[摘要] 科学实验作为科学教学赖以生存和发展的基础、是传授科学知识的重要方法和手段,也是提高课堂教学效果和学生科学素养的重要途径。初中科学实验内容丰富、充实，那么如何挖掘教科书和生活中的实验素材，激发学生学习科学和探求新知的的热情，进而促进学生对科学本质的认识，笔者结合自身教学经验，主要从四个方面进行了阐述：一、利用教材实验资源，促进实验“生成”； 二、利用课外实验资源，激发学生创造思维；三、利用幻灯投影技术，增强演示实验效果；四、利用边学边实验教学模式，催生学生参与热情。意在抛砖引玉，给广大师生带来思考，将学生的目光引向广阔而深邃的寰宇。
[关键词] 科学实验；实验创新；教学效果
科学实验作为科学教学赖以生存和发展的基础、是学生获取科学知识的重要平台,也是提高课堂教学效率和学生科学素养的重要途径。主要包括演示实验、学生分组实验和学生边学边实验三种类型，这些实验以其生活性，探究性和可操作性等优点，发挥了它们在科学课堂教学中说教难的互补功能。然而，许多科学教师在具体教学中却不得不用传统的说教来替代相关学生实验或演示实验。原因很多，有的是实验器材的不完善；有的是课堂实验和活动内容太多，教师在教学进度的驱使下，只能走走过场；还有的是由于传统实验设计的不合理性，造成实验现象不明显等，严重影响实验的预定效果与教学的实效性。
笔者认为，归根结底是教师没有很好的利用教学资源，不能有效贯彻新课程教学理念。初中科学教材实验内容丰富，教师只要对它合理和灵活地加以应用，善于思考、勤于动手，合理裁剪教材资源，充分利用实验室或生活中各种物品进行实验器材的科学设计，既可解决仪器不足或不合理的问题，同时也是科学实验创新的充分体现，收到良好的教学效果。那么如何挖掘教科书和生活中的实验素材，充分发挥实验教学的引领功能，从而激发学生学习科学和探求新知的的热情，这是摆在我们全体科学教师面前的一道难题。下面笔者结合自身教学实践，从四个方面谈谈粗浅看法。
一、利用课堂实验资源，促进科学知识“生成”
课堂实验虽然都是教材预设的，但学生在实验操作过程中往往会出现各种意想不到的结果，特别是实验探究，教师应引导和鼓励学生动手、动脑实验，学生通过质疑、分析和再实验，自己获取知识，得出结论，从而体验探究的乐趣，千万不要怕学生超出教师预设而影响教学进度。
例如，在引导学生探究冰融化过程中温度变化的实验中，学生在测量冰水混合物的初始温度时，有的小组报出了2℃，有的报出-4℃，只有少数组大约在0℃。这时实验室里议论纷纷。一个男生终于忍不住提出疑问：“书上说冰水混合物的温度是0℃，可现实根本不是这样的。”大家七嘴八舌说出了各种理由： 有的说玻璃泡没有充分接触冰块，所以温度高了；有的说跟大气压有关系；有的说温度计示数还没稳定就开始读数了；还有的说玻璃泡可能接触到了烧杯等等。笔者听了学生的各种猜想，并没有作正面回答，只是针对学生的各种猜想，我要求他们排除因素再次测量冰水混合物的初温，结果很多小组的测量结果都是0℃，学生通过亲身体验获得了理想的实验结果，心里非常兴奋。
因此，课堂上学生在进行自主探究、自主学习的过程中，我们老师应给予学生充分的信任和尊重，鼓励学生善于质疑，大胆假设，并给予他们足够的时间去探究，只有这样才能激发他们的学习热情，避免挫伤学生自主学习的积极性和主动性，从而激活课堂，促进“生成”。
二、利用课外实验资源，激发学生创造意识
课堂上的探究活动是由教师创设优化的情境，再引导学生提问，师生共同讨论分析，提出猜想，利用教师准备好的器材设计实验。教师要考虑到不同层面的学生和课堂时间，只能按照一般学生的认知水平和学校实验仪器配备进行教学设计，很难满足不同层面的学生自主学习的要求。因此，利用课外实验资源来辅助科学教学显得非常重要。主要体现在以下几方面：
1．丰富科学课程资源，激发学生创造力
纵观新课程，发现每个章节都有实验，但这些实验并非都必须用实验室准备好的仪器来完成，目前中学实验室以常规器材为主，适合老教材的演示和学生实验，根本满足不了新课标的要求。又因新课标提倡探究教学，学生可根据自己生活经验和生活条件因地制宜提出实验方案，具有多样性。所以，学生搜集生活中常用的“坛坛罐罐”物品，既可代替实验室的容器和测量器材，又可利用日常物品经适当加工制成实验器材，开展探究活动。例如电视里“气功师躺钉板”，学生为了验证这个情景资源，他们有的找来一个气球放在一根竖直的大头针上和放在几十根大头针上进行对比（如右图）来探究压力作用效果与什么因素有关。有的女同学则利用穿高跟鞋和平跟鞋来探究压力作用效果与什么因素有关。器材是在学生思索的基础上独立选取的，贴近生活实际，探究积极性非常高，设计的方案多样化，具有丰富的创造性。
2．满足学生个体需求，提高自主探究能力
常规的实验教学，教师通常按照一般学生的认知水平和学校实验仪器配备进行教学设计，课堂上教师很难考虑到不同层次学生自主学习的个体需求。
这种情况下，笔者认为教师可让学生根据课堂上提出的问题，在交流的基础上，利用课外家庭实验自主设计多种多样的实验开展探究活动，这样既能满足不同层次学生学习需求，还能逐步培养学生观察日常现象、自主设计实验并结合生活资源进行专题性探究的能力，这将促使学生自主探究更加深入，从而形成勇于实践和创新的良好品质。
3．创建开放教学体系，培养课外探究习惯
