浅谈提高实验教学的有效性

袁慧

【摘 要】 实验教学是科学课堂必不可少的环节，在实际教学中，我发现学生参与实验的积极性虽高，但秩序紊乱，探究的广度和深度缺乏。本文从笔者自身教学出发，从出示材料到探究环节，浅谈了如何提高实验教学的有效性，提高学生的探究兴趣。

【关键词】 实验；材料；结构性；探究

实验教学是科学课堂必不可少的环节，而实验材料是科学探究活动的基石，探究是实验教学的核心。在科学课上，教师要注重材料的结构性，推动学生探究能力的发展。

一、有层次地出示材料

有结构的实验材料在使用上具有时间的优势，探究层次的丰富性，操作的简易性，以及数据的典型性等。学生用有结构的实验材料进行探究，能高效地认识问题，探究问题，解决问题，获得科学素养的提升。例如，在四年级的《生的食物和熟的食物》的教学中，对于材料的结构性，我也做了一些思考。我根据教学目标和教学活动确立了两组材料。第一组材料将书本中的生、熟马铃薯改为生、熟鸡肉。考虑到同样是比较相同食物的生熟两种状态，我用玉米这种材料，既能让学生用各种感官和工具观察食物在生熟状态下的的不同，又能在课上做一个简单的爆玉米花的活动。让学生从简单的获得材料，转变到能体验获得材料这一过程，增加了学生的好奇心和期待感。第二组材料出现在本节课的第三个活动：观察、比较生熟鸡肉中，这时候的材料出示不仅仅只是一片生鸡肉和一片熟鸡肉了，而是要让学生亲身经历生鸡肉变熟的过程。在出示材料之前，我先加以引导，让学生自己先说一说怎么做，再出示加热装置，放手让学生操作，增加了他们科学探究的信心和兴趣。这一部分材料相对第一组材料更加地丰富，在层次上为递进关系。

像这样，我们的结构性实验材料根据探究活动的进展分层次出示，能培养学生的推理能力。适时地、有层次地提供探究活动所需的材料，学生的探究活动就会随着材料的不断提供而向前推进。在每一个学生亲历探究的过程中，学生的科学素养都能得到培养。

二、反复锻炼学生的探究能力

探究过程所包含的步骤有：提出问题——推测和假设——设计实验——寻求证实——信息和数据处理——获得结论和表达。探究要对假设进行证明，需要运用批判和逻辑思维，并能在这些步骤进行的过程中不断考虑变化的因素、调整方案。如果把目光投向现实，从学生实践探究过程的角度来分析，我们会发现：第一，学生在没有教师指导的情况下很难顺利而完整地进行探究。第二，学生对某个问题的看法往往基于原有的知识经验，而这些知识经验的正确性并不是一定的，这也影响到整个探究过程的正确性。而其中任何一个环节的细微错误都可能使探究无法完整进行。那么，我们怎样在解决这些问题的基础上提高学生的探究能力呢？

我们要明确，学生科学概念的建立是一个自然发展的过程，不受外界的影响。因而，在当代的探究式科学教育中，主要强调了学生主动的发现过程，这也被称为是“发现式”的科学教育。经过一段科学教育的实践，我发现，在探究的过程中要强调“动手”，更强调要“动脑”，这种改进明显提高了探究式科学教育的效率。例如，在六年级的《抵抗弯曲》这一课中，我先通过一个模拟纸横梁的活动，让同学们用垫圈当作压力，往纸横梁上放垫圈施加压力，直至横梁弯曲变形，从而自我感受、观察、思考出一些影响纸横梁抗弯曲能力的因素，再通过实验去验证其中的两个猜想。同学们通过自我设计的实验进行探究，纷纷说出了自己的发现，并能通过小组讨论设计出一套完整的实验计划。这一课的实验是对照实验，注重的是控制变量，同学们在设计实验时已经进行了较为深入的思考，这时候我再提醒同学们实验时要注意控制变量，并注意细节的处理，同学们便能很快地进行正确而完整的实验探究了。

我想，随着探究活动的不断增加，同学们会逐渐领悟到隐藏在探究过程中的微小的方法、思考方式的调整，体会到探究的乐趣，增强探究的信心。能在这样反复的锻炼中增进自己的探究能力。

三、鼓励学生勇于实践和创新

大胆实践，勇于实践、探索的过程也是创新的过程，要让学生去创新，就必须放手让他们大胆实践，勇于探索。因此在教学中要提供足够数量的材料，让学生分小组围绕中心问题进行实践、探索。鼓励学生用不同的办法进行观察实验，尽可能地多发现科学事物的各种现象和各种属性。不难发现，如果没有学生大胆实践，勇于探索活动，就没有创新性的发现。例如，在六年级《找拱形》一课中，由于书本上运用的是半个乒乓球的“圆顶形”来承受压力，同学们只能观察到圆顶形抵抗压力的能力较大，而并不能直观地观察出圆顶形在承受压力时只产生“向下的力”，而不产生“向外的推力”。所以，我鼓励同学们大胆想象，用手中的材料（饮料瓶、剪刀、双面胶等）大胆实验，使圆顶形不产生“向外的推力”更加形象、直观地呈现在我们的面前。在我的引导之下，学生开始设计实验。最终，在我们共同的讨论中，一个新的探究活动形成了：我们在塑料瓶的圆柱形瓶身处剪下若干个宽度为一厘米的塑料小圈，用其中的一个小圈当作支撑，再把其它的小圈分别剪成两半，成为若干个塑料拱形。把这些塑料拱形一个个地架到塑料圆圈内，用双面胶固定。逐渐在这些拱形上施力，同学们都能很明显地观察到塑料圆圈与拱形拱足接触的地方发生了形变，明确拱形组合上“向外的推力”的从有到无。形象、直观地让同学们体会到“圆顶形”不产生“向外的推力”而抵抗压力的能力更强。通过我们的实验创新，同学们深刻体会到不同实验方法可能产生的不同实验效果，以及其对于知识的理解产生的巨大影响。

苏联教育家苏霍姆林斯基说过：“在人们的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。通过创新，同学们获得了不一样的探究体验，在这样的体验中，形成了自己对科学探究的认识，对于科学探究态度的培养具有不可小视的作用。

像这样，在我们的实验教学中，注重材料的结构性，发展学生的探究能力、创新精神，才能提高学生的科学素养，完成新一轮课改的任务，实现人本化教育。