初中科学开放性实验教学的研究.doc

初中科学开放性实验教学的研究摘要：科学学科的基础教育要为学生终身学习打基础，而且要面向 全体学生传统的应试教育中，由于对教育目的的价值取向的偏差，往往 仅把学生当作教育的对象和客体，忽视学生的自主意识、探究品质的培养, 忽视学生的主体性发展面对如何培养具有创造性人才的严峻课题，科学 实验教学的地位、作用愈加突显出来，如何提高实验教学的质量将成为今 后实验教学的研究方向，开放性实验教学方式将成为人们关注的重点本 文从对目前的实验教学现状的初步调查入手，分析实验教学中存在的问 题，找到研究的主要方向，提出开放性实验教学，并作了初步探索与尝试关键词：实验教学；开放性；创造能力一、问题的提出1. 科学实验教学现状的分析从我国教育发展情况看，长期以来，由于片面追求升学率的影响，初 中教育始终没有摆脱应试教育的束缚多少年来实验教学都从属于理论教 学，实验教学长期以来被视为理论教学的补充，它仍然受行为主义理论模 式的影响，成为“刺激一反应一强化”的单一模式这种以教师为中心的 实验教学模式就是在实验中缺乏培养学生创造力的真正原因之所在为 此，笔者就该问题在八年级学生中做了一个问卷调查，结果见表：从调查结果显示，绝大多数学生都喜欢自然科学实验，通过实验能使 学生感受到科学现象的神奇和实验成功的喜悦，将自然科学教学中的抽象 与形象进行平衡。

能强烈的激起学生的好奇心和求知欲，然而受传统教学 的影响，重知识的学习，轻实验能力的发展，仅把实验作为验证科学知识 的佐证和巩固科学知识的手段，忽视了实验在培养主动参与、积极创新及 动手能力等方面的重要作用这主要表现在以下六个方面：a. 学生实验数量太少，为学生创设的真实情境不足b. 学生动手操作能力较差，掌握实验和设计实验的能力较差c. 学生科学素养较低，缺乏科学的思维和方法d. 学生对实验的掌握比较机械，缺乏灵活性和变通性e. 学生看热闹的多，特别是定量的验证性实验，学生缺乏创新，感到 枯燥f. 探究性实验开放得太少，以演示讲授模式和实验归纳模式为主，实 验教学质量不高2. 开放性实验教学的界定我们所说的科学开放性实验教学指以学生为中心，在教师引导下，以 教材内容为基础结合学生自身生活和社会活动选择和确定研究的课题，由 学生以个人、小组、集体为单位，通过调查、实践、实验让学生去接触探 究、发明、发现的过程和方法，从而领略科学的研究方法，增强创造性的 思维和能力，激发学生自主学习和研究的热情体验科学态度、情感、价 值观，从中形成保护自然和社会可持续发展的意识，全面提高科学素养的 一种崭新的综合活动。

这种方法的最大特点是：问题性、开放性、综合性、 社会性和实践性3. 开放性实验教学的意义(1) 促使教师更新观念，改进教学方法，提高实验课的教学质量 教师在教学过程中更加关注学生的学习过程，努力为学生营造和谐的课堂 氛围，使学生时时都能感受到教师对自己的喜爱、尊重和信任进一步改 善了教师与学生之间的交流2) 促使学生在实验中，通过科学探究，学习知识、提高技能、掌 握方法、体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学态度和勇于创新的探 索精神，发展学生的能力，养成尊重事实、探索真理的科学态度二、开放性实验教学的类型和内容1•引导探究实验的教学内容舌的不同部位对甜、酸、苦、咸的敏感区的测定，声音传播的快慢因 素研究，光的反射定律，光的折射定律，二力平衡的条件，影响水分蒸发 快慢的因素，增大和减小压强的方法，阿基米德原理，影响固体溶解度大 小的因素，研究气流的流速与压强的关系，植物的向性，影响导体电阻大 小的因素，探究光合作用需要二氧化碳2. 独立探究实验的教学内容为什么要用两只耳听，阳光下树阴中的圆形光斑是怎样形成的，平面 镜成像规律探究，研究凸透镜成像规律，探究影响速度大小的因素，重力 与质量的关系，影响摩擦力大小的因素，种子萌发需要什么条件，食物上 滋生微生物的条件，食盐在水中溶解快慢的影响因素，研究水内部压强的 特点，测定空气中氧气含量的测定，影响通电螺线管磁性强弱的因素，研 究杠杆的平衡，重力势能的决定因素，测量斜面的机械效率，灯泡亮度与 电功率的关系，影响酶催化作用的因素。

