初中科学实验教学的有效性

吴云龙

【摘要】对于初中科学的整个教学而言，实验无疑占了很大的比重，也是提升学生探究能力和实践能力的重要途径。教师在开展实验探究教学的过程中，注重对问题的细化设置是让学生保持实验过程中积极性和专注度的有效途径，而在进行实验设计的过程中会涉及许多的环节，怎样将问题逐一细化到各个环节并与教学内容自然衔接则是本文重点探讨的教学课题。虽然初中科学中涉及的实验性质可能有所差异，方法也并不完全相同，但总体而言可以归纳为以下几个步骤：假设与猜想、掌握实验原理、设计实验方案、了解实验装置、进行实验操作、反思和检查。接下来，我们便开始逐一对其中部分环节中问题的细化进行探讨，以期通过问题的细化设置，让学生拥有更强的科学实验思维和动手能力。

【关键词】初中科学;实验教学

一、假设与猜想

著名的物理学家牛顿曾说过：“没有大胆的猜测，就没有伟大的发现。”纵观古今，伟大的发现都是由看上去荒诞无比的猜想而得来，伟大的科学家也正是因为拥有较强的生活洞察力和敢于猜想的想象力而迈出科学探究的第一步，用于假设与猜想的想象力可以说是伟大科学家探索的源泉，因此进行科学实验的重要前提是拥有假设与猜想的能力。例如，伟大的数学家哥德巴赫就曾在一次简单的数论题目中作出“任意两个基质数的和是偶数”的猜想，最后通过反复实验得以证实。对于初中科学教学而言，处于初中阶段的学生拥有较强的观察能力和想象力，但本身没有经过太多与科研相关的系统学习，所以他们对生活中的现象会作出自身的假设与猜想，但是却在很多时候无法用科学语言进行系统表述。科学实验探究中，假设与猜想正是细化问题设置的关键步骤，教师应充分结合初中生年龄段的心理特点和能力水平，通过开展相应的教学活动，充分激发学生的猜想能力和提升学生的实验能力，在课堂教学中提升学生基于科学方面的问题细化和设置能力，让学生在具备更高科学素养的同时保持对生活探究的积极性。

二、掌握实验原理

开展科学探究的准备工作之一就是实验原理的掌握，这是进行科学实验所必备的知识储备与思想储备。这一步的进行依赖于学生对知识点的掌握程度和理解速度，而這也是学生在逐渐接触到实验相关知识的过程中积累而得的。从加强学生对实验原理的理解与应用能力出发，教师也可通过问题细化的方式，让实验原理逐渐被所有学生所理解和掌握，由易至难的阶梯式问题创设能够增强学生对实验的自信心，也能让学生更好地融入实验氛围之中。

例如在进行“伏安法测电阻”相关实验的教学设计时，不同学生对该节内容的理解和接受程度并不相同。在对实验原理学习和掌握时，教师可将所有同学都学习过并有一定程度理解的欧姆定理来作为此次实验原理学习的切入点，运用欧姆定律为基础加之如下问题的设计和回答，便能让学生对此次实验的基本原理和实验所依据的公式定理有基本的掌握：“1.运用哪个公式能够变形且计算出定值电阻的阻值？2.开展此次科学探究应当准备哪些仪器？怎样才能将这些仪器连接并应用于此次实验？3.此次实验的电路图应该是怎样的？依据什么原理？4.在测量电阻的过程中，哪些是需要被用来进行辅助测量的？”教师可让同学们分成小组来对这些问题进行讨论，并在开展实验前汇总各小组有关该部分问题的讨论结果，还可以选取一部分同学加入到对该问题的回答中，最后学生的回答来统一对这部分问题进行讲解。

三、设计实验方案

设计实验方案的过程并不简单，在实验探究过程中会因某些变量或某些影响因素而受到阻碍，尤其是对本身没有较好科研基础和实践能力的初中生而言，想要得到最终的实验结果并顺利观察到实验现象并不容易。在此阶段，教师可通过对实验方案相关问题的创设与细化来降低设计实验方案的难度，让同学们循序渐进地摸索出实验方案设计的流程以及在实验方案设计过程中遇到问题的具体解决策略，并且问题的创设也是为今后同学们在进行实验方案设计过程中需要注意的问题敲个警钟，防止其今后进行实验方案设计过程中有遗漏的部分。

同样以上文所提到的“伏安法测电阻”的实验为例，在学生对该实验进行实验方案设计与完善的过程中，当学生确定此次实验的电路图之后，便能够得到两个不同的实验方案：方案一要能够把电流表、电压表和所需要测量阻值的电阻运用到;方案二是在方案一的基础之上添加滑动电阻器来进行测量。这两种方案哪一种更具备优势是这个时候教师需要通过问题细化与设置来引发同学们进行考虑的问题。教师可通过如下问题的创设来引导学生进行思考：1.这两个方案的电路差别在哪里？2.使用两个方案的优劣之处分别是什么？在这两个问题的基础上，学生可以分成小组来进行讨论和对比，在和同学的观点碰撞和交融后，部分同学提出，方案二中增加滑动变阻器是非常关键的，也有部分同学认为增加滑动变阻器是不必要的，教师这时可让认为需要添加滑动变阻器的同学解释添加的原因及好处。由此，学生们便可以通过此次方案设计，了解到变阻器对电路的影响以及变阻器的作用。这个只是此次实验方案设计细节之一，还有许多诸如电流改变趋势等因素是实验方案设计需要考虑的，教师也可通过创设问题情境，将问题细化至实验方案中来，引发同学对其的思考以及对实验探究的深入。

总结

实验是初中科学教学中的重要教学内容，也是义务教育阶段培养学生实践和动手能力的重要途径，在实验过程中进行问题细化是活跃实验气氛与完善实验细节的有效途径，在假设与猜想环节进行问题的细化与创设，可以有效提高学生的想象能力和将生活实践与科学探究有效结合的能力;在实验方案设计环节进行问题的细化能够有效规避正式开展实验过程中可能会出现的失误。由此可见，问题细化的重要性体现在实验探究的每一个环节中。

参考文献

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