初中科学实验教学现状及优化策略

华连凤

摘要：科技是第一生产力，它决定着一个国家综合实力的发展程度，为此世界各国都以培养科学技术人才为教育的核心目标，尽可能的提高本国人才的科学核心素养。教育要适应社会发展的需求，通过以探究实验的模式培养更多的科学技术人才，在教育中不断融入科学核心素养理念，全面提高学生的科学核心素养。为此在初中阶段，专门开设科学学科，目的就是培养社会发展需要的具有高水准科学核心素养的技术性人才。

关键词：探究实验;问题;对策

新课改强调学生在教育中的主体性地位，提倡在教学中充分的发挥学生的主观能动性，培养学生独立、自主、探究、合作的学习模式。在新课改的影响下，初中科学教学也发生了相应的变化，在教学方式上，教师更注重于引导学生通过探究实验的方式来掌握科学知识，形成科学核心素养，为此初中科学教师要积极的发现探究实验教学中存在的问题，并针对问题提出科学的解决方案，提高课堂教学效率。

一、初中科学实验中存在的问题剖析

1.“包办型”：学生只是实验的观众

尽管新课改已经对教学模式提出了具体的要求，可是在实际教学中可以贯彻落实新课改的初中科学教师却为数不多。初中生身心发展还不成熟，缺乏危机意识，自我保护能力较差，一些教师为了安全起见，保证在实验中不出现危险情况，就把本应该留给学生的探究实验内容自己全权“代理”，把实验课变成了理论教学课，讲授法成为主要的教学方式，即便涉及到一些基本的实验过程，教师也很少安排学生独自完成，而是自己动手做实验，让学生在观察实验中发现实验原理和规律。

2.“过场型”：学生实验的时间过短

通常情况下，教师只会把一些危险系数不高，操作难度较低的实验交给学生独自完成。由于课堂教学时间有限，为了完成教学任务，教师很少把整节课的时间都留给学生做实验，而是采取时间分割的方式让学生独自实验，即把一节课需要学生实验的内容按照教学需要，按顺序分类，并对每一个实验设置时间，只要时间到达，教师就会要求学生停止实验，自己进行直接对实验进行总结。在有限的时间内，很多学生并不能完成实验，教师中途中断时间，不仅可以影响到学生的自信心，还会让学生对实验教学失去兴趣，对教师采取抵触情绪。

3.“指定型”：按教师规定步骤实验

在实验时，教师为了帮助学生加深实验印象，确保学生可以高效率的完成实验，把实验的目的、使用器材、步骤、注意方法、甚至包括实验现象都逐条罗列在实验室的黑板上，要求学生按照黑板步骤完成实验。这种实验教学方法只能让学生达到实验体验的效果，却无法做到实验探究，学生按部就班的根据教师步骤完成实验，在做上一个步骤时就知道下一个步骤是什么，并且知道通过自己的实验会出现怎么样的实验效果，完全丢掉了好奇心，让实验失去了应有的意义。

4.“控制型”：实验中问题缺少引导

教师安排实验任务以后，通常会依次查看，以此来发现学生在实验中存在的问题，确保实验在安全、可控的情况下开展。当教师发现学生在实验中出现的问题以后，教師并不是引导学生，通过引导让学生自己完成正确的实验，而是直接制止，由自己代替学生完成错误的步骤，在完成的过程中直接告诉学生正确实验操作的步骤，在这个实验步骤中会发生什么样的实验现象，学生可以在实验中学习到什么样的知识，而对于学生错误实验的原因很少涉及，这样只会让学生知道什么是正确，对于为什么正确就不清楚了。

二、初中科学实验的概念与重要性

《中国大百科全书·哲学》中对于科学实验的定义为：人们为实现预定目的，在人工控制条件下研究客体的一种科学方法。它是人类获得知识、检验知识的一种实践形式。它主要包括了三个要素：作为认识主体的实验者;作为认识客体的实验对象;作为主客体中介的实验物质手段。[1]结合“百科全书”较为权威的界定，联系初中科学教学的实际特点，把“百科全书”定义中提到的实验者、实验对象、实验物质手段，对初中科学实验的定义为：初中科学实验是指在教师的指导下，学生运用其感官、仪器有目的的认识在人为控制条件下的事物和规律的一种课堂教学。[2]

初中科学实验教学的重要性如下：

1. 激发科学兴趣

现代教学理论表示：要从根本层面增强学生自主做科学的兴趣，并不应局限于耳听方面，要对科学有效学习的关键在于具备较好兴趣。兴趣对学生主观能动性的发挥具有直观影响，且和生活密切关联，新奇的问题与较多现象均能引发学生兴趣。经由科学实验，能给学生更好的理解知识点予以帮助，通过亲身参与获知知识技能，可让初中生具备较好认知体验，更好的学习并用于生活之中。

2. 增强动手能力

学习科学时，初中生不但需对课本中的科学实验知识进行有效掌握，还应在自身的学习与实验中对一般科学规律予以归纳，且尝试经由所归纳的科学规律对生活中遇到的问题予以解释，从而对其概括能力加以培育。而经由科学实验，教师能以生动、直观的实验过程面向学生讲授科学理论知识，让学生在学习理论知识的同时，动手能力得以发展，为其自主思考、探究习惯的养成予以帮助。