3. 完全开放式地设计实验或课题研究的教学内容制作水火箭，观察当地阳光照射下物影长度的变化，寻找地壳变动的 证据，噪声污染及控制，哪些食物含有更多的能量，自行车增大和减小摩 擦的措施，大米防霉、防虫的方法，本地空气污染的主要来源及对策，调 查在自然界或生命活动中的电现象，怎样精制粗盐，金属的用途与金属性 质的关系，寻找自行车中的杠杆，调查本地中学生的饮食习惯，调查生活 废水对环境的污染三、开放性实验教学的实施方法引导探究实验的教学：在控制学生实验课时和现有实验内容基本不变 的基础上，将学生实验尽可能改成探究性实验1.创设情景在实验活动中营造一个促进学生积极思维的良好的氛围，充分挖掘教 材这方面的特点把课堂气氛搞活；能用实验说明问题的就一定要用实验说 明，要尽可能地把演示实验变为学生实验，能开展实验活动的让学生活动 起来也就是说让学生感到物理课总是有趣的、新奇的，激活学生的思维 例如，学了密度的知识后可以让学生猜想，如把我们教室的空气都压缩到 一个口袋里，你能背得动吗？请他们量一量，算一算学了声音的知识以 后可以让学生试一试如何测声音在空气中传播的速度平面镜成像的特点 这个演示实验可以把它改为学生实验。

2•提出和发现问题培养学生发现问题和提岀问题的能力在教学中我们采用平时多鼓励 学生看一些科幻小说，布置一些容易使学生进行想象或猜想的小论文作业，在课堂上的教学中发掘教材的因素，让学生大胆地去想，去假设在 实验活动中有目的地引导学生去观察，去辨析，讨论为什么要这样做等等 教学中要注意引发学生产生联想想象、类比想象、因果想象等等，进行一 些求异思维、逆向思维等方式的训练创造条件让学生去讨论、议论、争 论从而激发学生积极提问，急于要把问题弄明白的兴趣，逐渐养成爱提 问，会提问的习惯和跃跃欲试去解决问题的习惯 3•猜想结论，设计实验或实践方案当学生在学习中产生了各种各样的疑问以后，可以根据学生已有的认 知水平对问题的成因及结论进行猜想有了猜想以后，我们及时地引导学 生尝试去解决问题，让学生经历制订计划和设计实验方案，这个过程是我 们现行教材中很少提到的，对学生尤其重要首先要明确探究的目标，要 想去解决什么问题鼓励和帮助他们分解目标，要解决这个目标的问题先 要解决哪些具体的问题，分析哪些问题可以用实验的方法，哪些问题可以 用查资料、调查研究的方法去解决4. 实验探究和调查分析在实验和实践探究的过程中，我们要求做到老师要时刻关心学生探究 的全过程。

在实验中如用到新的仪器设备时，要注意在实践中培养学生会自己阅 读说明书的习惯和能力，要看得懂说明书所表述的工作条件、操作要求、 注意事项还可以引导他们自己动手利用生活中可以收集到的材料或用收 集到的材料制作探究需要的仪器在实验中必须注意操作安全性要注意所用仪器安全，防止随意损坏 仪器，要注意仪器的测量范围，仪器允许工作的条件，易破、易碎的仪器 要谨慎操作还要注意人身的安全，如使用交流电的时候等5. 总结分析记录好实验的过程，据实验的情况和对数据的分析所得的结论实事求 是地写好实验报告，养成严谨的科学态度还可以把现在的结论和原来的 猜想或假设比较，是否相似，又能从中得到什么要让他们品尝成功的喜 悦，让他们感知许多物理原理，科学的结论原来我们也可以解决，从而悟 出原来学习也可以是这样的对那些实验没有成功的，要帮助分析其原因， 继续再干或者改变探究的方向继续实验，也可以从反面思考，实验没有 成功，从另一方面讲这又能说明了什么问题6. 交流合作成果展示在实验的过程中，指导老师要引导小组成员之间和小组与小组之间积 极开展互相交流，相互合作要勇于发表自己的观点和看法，善于用语言、 文字、图表、实物和简单的实验来表达或解释自己的观点和看法。

