依托科学实验，撬动学生思维

摘 要：在初中科学教学中，科学实验是必不可少的一项内容，也是培养学生实践能力、思维能力的关键方法。近年来，随着我国课程教育改革持续推进，初中科学实验教学更加被重视，其教学地位也日渐提高，因此，教师要更新自己的教学理念，创新教学方式，依托科学实验，促进学生思维的发展。

关键词：科学实验;创新思维;初中科学

作者简介：郑欣（1993—），女，浙江省杭州市钱塘区观澜中学。

随着时代的发展进步，社会对人才的要求发生变化。教师应随之调整教学方式，寻找更科学的方法培养学生的思维能力。初中科学是一门提高学生科技素养的关键学科，而且科学实验教学，具有培养学生创新思维的独特优势，因此，如何有效地开展初中科学实验教学，培养学生的思维能力，成了当前初中科学教师关注的问题。初中阶段的学生正处于身心发育的关键时期，需要教师在教学中进行合理的引导，以掌握科学的学习方法，以此提高科学实验学习的整体质量。同时，教师还要让学生通过实验验证理论，并以此延伸出新的知识内容，进而使其形成自主学习的良好习惯，达到开阔学生眼界、活跃学生思维的教学目标。

一、优化课前导入，启发学生思维

（一）情境式问题导入

在开展教学活动之前，教师可以先设计一些问题帮助学生预习课程内容。在进行问题设计的时候，教师要尽可能地使问题具备启发性和针对性。这样不仅能让学生更高效地理解科学实验课程的知识，还可以开阔其视野，启迪学生的思维，进而达到提高科学实验课程教学质量的目的[1]。教师可以根据实验内容设计情境问题，这种以实验内容为基础的问题，具备较高的趣味性，能够有效地调动学生的学习兴趣，让学生主动解答问题，并在探究过程中培养其创新思维。例如，在进行“平面镜成像”的科学实验教学时，教师通过多媒体播放在魔术表演中隔着玻璃板吹灭蜡烛的视频，再引导学生思考其原理。学生容易被这种有趣的视频内容吸引，主动地进行探究，从而对平面镜成像知识形成初步认知，这对于拓展学生的思维具有积极意义。

（二）开放式问题导入

开展初中实验教学不仅可以有效提高初中科学教学质量，还可以培养学生的创新能力、思维能力，这对初中阶段学生未来的学习和发展有着重要意义。在课前导入环节，教师可以设计一些拓展思维的开放性问题，在课前提出这样的问题能够帮助学生快速地对教学内容有一个初步的了解，还能够有效地发散学生思维，让其通过不同的角度对问题进行探究，使学生的想象力得到充分的发挥。同样以“平面镜成像”的科学实验教学为例，为了能够快速地帮助学生了解本章节内容，教师可以开展“平面镜成像规律”的实验教学。在进行教学活动之前，教师可以先提出问题，如“大家平常有没有照镜子的习惯呢？”“照镜子的时候有没有什么不一样的发现呢？”这种开放性的问题快速地吸引了学生的注意力，让学生认真思考，并给出了各种不同的答案。教师再根据学生的答案引入平面镜成像的知识内容，并鼓励学生以自身的生活经验作为基础，探究平面镜成像的特点。在这一过程中，有的学生得到物体与镜子距离越远，则镜像越小的结论，但这一结论并不正确。此时，教师就可以为学生提供一系列的实验材料，包括蜡烛、玻璃板、白纸等，并让学生根据本章节教材的内容开展实验设计。教师在此过程中要做好引导，重点关注学生的实验情况，并适时予以指导，帮助学生明确实验思路。这样的教学方式能够快速地吸引学生的注意力。教师通过引导让学生自主思考和探究，有利于教学质量的提高，也使学生的创新思维得到了培养[2]。