3. 改善教学质量

初中科学教师往往具有较好的对实验因素有效演示的能力，能对实验设计思想予以呈现，对学生通过科学处理问题的能力加以培养。教师可将某些演示实验转换为探究性实验，引导初中生自主实验、探究，发掘学生学习科学知识的欲望，让其经由亲身实验将手、脑有效结合，逐步具备创新能力，如此可大幅改善实验效果，为教学质量的提升予以支撑。

三、优化初中科学实验的原则

对初中科学实验优化时，需对如下原则予以高度关注：

1. 科学性原则

教师在将课本内的实验优化、创新时，需存在一定的科学性，避免生搬硬套的现象发生。就课本内出示的部分探究活动，需以实际情况为基础科学选用，或者因地制宜，对现有资源合理利用，或基于实情进行相应填充。

2. 安全性原则

众所周知，保证科学实验顺利实施的先行条件即安全可靠，在对科学实验设计与优化时，应对所选用的原材料、反应条件、操作过程等有效思考，不应存在安全隐患，且实验期间视具体情况拟定相应防护举措，增强科学实验的安全性。

3. 趣味性原则

生动、形象且具备较强趣味性的科学实验，可在一定层面增强初中生学习科学知识、自主做科学的热情，譬如对生活中燃烧、灭火的条件进行探索时，可设计“烧不坏的手帕”等实验，从而发掘学生的探索欲，并以此为基础对燃烧现象予以探讨，对初中生更好的学习知识点予以帮助。

4. 简单性原则

教师在对科学实验优化时，不但需注重实验的科学、安全性，还应确保其简单、易操作，不应选择过于繁杂的实验装置，尽量精简实验步骤与器物，以便在短时间可完成实验，以此具有较好实验效果。

四、优化科学实验的对策

1.实验目的：由“指定”向“设计”转化

在初中科学实验时，教师要按照新课改的要求：“尊重学生，培养学生独立、自主、探究、合作的学习模式，充分发挥学生的主观能动性”，相信学生有能力做好实验，在构建信任学生的理念之后，教师要引导学生制定探究计划，提升学生的实验设计能力。探究计划是在实验开始前的设计方案，具体包括了实验的目标、步骤、方法、使用器材、需要注意的事项等多种因素，制定探究计划是开展实验的基础，可以确保学生在实验中始终沿着预定的轨道运作，而不会偏离航线。

比如就“水流的作用探究洪水原因”的教学时，教师要引导学生制定实验计划：

（1）实验目标：想办法调查流水的速度和流量，制作假山，有计划的进行实验;注意安全的前提下，有计划地去河流实地进行观察，收集影像资料等并作记录。

（2）实验材料、环境和过程;挖些沙土来类比地面，而用自己做的假山来作为控制水流大小的条件，把材料准备完整，模拟环境营造完毕以后，让水流开始冲击沙土。

2.实验操作：由“验证”向“探究”转化

在进行科学探究时，要“注重事实，尽量通过借助设计活动的方式，引导学生得出相应的结论”。[3]在探究实验的过程中，教师要让学生知道实验并不是凭借主观意识，按照步骤就可以轻松完成的，而是在实验的过程中讲究证据，每一个步骤都是验证实验结果的证据，在探究实验教学时除了提升学生的探究能力之外，还要让学生养成讲证据，用证据论证结果的科学习惯。

3.实验结论：由“给予”向“对话”转化

推理分析需要学生具备一定的逻辑思维能力，同时需要营造探究交流的环境，让学生在讨论中，运用逻辑思维的能力，分别说出自己的观点，形成头脑风暴，在头脑风暴中擦出智慧的火花。

比如在讲“物质的变化”时，可以采用经典的探究实验来引导学生充分的交流讨论，在讨论中运用推理和分析的积极的探究：

教师以粉笔和火柴为实验对象，向学生分别实验，先把粉笔掰为两半，再划着火柴，向学生提问，粉笔掰断以后是否产生新物质？火柴点燃以后是否产生新物质？围绕两个问题，学生经过充分的讨论得出两种观点，分别是：

（1）粉笔掰断形成粉末出现了新物质，火柴点燃以后有灰烬和黑色物质，也产生了新物质

（2）粉笔掰断形成粉末，粉末并不属于新物质，火柴点燃以后有灰烬和黑色物质，也产生了新物质

教师在给出正确答案时，要运用从后往前推理的方法，让学生不断的质疑，进而得出正确的结论：究竟是否为新物质的界定标准很简单，就是事物的本质属性是否发生了变化。粉笔被掰断形成的粉末本属性并没有发生改变，把它重新整合在一起还可以用来在黑板写字;而火柴燃烧，发生了化学反应，通过燃烧，火柴燃烧的充分变成了灰烬，燃烧不充分变成了炭，火柴、炭和灰烬三者都属于不同物质。

五、结语

实验探究一种科学的研究方式，不仅在初中阶段是一项必备技能，還会在以后的学习中发挥更大的作用，为此教师要尊重学生在教育中的主体性地位，充分的发挥学生的主观能动性，让学生在实验探究中提高科学核心素养，形成良好的实验研究习惯。

参考文献：

[1]马晓俊.科学实验的哲学研究[D].上海复旦大学，2007

[2]江国海.贵州农村初中科学实验课的资源开发[J].科教前沿，2008（30）：370

[3]王海勇.优化探究实验引导提升科学核心素养[J].内蒙古教育，2017[5]：76-77