范操作,用更加严谨的态度正视实验操作中的每个步骤。尤其对于一些较为关键且比较容易出错的步骤,教师更要多强调,引导学生在操作前仔细确认。在促使学生操作步骤更加规范的同时,也是对学生严谨的科学态度进行培养的体现。在完成实验之后,教师还需要引导学生对实验结果进行规范表述,及时发掘实验过程中存在的问题,并进行改进,以此促使实验学习的效率更高,确保学生参与科学实验的兴趣、积极性得以提高。
结束语
        综上所述,在初中科学实验教学中,教师要以学生为主体,运用丰富多样的教学手段,给予学生展示的空间,培养学生的探索精神,不断提高学生学习科学知识的热情,启发学生的拓展性思维,激发其对科学知识的学习兴趣,提高学生的自主学习积极性。在设计实验问题的过程中,教师要注意留给学生思考时间,让问题成为学生实验学习的引导,进而提高科学实验教学效率。
参考文献
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