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主题单元教学下初中科学拓展性实验的设计与实施分析

发表时间：2021/4/28 来源：《现代中小学教育》2021年4月上作者：江伟波

[导读] 随着新课程改革的发展，现阶段的初中科学教学过程中越来越重视主题单元教学下的实验教学。教师应从学生出发，依托于教材单元，融合科学概念明确主题，设计与开展拓展性的科学实验以更好的激发学生兴趣，锻炼学生的科学素养及动手能力。因此，在初中科学教学中，在主题单元教学下设计与实施科学拓展性实验尤为重要。

苍南县民族中学·艺术中学江伟波 325800

【摘要】随着新课程改革的发展，现阶段的初中科学教学过程中越来越重视主题单元教学下的实验教学。教师应从学生出发，依托于教材单元，融合科学概念明确主题，设计与开展拓展性的科学实验以更好的激发学生兴趣，锻炼学生的科学素养及动手能力。因此，在初中科学教学中，在主题单元教学下设计与实施科学拓展性实验尤为重要。
【关键词】主题单元教学；初中科学；拓展性实验；设计与实施
        在主题单元教学背景下设计和开展拓展性的科学实验教学，教师应通过拓展性实验将科学课本与实际生活之间相结合，强化学科知识与生活实际的有机结合，在保证课本优良基础知识的前提下不断的融入时代性的知识，转变以往片面强调知识性的教学现状，提升科学实验的关联性和完整性，最大程度上符合新课程改革背景下初中科学课堂的教学要求。促使学生在这一教学背景下围绕着某一主题，通过多元化的资源和手段迁移科学认知，提高学生们解决问题及高级思维的能力，培养初中生的综合科学素养及实践动手操作能力。本次探究主要针对主题单元教学下初中科学拓展性实验的设计与实施途径进行了详细的分析。
        1.明确单元主题，优化设计初中科学拓展性的实验教学
        在初中科学拓展性实验设计与开展之前，首先应对单元主题进行明确，教师可以深入课本及教材目录中进行综合分析，以各个单元的目录作为基础明确各个单元的主题。如浙教版七年级上册第三章《人类的家园-地球》的教学过程中，这一章节中主要包括“地球的形状和内部结构”、“地球仪和地图”、“组成地壳的岩石”、“地壳变动和火山地震”、“泥石流”、“地球表面的板块”、“地形和地形图”等等教学教学内容，教师可以综合这一章的目录将主题明确为“了解和熟悉地球”。在明确主题后结合单元教学内容整合、优化及排序教学内容、划分专题。对于单元内的课时来说，可以专题合并部分教学内容，但对于一些本身要求细化学习的，如定理和公式的学习和应用应按照原本的课时学习需求开展。因此将专题划分成两个类型，其一为问题性的专题，其二为议题性的专题。在明确主题后设计和开展科学性试验应布置给学生课前预习的学习任务，让学生提前建立新旧知识点之间的联系，为了更好的解决课堂上遗留下来的问题，应在课堂开展过程中给予学生充分独立的时间和空间思考，促使学生在已经掌握的科学知识基础上深入实验中去思考和探究，提高单元主题教学的整体性和连贯性，促进学生始终发挥自身的学习主体地位。
        2.在主题单元教学下采用逆向设计的方式完成拓展性科学实验的教学目标
        在主题单元设计理论指导下，教师可以通过逆向设计的途径规划科学课程。

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在主题单元教学下设计和开展拓展性的科学实验中，单元教学设计指南能为逆向设计提供逻辑结构，让学生在各个阶段中能跟随逆向设计流程更好的在预期的目标下不断的探究思考，并在学习活动中掌握和应用相应的科学知识[1]。如在进行“摩擦力”的教学中，教师可以通过以下逆向设计的途径展开拓展性科学实验的教学。首先第一阶段应让学生掌握和理解摩擦力的定义--摩擦力是阻碍物体相对运动的力；第二阶段应给予学生实践机会，在生活中观察到部分摩擦力的时候应明确摩擦力是帮助物体运动还是阻碍物体运动的；第三阶段是要求学生在实验中观察学习，通过实验来说明什么时候的摩擦力会帮助物体运动、什么时候的摩擦力又会阻碍物体运动？通过依托于教材单元明确主题，融合科学的大概念，结合单元教学内容划分专题，并在课堂上留给学生足够的时间和空间，引发学生思考在预期教学目标的前提下运用逆向思维设计科学实验，促使学生在拓展性实验过程中掌握和应用更多的科学知识，提高学生的科学学习质量及应用能力，活跃初中科学课堂的教学氛围，促使学生更好的培养和锻炼自身的科学综合素养，从整体上提高主题单元教学下拓展性科学实验教学的有效性及教学质量。
        3.设计和开展实践性的拓展性科学实验，强化学生的动手操作能力
        笔者在课堂教学的过程中设计了拓展性的科学实验--海上内循环的模拟实验，这一实验的操作并不复杂，拓展的点在与深化学生对于科学内容的学习和掌握。因此在实验问题的设计过程中应重点提醒学生水循环会对气候产生影响，而气候又能对水循环产生影响[2]。并且在水循环的前提下为后续“溶液的蒸发”打下坚实的教学基础。在这一实验操作过程中，教师应为学生准备好一大一小两个烧杯、冰块若干、食盐若干及保鲜膜等等，要求学生在大容器内放入适量的食盐溶液，将小容器正放于盛有食盐水的大容器内，在大容器上用保鲜膜覆盖好，并在保鲜膜上放置一块冰块，将容器放置在太阳下，观察和记录变化现象。在学生实验操作的过程中设计相应的问题：“你认为小容器中的水是什么味道的？为什么？有什么方式让水汽凝结得更快？”促使学生在一边操作实验的过程中一边思考探究问题，强化学生实践性解决问题的能力，给予学生更大的自主思考和发挥的学习空间，强化学生的自主思考和探究意识，培养学生的综合科学素养。
        4.结语
        在初中科学课堂的教学过程中，教师应遵循新课程改革下的教学要求和教学目标，在主题单元教学背景下积极设计和开展拓展性的科学实验课堂，教师可以通过实施明确单元主题，优化设计初中科学拓展性的实验教学、在主题单元教学下采用逆向设计的方式完成拓展性科学实验的教学目标及设计和开展实践性的拓展性科学实验等多元化的教学手段更好的激发学生对于科学实验的探究积极性，提高初中科学课堂的教学有效性和教学质量，强化学生综合科学核心素养的培养。
【参考文献】
[1]孙芙芬, 钟伟东. 拓展性实验在初中科学中的实践与探索[J]. 宁波教育学院学报, 2019, 21(003):136-138.
[2]黄爱弟. STEM教育理念下初中科学拓展性课程的实践研究[J]. 中学教学参考, 2019, 15(017):90-91.