探究式教学是一种师生互动的双边教学模式，也是学生自主体验探究科学知识、规律过程的学习方式，有别于传统教学的讲与听、传授与接授的教学模式，因而探究式教学方法的开展需要较多时间，循序渐进地进行。由于探究式教学活动受到课堂时间等因素影响，可以将某些问题的探究放到课后，利用家庭（课外）科学实验来完成。例如用“伏安法”测灯泡的电阻和电功率实验中，课堂用电流表、电压表进行探究。在帮助学生掌握实验方法、数据记录、图象描绘、误差分析后，可让学生利用家里的电能表探测电灯的功率和电阻，这样学生不但练习了电能表的使用，而且还可培养学生如何搜集数据的能力，使课堂探究得到拓宽和延伸。这样不仅丰富了教学内容，也培养了学生科学探究意识和能力，使他们进一步领会到“从生活走向科学，从科学走向社会”的学习宗旨。
三、利用幻灯投影技术，增强演示实验效果
所谓“演示实验”，就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验，或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是科学教学中将理论与实际相结合的重要方法，是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段，是认识事物规律的起点，也是科学实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验，思考总结，从而找出规律性的东西，得出正确结论。但是，有的演示实验现象细微，且由于条件的限制，教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象，这就增加了学生在理解过程中的难度，直接影响教学效果。利用幻灯投影将实验现象放大，使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于学生观察思考，又缩短了观察时间，从而增强了演示实验的效果。
例如：“电磁铁”这一节课时，探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的演示实验我们可以通过让电磁铁吸起大头针个数的多少来判断其磁性的强弱，但大头针太细后面的学生无法看清楚（如图），此时我们可以利用多媒体投影技术改变这一局面，将课本上的演示情况投影到银慕上，使全班学生都能清楚的看到实验现象。这样就照顾到了全班同学的学习体验，加深了学生对“电磁铁磁性强弱”的认识。
四、利用“边学边实验”模式，催生学生参与热情
对于“边学边实验”就是学生在教师的指导下发现问题、提出问题、设计实验、合作交流、最后得出结论，从而较快地掌握科学知识。爱因斯坦曾经说过“提出一个问题比解决一个问题更重要”。可见“问题是深入的阶梯，是长进的桥梁，是触发的引警，是觉悟的契机”。科学史上的每一项重大发现都是从问题开始的。牛顿发现万有引力是从“苹果为什么会落地？”这一问题开始的；弗莱明发现青霉素是从“为什么霉菌菌落周围不长细菌”开始的。
当前科学教学中“边学边实验”教学模式主要是让全班学生通过自己动手、动脑主动获取知识，培养学生用实验方法探索科学知识能力的过程。经过认真调查和研究学生学习科学的思想状况，发现在做演示实验的基础上，认真做好学生分组实验是激发学生学习科学兴趣的较好手段，是大面积提高初中科学教学质量重要的一环。但是，在教学过程中，演示实验和学生分组实验都存在着一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程，它无法代替学生自身的学习活动。在分组实验的时候，老师只注意各小组是否动手、各组完成实验的情况，而没有注意到组内每个人的活动，不少同学动手能力差。而边学边实验，时间可长可短，灵活机动，与学习新课结合紧密，不一定需要正规的实验室，也不需要写正规的实验报告，教学效果一般都很好。因此积极创造条件，开设这类教学实验，对于催生学生参与热情，大面积提高科学教学质量起到重要的作用。
由于“边学边实验”课不同于学生分组实验课，它是让学生在课堂上一边学习一边进行实验，通过教师的指导，使学生们做到了“四动”，即动口、动手、动眼、动脑，进而学得了科学知识，提升了探究物科学知识的能力。因此，从某种意义上讲，边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。例如在学习“浮力”时，怎样使物体密度大于液体密度的物体漂浮？让每个学生自备一块橡皮泥，把橡皮泥做成任意形状使其能漂浮在水面上，同学们当初都怀疑这样的结论，都觉得“怎么可能”,大家在老师的引导下带着惊奇完成了探究，最后都获得了一致的实验结论，这大大激发了学生的学习热情，提高了课堂教学效率。
总之，随着新课改的稳定推进，教师在学生实验中应该大胆尝试，通过实验真正做到：“学生力所能及，教师避之；学生力所难及，教师助之；学生力所不及，教师为之”的新课程理念。教师只有明确了实验的重要性，掌握了正确的方法，才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来，逐步掌握科学概念和规律，发展观察和思维能力，才能使我们的科学教学达到“事半功倍”的效果。此外，教师对待实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用。
参考文献：
[1]王耀村．浙江省中小学学科教学建议[M]． 浙江教育出版社，2015.5
[2]吴利文．初中科学实验的改进与创新[M]．浙江科学技术出版社，2019.8
[3]王耀村．名师谈科学教学[M]．浙江科学技术出版社，2019.2
[4]林崇德．教育的智慧——写给中小学老师[M].浙江教育出版社，2019.6