优化科学实验，提高探究能力

季海欢

摘要：科学实验教学不仅是实施全面科学教育的一种最有效的形式，也是提高学生实验能力的重要途径。本文主要从改革实验教学模式、设计开放性的探究实验计划、设计实验的有效对比性等三个方面论述在科学实验教学中如何培养和提高学生的探究能力。

关键词：科学实验；探究能力；教师；学生

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）08-0089

探究能力是可以通过训练和培养加以塑造的心智模型。如果个体能够理解探究过程，他们就能学会使用这种理解来提高自己的探究能力。为了培养学生的探究精神和探究能力，我们改进实验教学方法，注重实验的创新与探索性，设计问题的情境，展示知识获取的过程，实施“实验、启思、引导”的教学模式，充分发挥科学实验在培养学生创新精神、探究能力、创造能力的特殊功效。那么，在中学科学实验教学中，怎样培养学生的探究能力呢？

一、改革实验教学模式，激发学生的探究意识

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”要激发学生的探究意识，就必须培养学生对学习和探究科学知识、科学规律的兴趣，要让学生在积极的、迫切的心态下开展实验操作，所以教师的首要任务不是简单地传授知识和技能，而是如何设计好实验教学的环节，创设能激发学生探究实验兴趣的情景，让学生在感兴趣的情景中动手操作，探究新知，激发他们的探究意识。

例如：在进行奥斯特实验教学时，笔者先和学生一起观察到，在通电直导线下小磁针指向发生了偏转。

学生得到了一个可感知的形象信息，笔者没有马上向学生指出通电导体周围存在磁场，而是请同学回忆旧知识：小磁针放在磁体旁会发生什么现象？为什么？来启发学生的学习兴趣和思考，激发他们的探究意识，通过学生探索，很自然地从磁体周围存在磁场这一已有知识，而抽象出“通电导体周围也存在磁场，电与磁有密切联系”这一对学生来说具有创新意义的重要结论。在此基础上，笔者因势利导地提出：“平时我们看到一条导线，能否确定导线中是否有电流通过呢？”学生探究兴趣、探究意识得到最大程度的激发。根据学到的原理，学生制造出了“电流探测器”小发明作品。可见，改革实验教学模式，在实验中真正让学生做到动手动脑对培养学生的探究意识有不可限量的作用。

二、设计开放性的探究实验计划，培养学生的探究能力

学生在设计探究实验计划时，教师不可急于告诉和引导到自己或教材的要求上，以体现人的智能结构的多元性，从而培养学生的探究能力，达成对知识形成多角的、丰富的理解，从而使他们在面对新问题时能灵活利用处理。

让学生制定好计划做好实验准备：包括器材、过程（表格）……在这一过程中，一方面要体现科学家进行科学研究的思想和方法，更重要的是使学生做事目的明确，带着问题去研究。学生把设计的方案提出后能得到教师和同学的认可，从而张扬了个性，会充满自信心。设计实验是一个创造过程，是探究中很重要的一个环节，直接影响到探究的结果。我们的做法是，先放手让学生大胆地去设计，小组之间、组与组之间讨论方案的可行性，哪组设计的方案好，对确实设计有困难的教师加以积极地引导。

例1. 电路连接方式的探究实验，在未讲电路时，开始就让学生到实验室，进行分组实验，每组3-4人，（同组男女合作效果更好），分给每组3-4个电键开关，三盏小灯珠及灯座，电池组，若干导线，只提1个实验要求，就是让三盏灯亮起来，另外每个小组都要就实验提出1个以上表述正确的问题，各组提的问题不得重复。学生提出问题后就记在黑板上，比赛哪个组提出的问题多。

例2.怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生的设计方案令教师惊叹，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热升温而发光，有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧……在这五彩缤纷的答案背后，我们看到了学生探究能力的提高，学生的发散思维和创造性思维能力得到又一次的提升。

三、设计实验的有效对比性，培养学生的探究能力

在学习二氧化碳气体实验室制法的研究时，充分利用新教材，从学习氧气实验室制法开始，向学生提出三点学习要求：1. 掌握制取气体的反应原理；2. 了解实验仪器、装置，并学会正确操作方法；3. 掌握气体的检验方法。侧重让学生自己通过阅读教材，回忆对比O2、H2实验室制法，并以此指导对二氧化碳实验室制法的研讨。在探究实验室制二氧化碳的反应原理时，设计了三个分组小实验：（1）块状石灰石和稀盐酸反应；（2）碳酸钠粉末和稀盐酸反应；（3）块状石灰石和稀硫酸反应，学生通过自己动手做实验，进行观察、比较三个反应的快慢，从而得出实验室制取二氧化碳的最佳药品是石灰石和稀盐酸。这样，通过学习过程的探索，学生对知识不是被动地接受，而是通过自己亲自动手做实验得出的结论。在二氧化碳气体的实验装置的探究上，引导学生不仅仅局限于课本上的仪器和装置图，通过分析每种仪器的用途，补充学生熟悉的可以代用的仪器或者学生从日常生活中自制的仪器，这样仪器装置可以组装十几种，并讨论不同的装置各有什么优缺点。通过这样分析后，学生的思维开阔了许多，使学生既学习了课本知识但不局限于课本知识，又培养了学生的探究能力。科学的学习方法能使学生对所学的知识和技能不仅知道“是什么”，能够提出“为什么”，继续追问“还有什么”，进而解决“做什么”和探索“怎么做”。当然，限于初中学生的认知水平和生理、心理特点，学习方法的指导应当紧密结合实验教学实际，循序渐进，不可能一蹴而就。培养学生的探究能力，要使学生会初步运用化学知识解释一些简单的现象或解决一些简单的化学问题。

由此可见，“对任何实验我们都可以从实验材料、器具、实验方法等方面来进行探究”的结论。实验的探究点来自于教师对实验的不断探索和对学生的积极诱导，来自于学生主体作用的被强化。教师应充分发挥主导作用，使学生学会在实验中探究，在探究中实验，不断地产生问题、提出问题、解决问题。这样，就能有效地促进学生拓展思維空间，活跃思维过程，营造探究氛围，主动探究实践，获得知识，体验科学研究过程，感悟科学方法，培养科学探究能力。

（作者单位：浙江省泰顺县第七中学 325500）endprint