科学教学中学生自主实验能力培养

刍议科学教学中学生自主实验能力的培养在初中科学教学中,转变学生的学习方式是课程改革的基本要求。教师在教学中的角色是学生进行自主学习、探究学习和合作学习的引导者;使学生形成终身学习的意识和能力养成的帮助者。在科学教学中,实验的意义和作用是非常重大的。不管是概念的建立,定律的发现,还是科学事实的呈现,实验都是最直接,最重要的手段。实验除了使学生获得感性认知外,还可引发学生的认知冲突,引发学生学习科学的兴趣,培养他们的操作能力和辨别真伪的能力。而提倡学生自主开展实验探究,更能让他们在自主、合作、探究中不断培养探究能力和创新精神。

一、变“演示实验”为“学生实验”,在参与探究中培养自主学习能力

1.情趣参与,留有余地

让学生参与实验,首先是情趣的参与。在演示实验前,教师要精心设计,细心安排,激发学生的最大兴趣。

2.师“创”机会,生“动”起来

演示实验一般都是教师台上演示,学生台下观察,虽是饱了眼福,但由于没有亲身的操作体验,缺少了动手实践的机会。这样的情境下不仅很难调动学生的积极性,对于“让学生自主参与”则更是无从谈起。让学生上台实验,让学生带着审视的眼睛来观察实验,由他们自己来发现实验操作的不规范及不妥之处并引以为戒,要比老师反复强调如何操作的效果要好得多。让学生上台实验,还可以让学

生动手动脑相结合,培养学生自主实验的意识和能力。

3.鼓励交流与评估

在实验中,因为参与的个体不同,所以难免出现记录的数据、得出的结论、分析的结果不同等等现象。此时,教师应鼓励学生相互交流他们之间的不同情况,在交流和争论中加强分析能力,评估能力、让学生认识到实验过程是会出现各种情况的。对于出现的各种不同情况,教师应引导学生一起分析出现这些情况的可能原因,对

出入甚多的鼓励再行实验,直到得出正确及准确的结论,不断培养

学生执著探究的精神。

二、变“验证实验”为“探究实验”,在实践探究中培养创新能力

前苏联教育学家苏霍姆林斯基曾说过,“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是个发现者、研究者、探索者。在学生的精神世界中,这种需要特别强烈”。以往教学中,学生进行的实验往往是验证性的,学生只要按部就班地操作即可,

这样的操作只是“动手不动脑”的实验。教师应大胆地将设计实验方案的权利交给学生,变“验证实验”为“探究实验”,让学生在教师创设的情境中提出问题,设计实验方案,找出解决问题的方法。这种权利的转移让学生在动手实践中培养其自主实践性和创造力。

1.创设问题情境,激发探究及动手实验的欲望

在创设实验情境的过程中,教师步步引路,层层启发。如:课堂上,教师拿出一节新鲜完整的竹节,学生很惊讶:老师拿竹节做什么?(1)

教师引入:“爆竹声声除旧岁”,说的是古人用燃烧竹节引发竹节内气体膨胀而爆鸣,以庆贺新年来到。这时,学生马上热闹开了。于是教师引出问题:“竹节内存在的气体的成分如何?与空气成分是否一样?”教师引导后,学生猜想:“竹节内气体与空气相比,含较多的co2和较少的o2。”(2)如何设计实验呢?在层层引导中,使学生逐渐领会,获得顿悟,整个身心处于兴奋状态,从而激发学生积极主动地参与

实验的欲望。

2.在设计实验中,应注意科学方法的指导和应用

实验探究的一般流程是:提出问题——猜想和假设——设计实

验方案——修改假说和方案——实验探究——交流与评价。在学生自行设计并自主实验的过程中,教师应注意对科学探究的方法的引导和指导。有些实验方案的设计应注意控制变量,但这对学生来说是很有难度的。如“探究木块和铁块表面哪个更粗糙”的实验中,教师应先引导学生设计好实验方案:“怎样才能说明木块和铁块谁的表明更粗糙呢?”“分别用弹簧秤匀速拉动木块和铁块后的读数加以比较就可以得出结论吗?”“应该怎样修改你的实验方案?”“如何控制变量呢?”在教师的引导下使学生明白:在探究实验中若存在多个影响实验的因素,一定要注意控制相关的变量,这在实验方案的

设计过程中十分重要,也是确保实验成功的关键。

3.改进习题,通过探究实验的方式来解题

很多时候,即使学生对某个知识点已建立完全的感性认识,但遇到某些实际问题时,还是会遇到一定的困难。此时,可以引导学生通

过实验解答习题,同时稳定学习兴趣。

三、变“课内实验”为“课外实验”,在自主探究中培养科学素养

1.增加实验室的开放时间,发挥实验室的资源效益

新课标要求学生以实验室的活动为手段,自己去设计实验,选择仪器,进行实验探究活动,总结规律,得出结论。增加实验室的开放时间,让学生有更多的时间和机会进行动手操作和探究活动。开放实验室可以让不同层次、不同要求的学生各有所得,学生既可以在实验室里复习已学实验,也可以做自己设计的实验,极大地增强了

学习兴趣,便于学生在宽松、自由的氛围中积极主动地动手、动脑。

2.课内外结合,建立家庭实验室

(1)增设随堂实验,将探究活动向课外延伸

将课本实验加以延续,用生活中的器材对课本知识加以强化,增强探究的积极性和有效性。在完成家庭实验后,教师可组织学生进行小组间的交流,用这样创新性的学习方式让学生体会学习科学的乐趣,感悟生活中的科学。

(2)坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验

很多生活用品都可以作为实验仪器,不仅包括瓶子、杯子,就连输液用的输液管、注射器,废弃的眼药水瓶、塑料袋等都可以是家庭实验室中的“宝贝”。譬如让学生完成自制氢气的实验时,废旧电池、空易拉罐都成了同学们争先收集的物品。教师可以建议学生间分工合作,分头收集实验用品后分成若干个兴趣小组进行实验。

(3)鼓励学生设计趣味性实验

在学习植物的向性时,利用向性原理,可以让幼苗的根呈多种几何图形;利用光合作用原理在一片叶子上印出多种动物的图像等。浓厚的兴趣激发了他们探索的欲望和创新的动力,真可谓“知之者不如好知者,好之者不如乐知者”。

新课程强调教师应从知识和技能、过程和方法、情感态度价值观三个层次建立科学课程的三维目标体系,倡导以科学探究为主的多样化的学习方式,重视学生的亲身经历和体验,强调要创设生动而有意义的学习情境,这就要求教师要更新教育理念,“变教为诱,变学为思,以诱达思,促其发展”,以教学的创新引导学生有效地改变学习方式,进而提升他们包含合作意识、实践能力、创新精神等诸多内涵的科学素养。