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[摘要]文章从通过实验创设情境引入新课题，激发学生学习科学知识的兴趣；利用实验导出概念，让学生加深对科学概念的理解；观察实验现象、分析实验过程、讨论形成结论，提高学生分析问题和解决问题的能力；通过实验可以培养学生探究性学习的良好习惯四个方面，探讨了如何进行实验来优化课堂教学。
[关键词]《科学》教学 探究性实验设计 学生科学素养
中学《科学》课程（浙教版）是学生在学习过程中觉得比较困难的一门课程，主要原因是科学课程中有些内容比较抽象，缺乏形象直观，学生不易理解。而长期以来，《科学》教学又过于重视逻辑思维的培养，忽视学生动手能力的培养，把生动的课堂教学变成了机械的习题训练，学生的学习兴趣在一点点的消退。如何让抽象的科学知识变得通俗易懂、学生愿意接受的新知呢？这是每一位科学教师需要探讨的问题。笔者认为教师要真心设计实验教学，通过实验探究，既可以使抽象的科学知识变得形象直观，又可以培养学生的形象思维能力。本文结合教学实例谈谈如何进行实验来优化课堂教学。
一、通过实验创设情境引入新课题，激发学生学习科学知识的兴趣
实验的最大特点是直观形象、富有启发性和趣味性，便于吸引学生的注意力。所以教师尽可能设计实验创设知识情境引入新课题，激发学生学习科学知识的浓厚兴趣，使学生产生强烈的求知欲望，从而产生学习动力，积极主动参与学习活动。
在《大气压强》一节的教学时，由于学生对大气压强缺乏感性认识，虽然每时每刻都处于大气压强之下，但很少注意到它的存在和了解它的一些性质，而且大气压强的概念相对比较抽象，学生要顺利地掌握这部分知识是有一定的难度的，因此笔者采用趣味实验引入：用口略小于去壳熟鸡蛋的广口瓶，里面铺少许砂（防止广口瓶爆裂），把点燃的酒精棉球放入瓶中一会儿，再把熟鸡蛋放在瓶口，可观察到鸡蛋被“吸”进瓶中。这个实验形象有趣，能够吸引学生的注意力，引起他们的好奇心。学生马上会产生这样的一个问题：“是谁把鸡蛋‘吸’进瓶中？”根据已学的力与运动的有关知识，经过讨论容易引出大气压强这一课题。
二、利用实验导出概念，让学生加深对科学概念的理解
自然科学中的概念很多，这也是学生感到难学的原因之一。有些概念之间既有区别又有相似之处，因而容易混淆。要让学生对概念定义有正确的理解，有时要进行必要的观察和实验，了解概念形成与发展的过程，使学生从情境中得到有关概念的感性认识。
在学习《密度》这节课时，考虑到初中阶段学生的抽象思维能力尚未健全，因此教学过程中应通过生动形象的演示来吸引学生的注意，让学生充分认识和建立密度这一概念关键所在。所以笔者采用了科学教学中常用的“实验法”，在讲密度之前先做这样实验：
1．将体积相同的木块和铁块分别放在已调好的天平的左盘和右盘，比较木块和铁块的质量是否相等。
2．把盛有相同体积的清水和酒精的两个相同的小烧杯分别放到已调好的天平的左盘和右盘，比较清水和酒精的质量是否相等。
教师通过实验数据的分析不断为学生设疑、点拨、引导、释疑，使学生学会正确的思维方法，提高分析和处理问题能力，最后提炼出概念，经过这一实验，学生就可以弄清楚密度的概念。
再如在讲浮力时由于学生对浮力的存在已有了一定的感性认识，如何从感性认识提高到理性的认识，教学中应紧紧抓住实验，实验的成功与否关系到教学的成败，应该使学生真正理解实验，所以建立浮力概念的典型事实可如下进行：
先由学生回忆游泳时刚进水中的感受。再用量筒盛水，用铁架台挂带指针与刻度的弹簧，吊一细长重物，逐渐使重物浸入量筒内水中，发现弹簧逐渐缩短。探究：这个现象说明什么？让学生进行初步概括，得出浸在液体内的物体受向上的浮力，浸入越多浮力越大。然后，在讲台前放四桶水，给四个加盖空可乐瓶，让学生分四个组进行感受实验，把可乐瓶逐渐压入水中，感受往下压的力有何变化。问：还感觉到了什么？学生答：还感到瓶子全部没入水中后，往下压的力好象没有增大。教师再用实验加以验证。
三、观察实验现象、分析实验过程、讨论形成结论，提高学生分析问题和解决问题的能力
我国的著名物理教育家朱正元教授所说：“对于概念、规律等一些理论性的东西,往往是千言万语说不清，一看实验就分明”。如在教学《质量守恒定律》时，设计演示以下的实验：取一颗白磷放入铺有细砂的锥形瓶中，按课文中装置装好，放在天平右盘上，再在右盘上添加砝码、移动砝码使天平平衡，然后取下装有玻璃棒、小气球的橡皮塞，将玻璃棒放在酒精灯火焰上稍加热，并迅速插入瓶内与白磷接触，塞紧橡皮塞，冷却后再将装置放到天平上称，观察天平是否仍平衡。
