初中科学教学中如何培养学生自主探究能力之案例分析

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众所周知，实验教学是科学教学中的重要一环。但是，通常的实验教学过于注重对科学基本概念、基本规律和基本原理的验证，缺乏探究的意识和目的，往往为了“实验而实验”，学生缺少动脑的机会，得到锻炼的能力主要是实验技能。初中科学新课程以培养学生科学素养为宗旨，不仅要求学生获得扎实的科学知识和技能，并且要使学生具有一定的科学探究能力，形成一定的科学态度、情感和价值观。

本文旨在通过对探究教学相关方面的总结，结合课程标准，从教学环节、师生关系等各方面出发，结合本人的实际教学案例，探求适合初中科学教学的探究教学方式，为初中科学教师在课堂中能更有效地指导学生进行科学探究提供一些建议。

【案例描述】

片段一：

教师：空气就在你的周围，你能描述它有哪些物理性质吗？

学生：无色无味气体

教师：既然它看不见也摸不着，你怎么能肯定空气的存在呢？

学生1：空气的流动。

学生2：风吹来头发飘起。

学生3：给轮胎打气轮胎鼓起来了。

学生4：……

教师：那空气里究竟有些什么物质?你的猜测是什么?

学生：氮气，氧气，水蒸汽，稀有气体，二氧化碳，固体尘埃等。

教师：以你目前所学，哪些事实依据、现象或实验过程能支持你的猜测？要求：尽可能多的记录验证方案，同桌相互讨论方案的可行性，选择发言人。

小组讨论汇报表

负责人 尤茜茜 小组成员 王佳丽、史益琦、潘树力

空气里究竟有什么？氧气、水蒸气、二氧化碳……

你的猜测：空气里有氧气

依据：人类只有在含有氧气的环境里才能生存。

学生1：我的猜测是其中含有水，因为有下雨、下雪、下冰雹的天象。

学生2：我的猜测也是水，因为家里的饼干放置的时间长了以后，就变“软”了。

学生3：我的猜测是氧气，因为人呼吸需要氧气，没有氧气人类无法生存。

学生4：我的猜测是二氧化碳，因为人类呼吸时，呼出二氧化碳，排到空气里。

学生5：我的猜测还是水，夏天时冰饮料瓶外出现大量的水珠，这是由于空气中的水蒸气液化形成等等。

片段二：

活动1：用大针筒把空气压到石灰水中。

问题：石灰水是否变浑浊？变浑浊的速度怎么样？

结论：空气中还有二氧化碳，含量较少。

活动2：把一根燃着的木条放入放入一瓶空气中，木条是否能继续燃烧？

现象：木条继续燃烧，燃烧程度没变化，最后熄灭

结论：空气中含有氧气。

活动3：先让学生通过实验了解水具有能使无水硫酸铜变蓝色的性质，再将一些无水硫酸铜放入一装有冰快的烧杯上面的表面皿中。

现象：白色粉末变蓝色

原因：空气中的水蒸气遇冷凝结成液态水，使白色的无水硫酸铜粉末变蓝色。

结论：空气中有水蒸气。

活动4：测定空气中氧气含量的实验

1.按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。

2.点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象。

学生回答：产生浓重白烟

3.火焰熄灭后,振荡集气瓶,打开导管上的夹子,出现什么现象?

学生回答：白烟逐渐消失，瓶内水位升高，消耗的空气跟剩下的气体的体积比大约是1：4

实验说明:空气中氧气所占的体积比大约为五分之一。

思考：①为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内?

②集气瓶内的水面为什么只上升了大约1/5？这说明什么问题？

③在一切正常下,为什么气体减少的体积小于1/5？

④红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？

【案例反思】

1.主体性教育理论要求在《科学》探究教学实践中应做到在设计探究教学内容和过程时，应积极创设条件和机会，调动学生学习的能动性、自主性和创造性，培养他们自我教育的能力，实现从依赖教师到能够独立、自主地学习，成为教育活动和自身发展的主体。而为了使科学教育更加贴近现代的科学技术，施瓦布更主张将学生带入实验室。通过实验这种方法，学生们可以提出问题，并为解决问题收集证据，最后为问题给出合理的解释。所以本节课设计时特别注意突出了实验环节，目的在于让学生能在这种氛围中，自己去理解和掌握空气的成分和用途，并且让学生通过实验掌握有关实验的基本操作技能，以丰富学生在认识过程中所需的感性材料，提学生学习的兴趣，培养观察、思维、分析能力。在空气用途的教学中，注重从生活中的科学讲起，同时又特别强调把所学知识运用于日常生活之中，注重培养学生运用知识分析、解决问题的能力。教材中的这一部分内容恰好联系当今社会关心的热点，具有相当的时代性，同时使得学生做到学以致用。

2.片段一：现代教学论认为：民主、和谐、宽松的课堂教学氛围是促进学生自主学习、主动发展的关键。这个环节中，学生发言十分积极，也很投入，具有较强的探究欲望，部分学生的分析能力让人吃惊。通过学生的猜测、验证证据都说明空气的确是混合物，而且物质种类也较多。从此处顺理成章的引入片段二——研究空气中的成分。

3.片段二：科学的本质就在于科学探究，施瓦布认为学生应该用探究的方式学习科学内容。为实现科学探究，施瓦布建议科学教师首先要带学生到实验室去，引导学生体验科学实验的过程，用实验的证据来解释和深化教材中的内容。通过探究性实验教学，引导学生积极主动的获取知识，领悟科学探究的方法，让学生能在教学过程中自动运用知识，获得成功的乐趣。这节课学生自己动手实验，在探究实验设计的基础上让学生将自己所学的知识运用于实验，让学生能够用简单的实验仪器完成实验，能够用实验记录的形式表达自己的探究结果。学生学会讨论、学会倾听、学会协作，同时学生也能从中体验到从思辩到操作的转化，感受到从理论到实践的愉悦，体会到合作的愉快，领悟学习的快乐，学习的效果肯定会更好。整节课学生思维敏捷、知识面广、表达流畅、情感积极，充分体现师生之间生动活泼、富有个性的互动过程。

参考文献：

[1]卢爱飞，初中科学教学学生主动探究能力的培养[J].现代交际，2010/07

[2]张慧文，《科学》课程中的探究教学[D].华中师范大学，2005

[3]靳玉乐，探究教学的实施、理念与策略[J].网络科技时代，2007(3)