实验和 实践活动开展一个阶段以后，我们一般采取以班级为单位进行不同小组间 的交流，或者以年级为单位进行成果展示四、独立探究实验的教学尝试为全体学生实施实验室的开放式管理，教师控制实验的大方向， 学生根据以下实验报告的设计思想进行实验实验报告的总体设计思想实验准备报告：(1) 通过本实验你想发现什么(2) 你猜会发生什么现象？为什么？(3) 要达到实验目的，你需要的条件是什么？如何实现这些条件？(4) 你需要哪些仪器？画出实验图5) 你设计的实验方案是什么？写出实验计划实验过程报告：(1) 你的实验所依据的原理是什么？(2) 记录实验过程及观察到的实验现象3) 详细记录实验中出现的问题及你是如何解决的过程4) 实验数据记录及处理5) 实验结果及分析6) 实验中，自己未预料的新发现是什么？如何解释？本实验有没有需要改进的地方？开放式实验室不是对学生随便地开放，所谓的开放式就是让学生不受 实验室、实验学时和实验项目的限制，独立完成实验；并能够自行设计实 验，在教师的帮助下进行一些初级的研究，提高学生分析问题和解决问题 的能力我们实行的是三开放：时间开放、实验项目开放、试剂和仪器设 备开放在三开放中，关键是实验项目开放，学生可以通过自行查阅文献、 自行设计一些实验指导书上没有的实验、独立完成实验，教师只是起帮助 作用。

学生提出实验项目后需要查阅大量的文献资料制订实验方案随着 网络的开通，信息技术在教学中的应用，要有针对性的把实验任务交给学 生，由学生发挥他们的聪明才智进行自主探索、创新把握实验的开放度，引导学生抓住主要的问题进行实验学生们提岀 的问题越多，反映他们对所研究对象的关注程度越深，学生的问题会比较 零碎，对教师而言，怎样处理这些问题是值得探究的对于学生的问题， 一般处理方法有3种：①让学生自己选择感兴趣的问题进行研究；②集体 选择一个或几个问题，整堂课全班对这几个问题进行探究；③先选择一个 问题，探究完毕后再进行下一个问题的探究，形成一个层次经过反复实 践，我们认识到，如果在一堂课内采用第①种方法，容易引起课堂混乱， 给人一种“东打一拳，西打一棒”的感觉，难以体现教学的逻辑严密性， 但这种方法，却可以广泛应用在课外的探究活动中去，而且效果比较好 而第②、第③种方法可根据教学内容进行取舍，不可能面面俱到，只能解 决学生们最感兴趣或最需要解决的问题，而其他问题可作为后续活动展 开如在探究“人类与生物”的关系时学生提出了许多的现象，老师可以 对学生的问题进行梳理归纳出生物对人类的衣、食、住、行、环境、疾 病等方面的影响，而其余一些离日常生活较远的影响，可以暂且放着留待 以后再做探究。

五、完全开放式的设计实验或课题研究的教学，让学生自己控制实验 的整个过程1.建立家庭微型实验室，开展课外实验建立好家庭微型实验室：第一，鼓励学生自制仪器和找替代品：如自 制称量小准确度高的杆秤，可代替天平测质量；在玻璃杯上贴刻度纸代替 量杯；电池盒、小灯座、电键可用木板和金属片自制；解剖可用剪刀、削 笔刀等第二，选购一些廉价的多用途的仪器：如测力计、刻度尺、温度 计、凸透镜、导线、电键、电池、试管、烧杯、橡胶塞、导管、酒精灯及 少量药品第三，发扬互助精神，几个人各购一部分仪器组合在一起安排下列实验到课外做：第一，教材中安排的“探索与研究”，课内 是没有时间来完成的，布置课外在微型实验室完成如测细金属丝的直径 等；第二，部分演示实验由于可见度小等原因，效果不好；第三，简单的 学生分组实验如：练习使用温度计、量筒测体积、观察水沸腾等；第四， 有些作业题是实验设计，有了微型实验室设计好的实验就可以验证；第五, 。