实验后，请两位学生汇报刚才观察到的实验现象，师生分析得出参加化学反应的白磷和氧气的质量总合与生成的五氧化二磷的质量总和相等的结论。通过这个实验，使学生真正理解这个规律的实质，从而学会利用规律解析自然现象的能力。
四、通过实验可以培养学生探究性学习的良好习惯
从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于中学科学中的有些内容比较抽象，而这个阶段的学生又缺乏相应的理性的认知能力，不少疑难问题课本的描述和老师的讲解都很难给学生一个满意的解答，但可以设计演示实验进行探究，让学生在探究活动中寻找解答问题的方法，既可以解决疑难问题，又可以培养学生探究性学习的良好习惯。
例如，在学习《二氧化碳的实验室制法》时,探究制二氧化碳的化学反应原理,首先，要求学生将前面学习过的所有生成物有二氧化碳的化学方程式写出来。学生会写出如下一些方程式：
①Cu2(OH) 2CO3＝CuO＋H2O＋CO2↑ ②C＋O2＝ CO2
③H2CO3＝ H2O＋CO2↑ ④C＋2CuO＝ 2Cu＋CO2↑
⑤CuO＋CO＝ Cu＋CO2 ⑥CaCO3＝ CaO＋CO2↑
然后，又要求学生对这些方程式进行逐步探讨判断，它们能否作为实验室制取二氧化碳的反应？为什么？当学生都能判断出不能作为反应的原理后，又指导学生阅读教材，从中找出答案。再创设情景：如果把盐酸与大理石反应改为盐酸与碳酸钠反应能行吗？学生分组实验，往碳酸钠和块状大理石的两只试管中分别滴入稀盐酸，观察反应现象，进行对比。通过现象学生很容易得出：碳酸钠的那只试管反应太剧烈，且碳酸钠是粉末不适宜作为制CO2的药品。再进一步探究，如果把稀盐酸改为稀硫酸行吗？学生分组实验，观察现象总结得出稀硫酸与大理石反应太慢也不适宜作制CO2的反应。教师解释为什么稀硫酸与大理石反应慢。最后学生通过对上面的探究总结得出一致的结论：实验室制CO2的反应是稀盐酸与大理石的反应。
总之，《科学》是一门以实验为基础的课程，在教学中要重视实验。实验教学是对学生进行创造思维训练的最有效途径，让学生多观察实验现象，充分地让学生动脑、动口、动手，优化课堂教学，这样有利于学生创造力的培养、形象思维能力的培养。
(作者单位:浙江苍南县石砰学校)
[关键词]《科学》教学 探究性实验设计 学生科学素养
中学《科学》课程（浙教版）是学生在学习过程中觉得比较困难的一门课程，主要原因是科学课程中有些内容比较抽象，缺乏形象直观，学生不易理解。而长期以来，《科学》教学又过于重视逻辑思维的培养，忽视学生动手能力的培养，把生动的课堂教学变成了机械的习题训练，学生的学习兴趣在一点点的消退。如何让抽象的科学知识变得通俗易懂、学生愿意接受的新知呢？这是每一位科学教师需要探讨的问题。笔者认为教师要真心设计实验教学，通过实验探究，既可以使抽象的科学知识变得形象直观，又可以培养学生的形象思维能力。本文结合教学实例谈谈如何进行实验来优化课堂教学。
一、通过实验创设情境引入新课题，激发学生学习科学知识的兴趣
实验的最大特点是直观形象、富有启发性和趣味性，便于吸引学生的注意力。所以教师尽可能设计实验创设知识情境引入新课题，激发学生学习科学知识的浓厚兴趣，使学生产生强烈的求知欲望，从而产生学习动力，积极主动参与学习活动。
在《大气压强》一节的教学时，由于学生对大气压强缺乏感性认识，虽然每时每刻都处于大气压强之下，但很少注意到它的存在和了解它的一些性质，而且大气压强的概念相对比较抽象，学生要顺利地掌握这部分知识是有一定的难度的，因此笔者采用趣味实验引入：用口略小于去壳熟鸡蛋的广口瓶，里面铺少许砂（防止广口瓶爆裂），把点燃的酒精棉球放入瓶中一会儿，再把熟鸡蛋放在瓶口，可观察到鸡蛋被“吸”进瓶中。这个实验形象有趣，能够吸引学生的注意力，引起他们的好奇心。学生马上会产生这样的一个问题：“是谁把鸡蛋‘吸’进瓶中？”根据已学的力与运动的有关知识，经过讨论容易引出大气压强这一课题。
二、利用实验导出概念，让学生加深对科学概念的理解
自然科学中的概念很多，这也是学生感到难学的原因之一。有些概念之间既有区别又有相似之处，因而容易混淆。要让学生对概念定义有正确的理解，有时要进行必要的观察和实验，了解概念形成与发展的过程，使学生从情境中得到有关概念的感性认识。
