初中科学探究实验的教学实施策略

初中科学探究实验的教学实施策略

赵君军

赵君军

(富阳市场口镇中学，浙江杭州311400)

一、问题的提出

1.在初中科学实验中存在排斥现象

初中实验，由于受中考升学率的考核影响，呈现的大多是验证性的实验，对于多数学生的学习情绪调动不充分，课堂气氛凝固；由于实验结果没有悬念，所以也就缺乏创新，学生的探究精神被抹杀。再加上教师受传统的课堂实验的影响，教师实验的探究需求往往是面向成绩比较优秀的学生，成绩不是很好的学生往往只有靠边观察的份，初中科学实验存在着对差生排斥的现象。

2.在初中科学实验中存在歧视现象

由于教育理念和“应试”惯性，教师在实验的过程中时不时地流露出“恨铁不成钢”的情绪，例如在全体同学面前展示学习不好学生的实验或成绩，用歧视的语言和动作对待学习不好的学生；主要的实验操作总是叫成绩比较优秀的学生表演。诸此之类的行为是对成绩不理想的学生的一种歧视。

3.在初中科学实验中存在分类现象

现在的初中科学实验中，确实存在着许多的分类现象，例如男女生的分类、优差生的分类、亲近与疏远生的分类等等。笔者认为在科学实验教学改革中，教师首先要更新教学观念，以“全纳教育”思想洞悉新课程的核心价值，注重全体学生探究新知的经历和对获得新知的体验，实现结果和过程并重，使探究性实验面向全体学生，使每个学生都能参与实验、学会科学探究方法，培养科学素养。

二、主要概念的内涵

1.探究性实验

探究，就是探索研究。而探究性实验是在假设的指引下，探究科学结论形成和发展的过程，是学生作为知识的探索者和发现者，实现自主研究的过程。

现代建构主义理论认为：教学是教师的价值引导与学生自主建构的辨证统一过程。这意味着从为掌握知识而教，转变为长远发展而学：在教师引导下学生在交往互动中进行主动探索和自主建构，也意味着教师角色的转换———从知识的提供者变成学生学习活动的协作者、组织者、促进者、引导者。而探究式学习正是新课程倡导的主要学习方式，所以，教师如何进行有效地探究性实验教学成了必须研究的课题。

2.全纳教育理念

全纳教育是1994年6月10日在西班牙召开的“世界特殊需要教育大会”上通过的一项宣言中提出的一种新的教育理念和教育过程。它的主要观点就是我们的学校教育要“容纳所有学生，反对歧视排斥，促进积极参与，注重集体合作，满足不同需求，是一种没有排斥、没有歧视、没有分类的教育”。尽管“全纳教育”是针对“残疾人的教育”而提出的观点，但是现在已经有人这样评价：“21世纪的教育是全纳教育思想指导下的教育。”我国正在进行素质教育和课程教学改革，素质教育的目的与全纳教育的目的实际上是一致的。素质教育要改变过去那种以考试分数为唯一指标的应试教育。这种应试教育就是一种排斥人、歧视人、筛选人的教育，这也是与全纳教育观点背道而驰的。因此，我们实施的素质教育无疑也为全纳教育提供了一种很好的条件。反过来，全纳教育的开展也会促进素质教育的进一步深入。

三、“全纳教育”思想指导下的探究性实验教学策略

科学探究是有意义又富有挑战性的。根据“全纳教育”的理念，我们在初中科学实验探究的设计和实施过程中，应该确定哪些作为探究内容，如何捕捉时机切入探究，如何引导学生设计探究方案，等等都值得每位教师思考。

（一）凸现“人权观”理念，形成问题情境、因势切入，使人人产生实验探究的欲望

根据“全纳教育”的思想，我们的初中科学实验教学中应该创造出一种“全纳”的氛围，在这种氛围中，每个人参与实验的权利都得到充分的保障，班级和同学要欢迎每一个人，每一个人都属于集体的一员。尤其是教师，要牢固树立接纳所有学生的思想，逐步创造条件，满足学生的各种不同的探究欲望。

1.设计问题情境，使学生人人参与探究，解决认知疑惑“教育时机论”研究表明，学习中如果能有效地捕捉住探究契机，就能提高探究的有效度，从而获得最大教学效益。科学探究必须抓住学生的疑惑作为切入点，在立足教材中探究素材的基础上，尽量捕捉课堂上的生成资源，因势切入科学探究。

【案例1】《浮力》的教学

在定量实验并记录如下表格中的数据后，让学生猜想影响浮力大小的物理量有哪些？

根据表格数据，多数学生认为浮力大小与物块浸入液体的体积以及液体的密度有关。到此是否意味着就可以归纳出阿基米德定律了呢？答案为“不是”。因为物体的形状、质量、密度、浸入液体深度等因素都会干扰结果的得出，学生心中还有很多困惑。教师可利用“困惑”设置矛盾冲突，引导学生进一步进行实验探究。

①通过对比分析表格中1、2的数据，排除“物体体积”这一个因素

②通过对比分析表格中2、3的数据，排除“深度”这一个因素

③换用等体积的金属铜柱进行实验，对比实验2中的数据，排除“质量”因素

④用橡皮泥形变前后对比实验，从获取的数据中分析排除“形状”这一个因素

科学现象往往是错综复杂的，一个科学现象涉及多种因素，这些因素中既有与问题的本质相关联的量，也有无关联的量。以上案例就是利用学生认知上的疑惑，成为科学探究的良好切入点。

