探究初中科学实验环节中问题细化设计的策略

2021-12-31周大胜

科学咨询 2021年8期

周大胜

(浙江省义乌市雪峰中学浙江金华 322002)

科学实验能帮助学生更好地理解某些实验原理，将抽象的理论知识转化为直观的实验现象，从而帮助学生更好地掌握科学知识。因此，在实际教学过程中，教师需要依据教学内容，结合实际情况，一步步细化实验问题，引发学生进行更加深入的思考，提高学生的实验能力。本文就如何从实验的各个环节出发，在初中科学实验环节细化问题设计展开讨论和探究。

一、设计启发式问题，引导学生独立思考

在初中阶段的科学实验教学中，教师要充分了解实验过程中各类问题的设计原则及实验特点，基于不同实验的具体情况进行分析，细化问题设计，要注重启发式问题的设计，既要避免无效问题的出现，又要整体把握所有问题之间的内在联系和逻辑关联，科学是理论性较强的学科，各个知识点之间的联系较为密切，理解起来有些难度。因此，在初中科学教学过程中，高效的实验教学就尤为重要，这就要求教师在设计实验环节时着重设计启发式问题，引导学生进行独立思考和自主探究，改变传统的单向灌输式教学方法，鼓励学生带着问题进行实验，并独立思考和解决相关问题，积极主动地投入学习。启发式问题的细化设计与新课程标准的相关理念高度契合，强调学生的主体地位。同时，教师在进行启发式问题的设计时，要注意坚持举一反三的原则，持续启发学生，鼓励学生从多个角度思考问题并进行实验，进而有效提高学生的实验能力[1]。

例如，在八年级下学期“绿叶在阳光下制造淀粉”的科学实验教学过程中，在实验开始前，教师可以先提出几个问题，引发学生的思考，如“同学们根据自己所学知识，合理猜想一下绿叶是如何在阳光下制造淀粉的”“我们通过什么实验现象可以观察到淀粉的产生”等，让学生带着这些问题进行实验，这样，在实际操作过程中，学生就能有侧重点地开展实验，这种启发式问题的不断细化将帮助学生更好地展开实验，可引发学生对实验问题的积极思考，无形中培养学生独立思考和解决问题的能力。

二、设计对比问题，增强学生的理解

启发性问题可以有效引导学生独立思考，对比性问题的细化设计则能帮助学生更好地理解科学实验间的内在联系，培养学生的逻辑思维能力，大幅度提高学生对抽象的理论知识的理解能力。初中阶段的科学实验经常存在一些类比问题，即实验方法或原理相同，实验现象和结果存在区别，这时，在实验中设计细化对比性问题的优势就会体现出来，在思考并解决对比性问题的过程中，学生能够直观地感受出不同对象或者不同情况下实验现象的区别，从而引发学生对根本性的实验原理和实验结论的思考，帮助学生更加客观地理解科学知识，提高学生的掌握程度。同时，对比性问题的设计还能提高实验效率，对于某些理论知识及实验器材的操作，教师进行一次讲解和演示后，学生可以举一反三，进行接下来的几次实验。

比如，在七年级上学期“观察动物细胞和植物细胞”的实验过程中，教师就可以细化设计对比问题“动物细胞和植物细胞在形状、特点、分裂方式等方面有什么区别和联系”，引导学生将对动物细胞和植物细胞的实验现象进行更加深入的观察，并将实验结论进行对比，更好地理解动植物细胞的相同点和不同点。在实验操作的过程中，教师可以先对其中一种对象类别的标本进行制作和观察的演示，再让学生分别对动物和植物的细胞进行观察，这样在使用显微镜观察细胞时，学生就会多一次操作和演示经验，能更好地掌握操作技巧，从而提高课堂效率。对比性问题的设计和细化，在很大程度上能够增强学生对相关知识间联系的理解和掌握，同时，举一反三的教学方法也能有效提高实验效率[2]。

三、创新教学方法，引导学生自主设计实验问题

在传统的科学实验教学过程中，由于应试教育的思想观念影响，教师往往以讲解和演示为主要教学手段，注重知识的灌输，忽视实验过程，对学生的探索能力和自主研究能力不够重视。但实际上，学生只有经过自主设计实验问题，亲自操作实验步骤，独立思考实验原理和相关现象，才能真正掌握有关科学知识，并且，学生自主设计实验有助于实验问题的进一步细化，学生在亲自动手设计和操作的过程中，除了某些共性问题，还会出现一些个别问题，针对这些问题，学生会有不同的理解，教师统一规定实验设计时，某些问题不能得到研究和解决，则会导致学生对知识点的认识不够清晰，把握不够牢固。因此，教师在日常教学过程中，要改变传统教学模式，明确学生的主体地位，对教学方法进行创新，尽量给予学生自主设计实验的机会，引导学生自主设计并细化实验问题，进而通过探究、观察和实验来解决这些问题，以获得更好的实验体验，有效提高初中生的科学素养和综合能力[3]。

比如，在进行八年级下学期“氧气的制取和性质研究”的实验时，教师可以将本班学生分为若干小组，开展组内合作的实验模式，在实验的演示阶段，可以利用动画视频的形式进行讲解，吸引学生的观看兴趣，帮助学生更好地掌握实验技巧。在该实验中，氧气的制取有多种方法，学生可以以小组为单位，自主选择，同时对氧气的物理性质及化学性质也存在多种验证方式，教师可以对几种不同的方式进行讲解，把实验的选择权交到学生手中，鼓励学生自主设计实验问题，并在细化问题的基础上开展实验。在这样的模式下，学生通过自主设计实验问题，实验方案以及实验步骤，自主观察实验的结果并进行总结，可提高学生的实验能力，同时增强学生对学科知识的理解。

四、课后及时反馈，建立师生之间良好的交流平台

教师在开展教学活动的过程中，对实验问题的细化和设计难免会存在某些小瑕疵和考虑不足的地方，这就需要教师在课后及时向学生寻求反馈，建立良性的师生沟通，帮助学生更好地理解知识，也帮助教师更好地开展教学活动，在设计细化实验问题的过程中，教师可适当地让学生也参与其中，师生共同研究，这才是以问题为主要引导策略的实验教学的实质，教师既是学生开展实验活动的引导者，又应当是学生细化实验问题的陪伴者[4]。

比如，在进行八年级上学期“研究串、并联电路的电流特点”的实验教学过程中，教师通过一系列的实验问题设计和细化，完成实验教学后，可以在课下布置给学生教学反馈任务，让学生针对本次实验的问题细化程度方面进行意见反馈，比如，可能由于问题细化不清，导致有些同学对并联电路的认识不够，或者对于串、并联电路之间的区别和联系理解不清，这就需要课后及时反馈，以帮助教师改正不足，提高实验效率。