在学习《密度》这节课时，考虑到初中阶段学生的抽象思维能力尚未健全，因此教学过程中应通过生动形象的演示来吸引学生的注意，让学生充分认识和建立密度这一概念关键所在。所以笔者采用了科学教学中常用的“实验法”，在讲密度之前先做这样实验：
1．将体积相同的木块和铁块分别放在已调好的天平的左盘和右盘，比较木块和铁块的质量是否相等。
2．把盛有相同体积的清水和酒精的两个相同的小烧杯分别放到已调好的天平的左盘和右盘，比较清水和酒精的质量是否相等。
教师通过实验数据的分析不断为学生设疑、点拨、引导、释疑，使学生学会正确的思维方法，提高分析和处理问题能力，最后提炼出概念，经过这一实验，学生就可以弄清楚密度的概念。
再如在讲浮力时由于学生对浮力的存在已有了一定的感性认识，如何从感性认识提高到理性的认识，教学中应紧紧抓住实验，实验的成功与否关系到教学的成败，应该使学生真正理解实验，所以建立浮力概念的典型事实可如下进行：
先由学生回忆游泳时刚进水中的感受。再用量筒盛水，用铁架台挂带指针与刻度的弹簧，吊一细长重物，逐渐使重物浸入量筒内水中，发现弹簧逐渐缩短。探究：这个现象说明什么？让学生进行初步概括，得出浸在液体内的物体受向上的浮力，浸入越多浮力越大。然后，在讲台前放四桶水，给四个加盖空可乐瓶，让学生分四个组进行感受实验，把可乐瓶逐渐压入水中，感受往下压的力有何变化。问：还感觉到了什么？学生答：还感到瓶子全部没入水中后，往下压的力好象没有增大。教师再用实验加以验证。
三、观察实验现象、分析实验过程、讨论形成结论，提高学生分析问题和解决问题的能力
我国的著名物理教育家朱正元教授所说：“对于概念、规律等一些理论性的东西,往往是千言万语说不清，一看实验就分明”。如在教学《质量守恒定律》时，设计演示以下的实验：取一颗白磷放入铺有细砂的锥形瓶中，按课文中装置装好，放在天平右盘上，再在右盘上添加砝码、移动砝码使天平平衡，然后取下装有玻璃棒、小气球的橡皮塞，将玻璃棒放在酒精灯火焰上稍加热，并迅速插入瓶内与白磷接触，塞紧橡皮塞，冷却后再将装置放到天平上称，观察天平是否仍平衡。
实验后，请两位学生汇报刚才观察到的实验现象，师生分析得出参加化学反应的白磷和氧气的质量总合与生成的五氧化二磷的质量总和相等的结论。通过这个实验，使学生真正理解这个规律的实质，从而学会利用规律解析自然现象的能力。
四、通过实验可以培养学生探究性学习的良好习惯
从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于中学科学中的有些内容比较抽象，而这个阶段的学生又缺乏相应的理性的认知能力，不少疑难问题课本的描述和老师的讲解都很难给学生一个满意的解答，但可以设计演示实验进行探究，让学生在探究活动中寻找解答问题的方法，既可以解决疑难问题，又可以培养学生探究性学习的良好习惯。
例如，在学习《二氧化碳的实验室制法》时,探究制二氧化碳的化学反应原理,首先，要求学生将前面学习过的所有生成物有二氧化碳的化学方程式写出来。学生会写出如下一些方程式：
①Cu2(OH) 2CO3＝CuO＋H2O＋CO2↑ ②C＋O2＝ CO2
③H2CO3＝ H2O＋CO2↑ ④C＋2CuO＝ 2Cu＋CO2↑
⑤CuO＋CO＝ Cu＋CO2 ⑥CaCO3＝ CaO＋CO2↑
然后，又要求学生对这些方程式进行逐步探讨判断，它们能否作为实验室制取二氧化碳的反应？为什么？当学生都能判断出不能作为反应的原理后，又指导学生阅读教材，从中找出答案。再创设情景：如果把盐酸与大理石反应改为盐酸与碳酸钠反应能行吗？学生分组实验，往碳酸钠和块状大理石的两只试管中分别滴入稀盐酸，观察反应现象，进行对比。通过现象学生很容易得出：碳酸钠的那只试管反应太剧烈，且碳酸钠是粉末不适宜作为制CO2的药品。再进一步探究，如果把稀盐酸改为稀硫酸行吗？学生分组实验，观察现象总结得出稀硫酸与大理石反应太慢也不适宜作制CO2的反应。教师解释为什么稀硫酸与大理石反应慢。最后学生通过对上面的探究总结得出一致的结论：实验室制CO2的反应是稀盐酸与大理石的反应。
总之，《科学》是一门以实验为基础的课程，在教学中要重视实验。实验教学是对学生进行创造思维训练的最有效途径，让学生多观察实验现象，充分地让学生动脑、动口、动手，优化课堂教学，这样有利于学生创造力的培养、形象思维能力的培养。
(作者单位:浙江苍南县石砰学校)