探究法在初中科学实验教学中的运用 初中科学实验探究
时间：2019-01-28 03:16:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要:在新课程理念的指导下,进行探究性学习。学生通过探究过程的实践活动掌握科学探究的方法和技能,通过实践能更好地培养学生的创新精神和实践能力,学生探究性学习中的“创造”是一种“再发现”,可以培养学生的创造意识和创新精神。
关键词:探究性 科学实验 探索
在初中科学实验教学中,重视培养学生的自主性和主动性,指导学生课前预习,有目的地看书,发现问题,提出问题,讨论交流,选择核心的问题让学生思考。通过演示实验,分组实验,设计探索性实验和课外小实验,创造机会让学生动手动脑,培养学生的实验技能、科学态度和探索精神。在探索实验教学的改革中,进行了以下几个方面的尝试:
一、培养学生观察实验,引导学生进行探究性学习
在提倡素质教育的今天,激发和培养学生学习初中科学的兴趣是现代教学中一个不容忽视的课题。教师在教学中,必须抓住学生“好奇心”,变好奇心为观察兴趣,进而转化为求知欲望。如,对金属钠的一些性质的观察。取一块钠,看到钠是固体,用刀切钠的表皮时,感到钠较软;切去表皮后,看到钠的银白色,具有金属光泽。当把一小块钠放在盛水的烧杯中,听到嘶嘶声,看到钠浮在水面上,变成一个光亮的小球向烧杯的各个方向迅速游动,并逐渐减小最后消失,还伴有一些小气泡;当手触摸烧杯时,感到发热。通过视觉、听觉、触觉多种感觉,不仅观察到了钠的颜色、状态、硬度、溶解性等多方面的物理性质,而且还观察到了钠与水反应的变化过程。如体积变化情况,在水中的运动情况,产生气泡以及放热等现象。针对不同的实验课题和内容,选择适当的方法,使学生获得充分的感性知识,激发学生的求知欲和学习兴趣,为以后探究学习营造良好的氛围。
二、引导学生自我设计实验,探究实验方案
爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因此在学生提出问题,作出初步猜想和假设时,老师要适时引导学生紧紧围绕这些猜想和假设,积极寻找设计,验证“猜想、假设”的实验方法。常用的自然科学实验设计方法有对比法、控制变量法、排除法、理想实验法、定量测量法等。教学中要让学生充分发挥学生的智慧和想象力,尽快地发散思维,获得思维的最佳方法。例如,“用伏安法测电阻”实验,先按常规方法测定,然后破除常规,学生自行设计实验。要求实验具有科学性、准确性,给学生一些实验器材供自选,如①安培计量程(0～3A,0～0.6A);②伏特计量程(0～3V,0～15V);③滑动变阻器(2A,0～20);④待测Rx;⑤定值RO=10;⑥电键;⑦导线若干;⑧电池组(6V)。通过学生认真设计,合作交流,共设计了十几种方法,最后评选最佳实验,使学生的独创精神倍增。
三、运用变式手法,指导学生分组实验,自主探索
初中科学实验主要有演示、测量、验证、探索四种形式,而又以前二者所占比重较大,主要偏重于实验操作技能的训练,不利于启发学生思维。因此,教师要善于运用多种方法和形式,指导学生选取最佳设计方案,通过实验操作和交互式实验活动,促使学生积极主动地动脑、动手。
1.变演示实验为学生实验
初中科学中的某些演示实验操作过程和结构都较为简单,完全可以由学生自己来完成。让学生通过自己亲自动手实验来观察自然科学现象、探索自然科学规律,通过自己的操作而获得成功的喜悦。如电磁感应现象的演示实验可改为学生实验。如图(略),怎样才能使导体AB有感应电流产生,也就是使电流计指针发生偏转。由于这个实验获得成功的要点:一是K必须闭合,二是导体AB必须做切割磁感应线运动。如实验时学生不注意这两点,就容易导致失败,由此对磁场产生电流就会产生怀疑心理。在进取心驱动下,为探求正确的结论重做,甚至需要多次重复才能获得成功,才会消除怀疑心理,较牢固地确信磁场能产生电流这一物理概念,从培养学生思维能力来讲,挫败则比成功更有意义。这个实验比教师单纯演示效果要好得多。