二、开展分组合作，激活学生思维

（一）促进交流，激发学生学习潜力

科学实验教学需要教师的有效引导，更需要学生的参与和投入。小组合作学习能够促进学生之间的交流和沟通，让其在探究和思考的同时，不断与不同的思维进行碰撞，达到互相启发，培养创新思维和能力的目的。教师还可以在分组以后设计相关的主题，让各个学习小组使用不同的材料进行实验探究，并写出实验可行性报告。在进行分组实验教学的过程中，教师一定要把学生作为实验的主体，让其自主自发地开展思考，激发其学习潜力[2]。教师在进行小组课题准备时，也要充分考虑学生的实际学习情况，对任务进行合理的分配。例如，在“水的浮力”一课中开展使用测力计测量浮力的实验教学时，教师就可以根据实际的教学内容来开展分组实验教学，让学生通过实验理解物体浮力大小和物体排开水的多少之间存在的关系。教师可以应用实验室的器材，设计好相关的问题，如“怎么应用下列的器材开展实验？”“实验的步骤如何安排？”“实验数据记录表怎么设计？”等。在有目标性的问题的引导下，学生会更积极主动进行讨论和交流，让实验的过程会变得更有趣。

（二）深入引導，培养学生创新思维

在开展分组实验的过程中，教师应着重培养学生的创新思维，通过多样化的实验教学来增强教学效果。教师可以在具体的教学活动中，应用相同实验不同操作方法以及相同实验问题多种探究方法的模式，帮助学生认识科学实验的多样性、趣味性和系统性特点，并以此培养其严谨的科学态度，使其学会多角度看待和解决问题。例如，在开展“天气与气候”一课的实验教学时，教师可以以学生熟悉的事物作为切入点，引入教学内容，然后采用相同问题多个角度探究的模式开展教学。教师在课前先准备好一个装满饮料的锥形瓶，并将其塞上带有玻璃管的单孔橡胶塞，然后提出问题：“在喝饮料的时候，很多同学都会用吸管，那么同学们知道为什么饮料会被吸管吸上来吗？”学生的注意力会被这个问题吸引，开始思考和探究。这时教师可以将提前准备好的装满饮料的锥形瓶拿出来，让一名学生吸取瓶子里的饮料，此时学生发现饮料没有办法被吸上来。教师再提出相关问题，引发学生继续思考：“同学们可以用什么办法将饮料吸上来呢？”“为什么不塞进单孔橡胶塞就可以吸到饮料呢？”“饮料是怎么进入人的口中的呢？”这些问题能够帮助学生找到思考的方向，并主动地参与学习，有利于培养学生的创新思维，让其学会多角度、多层次地看待问题。36F6F2FF-9F5E-409B-89C6-36E123507DE8

三、创新实验教学，撬动学生思维

（一）创新教学方式，激发学生学习兴趣

在开展科学实验教学的过程中，调动学生的学习兴趣十分重要，这需要教师具备良好的创新能力，持续对科学实验的教学方法和内容予以改进，以提高学生开展科学实验的兴趣，并且通过科学实验培养学生的创新思维。例如，在进行“大气压强”这一课的教学时，教师可以改变传统的覆杯实验方法，选择更大的杯子，在实验时用硬纸板封住杯口，然后再将杯子倒扣，将其放置在学生的头顶上，当教师把手拿开以后，杯子之中的水并不会流出来。在这样的实验过程中，学生的注意力会被这种现象快速吸引，从而开始思考和探索背后的科学原理。这样的科学实验能够有效地帮助学生加深对知识的理解和记忆，提高教学质量。教师对教学实验的持续创新能够有效地激发学生的参与积极性。又如，在进行“碱酸之间的反应”的实验教学时，教师可以在课前让学生准备好白醋、小苏打以及杯子。在实际的教学过程中，教师再指导学生用水将小苏打溶解，并将酚酞指示剂融入其中，观察杯中溶液的颜色，当溶液呈现粉红色的时候，再将白醋倒入，看看溶液颜色有没有发生变化。完成上述实验以后，教师可以再演示稀盐酸、稀硫酸以及氢氧化钠与酚酞溶液的反应实验，让学生进一步观察，了解实验的原理。这种学生亲自动手实践外加教师演示的课堂，能让学生对碱酸反应的知识有更为深刻的理解，有助于教师引导学生仔细观察生活中存在的各类碱酸反应，培养其科学素养。

