试论初中科学学生实验教学的优化

周方媛

摘 要：实验是科学的灵魂，为全面实施素质教育，实验教学改革是一个重要切入点。教师要努力在演示实验、实验设计、实验操作、实验迁移中取得优化，充分挖掘学生的潜能，提升实验效果，培养学生能力。

关键词：演示实验；实验设计；实验效果；创新；迁移

初中科学新课程是以观察、实验为基础的一门学科，科学规律的发现和科学理论的建立都必须以严格的科学实验为基础，并受到实验的检验。“实验是科学的灵魂”，为全面实施素质教育，实验教学改革是一个重要切入点。在科学教学中，我们应重视实验教学，优化实验教学，在实验教学中充分挖掘学生的潜能，提升实验效果，培养学生能力。

一、改进演示实验，培养变通意识

我们要抓住教育的每一个契机，激发学生的变通意识。在初中科学教材中，有些演示实验在实际教学中受诸多因素的影响很难操作成功，如果我们能创造性地进行实验改进，不仅能大大增强实验的可操作性，还能培养学生的变通意识。例如，传统的马德堡半球演示实验，要用抽气机或抽气筒将马德堡半球中的空气抽去，而实验室的抽气机往往十分笨重，抽气筒的活塞又很容易损坏，令教师头疼。因此，我在马德堡半球实验的演示过程中做了一些改进：实验时先打开马德堡半球的阀门，点燃脱脂棉花放入半球，然后缓缓合上半球，过十秒左右关闭阀门。接着让学生展开讨论：将点燃的脱脂棉花放入马德堡半球，球内会发生什么变化？通过讨论，学生就会领悟到，要减小球内的气压，原来可以不用抽气机。在演示实验教学中，当遇到难以操作的实验时，如果教师经常能渗透实验改进的思想，在学生心中自然而然就会形成一种变通意识，完成一个实验或做一件事，要尽量选择合适的方案或方法，这种无形的意识将会影响学生今后的学习和生活。

二、深化实验探究，培养创新能力

21世纪是以知识创新和应用为主要特征的时代，科学技术迅猛发展，创新精神与实践能力成为影响整个民族素质的基本因素。而培养学生的创新精神和实践能力，也是新课程科学实验教学改革的主旋律。

1.开展探索实验，激发创新欲望

“科学事物，必须不断探索，认真实验。”探索性实验是指在未知结果的情境下，在教师引导和配合下，学生围绕某个问题通过实验设计、实验操作、分析综合、得出结论并对结果进行交流的一种实验形式。探索实验以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标，它不仅关注“正确的实验结果”，更重要的是使学生经历获得实验结果的探究过程中，并在该过程中享受创新的乐趣。如在探索多种物质的导电性时，我让学生以四人为一个小组，通过自主探索，根据物质是否导电，把桌上的铜片、铝片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯、硬币、粉笔等材料分成两类，比一比哪个小组最先完成。整个探索过程师生共同积极参与，教师的主导作用与学生的主体地位得到了充分体现。在宽松、和谐的课堂氛围中，学生思维的火花得以碰撞和交流，学生的创新欲望也得到了激发。

陶行知先生说过：“手和脑在一块儿干，是创造教育的开始。”由此可见，探索性实验的作用不容忽视。在初中科学教材中，有很多探索性实验，教师要引起重视，也可变教材中的验证性实验为探索性实验，为激发学生的创新欲望提供机会。

2.设计开放实验，激发创新思维

科学实验的设计过程是一个探索、创造的过程。通过实验设计，特别是围绕一个命题展开的开放性实验设计，更加容易培养学生的创新思维和创新能力。例如，要求学生设计用不同方法鉴别某一黑色粉末是氧化铜还是炭粉。通过自主设计、讨论分析，学生会设计出以下多种方案：将黑色粉末与稀硫酸混合，黑色粉末能溶解并生成蓝色溶液就是氧化铜，黑色粉末不溶解就是炭粉；灼烧黑色粉末，能燃烧的就是炭粉，不能燃烧的就是氧化铜粉末；将黑色粉末装入试管，通入氢气并加热，黑色粉末变成红色则是氧化铜，黑色粉末没变化就是炭粉。学生通过不同设计方案的比较选择，提高了分析解决问题的能力，增强了学生思维的发散性、灵活性和创造性。