2.变验证性实验为设计性实验
设计性实验有利于培养学生创造性思维的多向选择性。每个学生都要运用自己的聪明才智,根据所掌握的自然科学知识,依据实验原理由学生自己设计实验方案,选择实验器材,确定实验步骤,分析实验结果。当然设计性实验对初中学生来说,确有较大难度,因此要注意选择一些构造、程序较为简单的实验,并需要教师的正确指导。
3.学习探索性实验的思维方法,培养学生的独创精神
科学知识的形成需要实验探索,许多物理概念和规律都是科学的探索实验和创造性思维的结晶。为此,教师除了适当介绍一些物理学史外,还可以选用一些出乎学生意料的,装置简单,看起来似真非真的实验。如,一架重6300牛顿的直升机匀速上升或停在空中的时候,螺旋桨产生向上的举力是多大(空气阻力不计)。设疑:直升机这么重,为何能静止在空中?为了帮助学生较好地理解这一现象,教师设计了小漏斗吹乒乓球的实验。实验前,先让学生猜疑:(1)当小漏斗口朝下,在它下方放一乒乓球,用嘴用力往下吹,多数学生认为乒乓球受到重力作用和嘴往下的吹力,乒乓球一定往下掉。(2)当小漏斗口朝上,用嘴用力往上吹,乒乓球的运动情况又如何?多数学生认为往上跳,并让学生登台表演。结果均与学生的猜想不同。不管向上吹或向下吹,乒乓球均在小漏斗内做圆周运动,而且吹力越大,运转的越快。从而使学生悟出,由于直升机旋翼的转动,旋翼所产生的升力正好同自身受到的重力大小相等,方向相反,在同一条直线上受同一对平衡力作用,所以能够平稳地停在空中。这样从简到繁地引导,极有利于学生探索性思维的形成。
四、总结结论验证假设,运用知识迁移深化认识
学生在实验中获得感知,再对数据进行分析、比较、概括,进行思维加工,总结得出结论,验证自己的假设。能使学生感觉自己也能像科学家“搞科研”一样“发现”科学规律,从而获得巨大的成功感,激发学生自主学习、探究的热情和兴趣。具体做法如下:1.开展专题性的课堂讨论,提出一些有争论的质疑的或者选一趣味性的问题。针对实验主要内容,让学生或自由讨论,或分组讨论,或师生共同讨论,从中找出最合适的答案。2.准备一些能一题多解,一例多用,学生容易“失误”的习题,动笔做一做,进一步打开思维,举一反三,深化课堂知识,使横的纵的联系有机的结合起来。3.教师归纳总结,根据课堂上得出的定义、规律、基本概念,学生讨论实验和提问中得出的结论,教师帮助列出容易记忆,简单明了的条文,提到记忆的高度,变成学生自己的知识。
五、注重课堂探究和课外活动结合
家庭实验和社会实践是学生综合运用基础知识和实验技能的一种多边活动。它包括书面设计,实施实验和社会调查等多种形式。课外实验可采用各种形式,如个人小实验,成立课外实验研究小组,组织物理游戏,物理实验报告会等。大力鼓励学生利用所学初中科学知识,结合生产生活实际,人人争当小实验家,小发明家。使学生认识到生活中处处有初中科学,初中科学就在身边,有利于消除学生学习初中科学的神秘感,增强学习自信心,有利于培养学生的观察能力和实验技能,为今后从事科学实验打下基础,更有利于培养学生的探索创新精神。
参考文献:
1.《科学》教科书、课程标准.浙江教育出版社
2.吴永熙,张德启.《试论物理教育中的课题探究教学》.人民教育出版社.2002[3]:50-53
3.《科学实验活动册》浙江省教育厅教研室编著.浙江教育出版社,2005年7月第1版
4.车成全.《论教学中的问题情境及创设》.黑龙江省新闻出版局出版1999年第6期