2.抓住意外问题及时生成，满足学生的探究需求课堂是动态的课堂，科学实验的过程也是如此，教师要及时抓住在实验过程中的“意外问题”及时生成，在解决问题的同时以满足学生的探究欲望。

【案例2】NaOH与H2SO4的中和反应

在学习“NaOH与H2SO4中和反应”时，需要滴加指示剂酚酞试液，学生都能理解酚酞试液的指示作用。可是有一位同学不经意提出“为什么要先向NaOH溶液内滴加酚酞试液，再滴加H2SO4溶液？可以将滴加酚酞试液与H2SO4溶液的顺序调换吗？”这个问题是一种意外。从知识角度看，只要能够说明NaOH能与H2SO4反应就可,是“次要”的问题，可以置之不理。可是笔者正是抓住了这个课堂意外切入探究，设置了问题“先滴加H2SO4溶液后滴加酚酞试液，酚酞试液不变色，是否能说明NaOH与H2SO4恰好完全反应？请设计实验加以说明。”学生根据酸、碱的通性设计了许多可行方案，真正体会了先加酚酞试液的意义。教学的追求是在最适合的时机，让学生们进入情境之中经历探究的乐趣。

（二）实践“教学观”理念，使人人掌握实验探究的方法在我们初中科学实验教学中，教师应该根据“全纳教育”的教学观，精心设计实验，教给学生实验的方法。

1.挖掘问题实质，使学生在实验探究中学会变量的寻找和处理

“全纳教育”的课程教学观与我国课程改革的指导方针是一致的。课程教学改革的重点是更加关注从学生的经验出发，促进学生自己建构知识；课程是为了学生，而不是学生为课程而学习。所以初中科学实验教学首要考虑的是怎样使学生学会正确分析数据，掌握变量探究的思想和方法。

（1）通过学生的对话、交流，在实验探究过程中寻找变量。

在学生的科学探究活动过程中，变量的寻找是一个非常重要的环节。对儿童心理认知的发展研究表明：儿童寻找变量的过程，一定是和他的生活经验相连接的。也就是说，当一个孩子或一个学生没有这部分生活经验的时候，他是没有办法去找寻出这些变量的。所以教师可以创设情景为学生“铺路搭桥”，学生透过情景，把沉淀在大脑深处的“已知”翻上来，实现生活与教材的对接。再与科学概念、科学知识的对接与融合中重新建构新的认知。

（2）通过教师的有效引导，在实验探究中正确处理变量。当学生找出了变量以后，就需要考虑分离变量，即排除无关变量，确立相关变量。实质上当学生分离的时候，需要有一个“筛子”来去伪存真。提供怎样的“筛子”，就是老师的教学策略和教学方法。当学生提出众多变量时，首要的任务是引导学生学会分类，这也是学生自主探究必不可缺的最重要的技能之一。分几类，怎么分，需要教师引导学生找出这些变量之间的相关性，即这些变量之间的内在联系，需要教师渗透探究策略和方法。比如选择正反两方面例子，有步骤地变化因素，选择反例，考虑不同的可能性，诱陷，推导错误结果等等。

2.鼓励人人参与，使学生学会选择实验装置和实验方法实验能力是一种综合能力，其中实验设计的能力（其中实验装置和实验方法、步骤的选择是实验设计中的一个重要环节）是实验能力的核心，是知识与能力的桥梁。一个实验的设计是否科学、合理，是决定这个实验能否确保班级学生人人参与的关键。全纳教育主张在学校中要创造一种关注每一个人、加强合作、反对排斥和歧视人的氛围，并按照学生的不同个性和需求来进行教学，促进所有学生的参与，发挥学生的主动性和创造性，因此实验的设计尤为重要。当探究思路确定后，应当选择适当的实验材料、仪器和装置。教师应结合质疑、对比、实践等方法引导学生选择实验材料、仪器、装置的方法和依据。

（三）根据“价值观”理念，开放合作，使人人体验成功的乐趣

“全纳教育”主导的价值观之一是倡导集体合作观。通常，在我们的学校班级中，如果有学生在学习上产生了困难、往往被认为是学生个体的事，属于个人的问题，解决的办法也仅仅是关注他的个人问题。而“全纳教育”认为，在学校班级里，学生的学习或活动有困难或有问题，这不仅仅是他个人的问题，也是班级集体的问题，因此需要开展合作学习，以增加每个学生探究实验的成就感。由于每位学生都参与了实验设计和操作过程，在展示成果时神采飞扬，在评价别人方案时，说得头头是道。说明通过这样的方法，将“全纳教育”的理念运用于学生的探究实验教学，效果明显。

科学探究能力的形成不是一朝一夕之功，它贯穿于整个教学过程。教材的许多内容都是以探究方式呈现的，但这些题材仅仅是探究教学的“冰山一角”，我们需要拓展探究时空，开展课外探究，引领学生在真实生活中探究。

总之，“全纳教育”反对任何学生被排斥在教学过程以及学校生活之外，主张学校要努力促进所有学生积极参与。所以实验教学中要注意探究实验的切入点选择，要选择学生有兴趣的题材进行探究，力求所选实验“新”“奇”“趣”。其次，重视实验设计能力的培养，注重实验方法指导，重视实验器材的认识和积累。从真正意义上提高学生的探究能力。