3.放手学生实验，培养创新能力

教师出于安全、规范、教学效率等方面的考虑，“学生实验”一般是根据实验活动册设计好的方案，由教师提供实验必需品，让学生规规矩矩动手操作和填写实验报告单。这样的学生实验，既不利于学生的自主发展，也不利于学生创新能力和创造能力的培养。为此，我认为在进行某一学生实验之前，除了按活动册准备好必需的药品和仪器，还可以给学生准备一些额外的药品和仪器。这些添加的药品和仪器要与本实验有关，学生在做完本实验后，可结合自己的能力和需要对其进行挑选和组合，再做其他相关联的实验。如学生实验“氧气的制取”，活动册利用的是加热法制取氧气，因而实验前给学生准备了必需的药品和仪器：氯酸钾、高锰酸钾、酒精灯、试管、导管等。但是，为利于学生实验的开放，学生思维的创新，还可给学生添加不用加热法制氧气的药品和仪器，如过氧化氢溶液、分液漏斗、烧瓶、二氧化锰等。实验时，学生做完了加热法制氧气，可再用过氧化氢分解法制氧气。这种开放式的学生实验，既满足了课堂教学的一般要求，又兼顾了学生的差异性，同时也激发了多数学生的创新和创造能力。

三、重视实验迁移，提升教学效果

科学教材中很多从实验中归纳出来的概念、原理、规律都比较抽象枯燥，对学生而言较难理解。但是，如果我们能教育学生把书本所学知识用于解决实际问题，让实验回归到现实生活，将会起到更好的教学效果。

1.开展课外实验，提高科学学习兴趣

“兴趣是最好的老师。”课外实验起到了联系书本知识和日常生活实际的作用，它能改变学生对一些自然现象的错误认识，增强学生与科学的亲和力，进而激发学生的学习兴趣。例如，夏天吹电风扇感到凉快，很多学生认为是电风扇吹出的风使环境温度降低让我们凉快。为了纠正学生的这一认识，教师可引导学生利用温度计（2支）、酒精、扇子、棉花、皮筋等做课外对比实验。通过这一实验，学生将改变以往的错误认识，明白电风扇吹出的风加快了人身上汗液的蒸发，因为蒸发要吸热才使我们感到凉快。科学知识源于生活，服务于生活。课外实验让学生体会到科学学习的内容与日常生活有着千丝万缕的联系，可以解决学生生活和学习中一些认知上的困惑，增强学生学习的积极性和主动性。

2.扩展书本实验，提高知识应用能力

为了提高学生的实验操作能力和创新思维能力，仅满足于做好书本实验是不够的，还必须充分挖掘教材中实验的潜在因素。教学中发现，很多学生在做完某个实验后“意犹未尽”，想搞点新的“名堂”，但受教学计划和时间的限制，难以增做实验，使学生失去再实践、再认识和再发展的机会。为此，可以试行课外“主题扩展实验”。具体做法是：某一实验做完后，围绕该实验主题，结合书本知识、联系生活实际进行一些可行性扩展实验。例如：“氢氧化钙”是农村家庭常用的物质，在学完“氢氧化钙”能和某些盐（如碳酸钠）起反应的知识后，可结合本地实际情况，让果农购买氢氧化钙和硫酸铜，和学生一起配制波尔多液，并将其喷洒在本地盛产的杨梅树上，能有效地防治病虫害。这种课外“主题扩展实验”教学，可以加深学生对书本知识的理解和提高灵活应用科学知识的能力。

总之，科学实验是培养学生变通意识、探究能力、科学态度、创新能力和创造品质的重要过程。作为科学教师，必须重视实验教学的各个环节，尽可能创造条件优化实验教学，让学生在实验中自主探索、学习、创新和创造。

参考文献：

[1]魏传宪.创新思维方法培养[M].四川：西南交通大学出版社，2006.

[2]肖常磊，钱杨义.中学化学实验教学论[M].北京：化学工业出版社，2008-01.

编辑 孙玲娟