（二）创新实验方法，培养学生科学思维

在进行科学实验教学的过程中，教师要着重对学生严谨的科学态度进行培养，帮助学生养成创新思维和科学思维，使其学会用科学的眼光看待问题，通过科学的思维解决问题[3]。在实际的教学活动之中，教师应以教材内容为基础，设计丰富多彩的实验活动，帮助学生加深对知识内容的理解。在各种不同的实验教学中，学生的发散思维能力、创新思维能力也会得到显著的提高。初中阶段的学生身心发育尚不成熟，但其具很强的好奇心，教师应当抓住这一特点合理地选择科学实验方法。大部分的科学理论知识都具有抽象性的特征，学生在学习时往往很难快速地理解。开展科学实验的意义，就在于教师通过实验的方法让学生亲身感受科学知识的魅力，降低其学习的难度。例如，在开展“电荷与电流”的教学时，为了能够帮助学生更为深刻地理解摩擦起电的知识，教师可以根据教学的实际内容，设计实验方案，让学生参与实验，详细了解实验现象的原理。在课前，教师可以指导学生提前准备好塑料格尺、干绒布还有碎纸片，在开展实验时，再让学生将塑料格尺放在干绒布上摩擦，完成后应用格尺吸附碎纸片。这样的实验活动能够让学生快速理解摩擦起电的原理。教师还可以设计相关的问题，引导学生进行深入的思考，如“在本次实验中，我们可以发现格尺和绒布经过摩擦可以产生电荷，同学们想一想，在生活中还有没有其他类似的现象呢？”这时学生会开始对该原理进行思考，有的学生回答：“用格尺和头发摩擦也可以产生电荷。”有的学生表示：“冬天的时候脱毛衣也会产生静电。”这样的教学方法能够有效提高科学实验教学的整体质量。因此在实际的教学活动中，教师应以教学内容和学生的身心特点为基础，精心地设计实验方案，并对学生加以指导，以培养学生良好的创新意识。

四、延伸教学内容，拓展学生思维

（一）总结实验结果，提高教学质量

在开展科学实验教学的过程中，教师要深入研究教材，了解其教学目标，并精心设计教学方案，不能过度盲从教材、追求实验的成功，而是要体现实验的科学性。但是在实际的教学活动中，部分教师过度关注实验的结果，认为教学演示的结果直接决定了教学效果，却没有重视对失败原因的总结。例如，在学习“液体蒸发的影响因素”时，学生开展实验，在玻璃片上分别滴两滴水，用书本不停地对其中一滴水扇风，对另一滴水则用容器罩住进行保护。有的学生发现，受到容器保护的水滴反而更快蒸发完了。此时部分教师没有深入地分析这一现象，只是将失败的原因归结于两滴水大小的不同。这种教学方法并不利于学生科学思维的发展，影响对学生创新意识的培养。正确的方法应当是教师指导学生再次进行实验，并和其他学生一同分析造成实验失败的原因，再对实验方法进行改进，以此培养学生的科学思维，养成其严谨的科学态度。

（二）布置课后实验，拓宽学生视野

在初中的实验课教学中，教师如果仅通过课堂进行教学，是无法满足学生的学习需求的。教师应当尊重学生的学习主体地位，并以学生的年龄特征、心理发展情况等为基础，把教学从课堂延伸到课外，引导学生自主自发地进行科学知识的学习和探究。在小组学习模式中，教师可以让每一个成员在不同的探究活动中轮流担任组长，并组织学生利用课余时间进行团队合作，完成探究式的科学实验，以此进一步提高科学实验教学的效果，培养学生的创新能力。例如，在进行“植物与土壤”的实验教学时，首先，教师可以让学生根据这一知识内容的主题，明确实验的方法并进行自主探究，对土壤所包含的营养成分、湿度以及土壤和植物生长的关系等进行研究，在实验过程中，教师要引导各小组成员互相交流，共同完成实验。然后，在课堂上，教师让每个小组展示自己课后的实验成果。最后，学生可以在小组课后实验中提高自身的实践探究能力。此外，在课堂的展示环节中，学生通过讲述实验过程能够进一步加深对理论知识的理解，学会总结、归纳和反思，使学生的自主性得到了充分发挥，促进其创新思维能力的提升。

培养学生的思维能力是一个长期的过程，在实际的初中科学实验教学中，教师要不断创新教学方法，耐心地引導学生，调动学生的学习兴趣，促使其科学思维能力的提升，并通过多样化的科学实验来提高学生的思维能力，以达到预期的教学效果，为学生未来的发展奠定坚实的基础。

[参考文献]

夏兆省，戴文晓.STEM项目学习下初中科学实验教学范式的实践与反思：以“自制简易密度计”拓展教学为例[J].中学物理，2021，39（16）：21-23.

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薛锋.初中科学微型实验校本课程开发之研究[J].中学课程辅导（教学研究），2021（4）：13.36F6F2FF-9F5E-409B-89C6-36E123507DE8