在探究中理解科学

朱孙勇

教学探究的形式是多样的，我们不能千篇一律的限制各个课堂都采用同一模式，为了探究而探究，把探究模式搞僵化。教师应积极引导学生开展多样化的学习探究，如探究设计、资料的收集、调查、访问、实验分析、总结、交流、答辩、反思等。这样既让学生探究丰富多彩，又能培养学生的各种能力。没有以多样性、丰富性为前提的教学探究，学生的创新精神和创新思维就不可能培养起来。所以，设计、组织探究式教学时，可以走出课堂，走向自然，走向社会，进行调查，访问或探究，突出探究的多样性原则。

[案例片段描述]

一、测定空气中氧气含量实验改进

测定空气中氧气含量，这实验是初中科学八（下）中一个重要的演示实验，然而如果按照课本P35图2-3的实验装置进行实验，会产生一些实验的实际问题，如因集气瓶不是圆柱体状的，气体划成五等分时，不能完全均匀，实验达不到较好效果；又因若玻璃导管事先未注满水则会引起测量结果偏低；或因瓶内温度没有降到室温后就打开了弹簧夹，引起测量结果偏低等。对此，我提出以下改进方案，如图1所示。

（1）用一破底的大试管，将试管上面大部分区域（A、B之间）平均划分5等份，并作上标记。（2）实验前将带有燃烧匙的橡皮塞取出，然后向烧杯内注水，直至水位与标记B处相平。燃烧匙应位于A、B间的中下部，以使氧气与红磷充分反应。（3）在水中加入一些红墨水和氢氧化钠溶液，前者便于学生观察，后者有利于更好、更快地吸收五氧化二磷有害物质。

优点：（1）试管划分五等分不仅容易而且准确。（2）改进过的装置搭建比较容易且快。（3）实验的速率较快，效果明显。（4）利用了破底的大试管。

二、大气压实验改进

本实验是根据浙教版科学八年级上册第二章第3节《大氣的压强》以及九年级人体呼吸过程的实验。这两部分的内容在教材中都有实验或图片展示。学生对大气压的直观印象和感受。而呼吸过程的动态变化又不是很直观，所以要通过具体的实验让学生感知大气压的的特点。本实验能让学生理论与实际有效结合在一起。

（一）教材实验不足之处

1.教材中对大气压的实验也比较多，像覆杯实验，马德把半球实验等，但是这些实验操作上有较多的限制。例如马德把半球实验，对实验的器材要求较高，不易完成。覆杯实验学生兴趣有，但是在演示上只能在上边完成。不能深入学生进行展示。

2.人体呼吸过程中器官的变化比较复杂，学生看图不能很好的理解这个动态过程。

3.实验准备时间花费多。教师很多为省时间就按照书本的马德保半球实验分析讲解，但是学生对于真实的实验感受不深。

（二）实验改进方案及优点

1.将教材中的实验改进成新的实验，并用普通的塑料瓶与气球做实验材料。解决了实验器材以及演示上的问题。老师可以很容易完成实验，也可以让学生有很好的直观感受。

2、通过挤压塑料瓶模拟胸腔的变化，观察气球（模拟肺）的大小变化。让学生直观感受动态变化。更好的理解人体的呼吸运动。

3、实验准备时间短，演示方便。可以作为课前的趣味引入，也可以作为课堂中的分析。

（三）实验装置

材料：气球，塑料瓶。

制作方法：

将一个气球放入塑料瓶中，将气球的嘴套在塑料瓶口上。再在塑料瓶下方开一个小孔。

（四）实验步骤

A演示大气压实验：

1.堵住瓶子下方的小孔，往瓶中的气球吹气，瓶子里的气球不法变大。

2.放开瓶子下方的小孔，往瓶中的气球吹气，瓶子里的气球变大。

3.堵住瓶子下方的小孔，气球不会变小，然后放开小孔，气球变小。

B模拟人体呼吸实验：

1.先将瓶中的气体挤出一些，再将小孔堵住。

2.让瓶子恢复原状，瓶子内体积变大，气球也跟着变大。（模拟吸气）

（一定质量的气体，体积变大气压变小，大气压把空气压进气球，气球变大）

3.压挤瓶子，瓶子内体积变小，气球也跟着变小。（模拟呼气）

（一定质量的气体，体积变小气压变大，大气压把空气压出气球，气球变小）

[案例反思：]

虽然说新课程标准已经实施多年了，但是有些教师受传统教育观念的影响很深，还一直停留在传统的教育理念上：在课堂教学的过程中注重对知识的传授而忽视对学生科学态度的培养；注重学生最终接受知识的多少而忽视学生获取知识的过程和途径；注重让学生阶段性知识的掌握而忽视为学生可持续学习的准备；对教师在课堂上的角色定位不准，往往是以教师为中心，没有把学生作为主体。没有正确理解实验方案设计对学生思维培养的作用。例如：教师名为探究实为传统的实验教学，忽视该环节的操作。在探究过程中没有让学生来设计实验方案，而是直接将自己设计好的方案告诉学生，让学生直接进行实验；教师在学生设计实验方案的过程中横加干涉，打断学生的思路、中断学生的发言，把自己的观点强加给学生。

经过一系列的培训和学习，让我的教育理念有了很大的转变，也都意识到了课堂上应时刻以学生为主体要培养学生自主学习获得知识的能力等。

[理念提升]

1、重视猜想环节，为学生搭好“脚手架”

实验方案的设计是必须建立在猜想的基础上的，学生设计实验方案的目的是为了验证所提出的猜想是否正确、合理。这就必须要在猜想的前提下才能进行方案的设计。所以在实验方案设计前要给学生充足的时间猜想，明白所要设计的这个实验的目的是什么，是为了说明什么问题。只有在有猜想的前提下进行方案设计，学生才会有的放矢，才会明白研究的主体。

2、重视过程引导，为学生指引方向

A、实验方案设计初期引导学生明确实验的目的、研究的对象。

B、引导学生善于在方案设计过程中自己去发现问题、分析问题、完善方案。

C、引导学生规范、清晰、完整的表达自己的方案。

D、引导学生从可行性、安全性、科学性、经济性等方面对方案进行甄别和择优。endprint