基于核心素养的初中科学微实验教学的实践与探究
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作者:王耿杰
摘要：在素质教育的大背景下，提倡培养学科核心素养，增强学生核心竞争力。在初中科学教学方面，教师不仅要重视理论知识的教学，还需要培养学生的综合能力，形成良好的科学学科核心素养。在课堂上开展一些趣味微实验活动，能够很好地培养学生动手能力，调动学生学习的积极性，提升综合素养。本文旨在分析微实验教学活动的开展对于培养学生核心素养的影响。
关键词：核心素养;初中科学;微实验教学;教学研究
一、 引言
初中科学是一门以实验为基础的综合性理科课程。“实践是检验真理的唯一标准”，实验教学是理科学科的载体也是最有效的教学形式，初中生的学习大都是以兴趣为导向的，而实验教学能给予他们动手实践的机会，能较好的培养他们的动手能力，从而提升学习兴趣。目前，一些教师在教授科学这门学科时，只注重科学结论知识的讲解，而不注重科学实验，学生大都存在“知其然，不知其所以然”的现象，这种教学模式显然与培养学生核心素养这一理念是相违背的。
二、 微实验的基本特征
微实验是指利用一些常见的物品进行简单的实验过程，其取材方便，操作简单。微实验的原理较为简单，学生能够较容易的理解和参与，具有“亲民性”，同学们利用身边物品进行微实验，开展丰富的探究活动，激发他们的学习兴趣，培养实践能力。微实验具备以下四种基本特征。
（一）实用性
实验用品大都采用生活中的常用物品，利用微实验去探究常用物品背后蕴含的科学知识，对于学生而言是十分实用的，有利于丰富他们的生活常识。比如在华师大版科学教材八年级（上册）“浮力”的教学中，从教者可以让学生用家庭的塑料物品进行试验，探究浮力的特点，并可以适当拓展一些“利用塑料物品在救助溺水人员”相关知识。
（二）亲和性
探究同學们熟悉的日常物品背后蕴含的科学知识，容易被同学们接纳并且积极思考。比如在华师大版科学教材八年级（上册）“压强”的教学中，从教者可以将钢笔作为试验器材，带领学生探究压力的作用效果和压力大小、受力面积的关系，进一步建立起压强的概念。
（三）拓展性
利用日常物品开展微实验，是对课本内容的有效补充与拓展，帮助学生理解规律、概念。如华师大版科学教材七年级（下册）“二氧化碳”的教学中，从教者可以利用医用针筒设计试验，探究二氧化碳在水中的溶解性，通过实际操作让同学们更加深入理解二氧化碳的溶解性规律。
（四）探究性
从教者引导学生对微实验直观现象背后蕴含的科学概念、规律进行深入探究，通过这一过程能够锻炼学生观察、总结能力，培养其自主学习的能力。比如华师大版科学教材七年级（下册）“氧气”的教学中，教师可以借助医用注射器设计关于“氧气在物体燃烧中起到的作用”的微实验。
三、 微实验对初中科学教学的意义
（一）激发学生对科学的学习兴趣
科学是一门综合性、实践性很强的学科，其涉及的内容很广。对于初中生而言学习起来往往较为困难，尤其一些生活经验不丰富，动手能力不强的同学，他们比较容易产生畏难，厌学的情绪。课堂上结合微实验地教学，能够更好地让学生将生活与科学知识联系起来，体验制作与实践的乐趣，激发学生的学习兴趣。
（二）培养和提高学生动手能力
科学的学科特点决定从教者需要去培养学生的动手实操能力。初中阶段，大部分同学是第一次接触科学学科，在此之前也没有接触过很多需要动手实操的科目。没有经历过实操，理解一些抽象性的概念就有难度，因而教师引导学生进行一些探究性学习对于同学们动手能力的培养以及科学这门学科的学习都是十分有帮助的。
（三）培养学生的科创精神
同学们在进行一项微实验时，不仅能够学习到科学知识和提高动手能力，还能培养他们的科创精神，即善于发现，敢于创新，认真严谨的精神。在这个过程中，需要同学们严谨、科学、实事求是，这个过程对培养学生认真学习态度具有很重要的意义。具备了这种探索、创新的精神，同学们能更好地学习这门综合性学科，为一些将来要走科研道路的同学打下良好的基础。
四、 微实验教学的分类和教学内容
（一）微实验教学的分类
一些从教者很呆板地认为实验教学资源只局限于学校配备的器材，事实上，开展科学探究性活动要求我们充分利用生活中常见的物品，这种设定更能打破学生对科学探究的神秘感，体验到科学探究的乐趣。依据教学器具的不同，可以将科学微实验大致分为五类，分别为玩具器材类、家庭器材类、体育器材类、医用器材类和文具器材类。
（二）微实验教学内容
根据微实验的不同分类，可以制订不同的探究性教学内容，具体内容如表1所示：
五、 微实验教学的实践探究
（一）在初中科学概念教学中的实践应用
在科学概念的形成过程中，利用日常小物品对教科书实验器材进行改进，调动学生的学习积极性，可帮助学生理解科学概念，同时培养了学生的观察能力、探究能力和自主学习的能力。
案例分析：关于压强的微实验教学
1. 设计实验
材料：两个完全相同的玻璃杯、塑料透明的大盒子、沙子
实验1：探究压力的效果与受力面积的关系
步骤：在两个相同的塑料透明的大盒子里面装入等量的沙子;一个盒里面正放入玻璃杯，另一个盒子里面倒放入玻璃杯，比较沙子凹陷的程度。
实验2：探究压力的效果与压力大小的关系
步骤：在两个相同的塑料透明的大盒子里面装入等量的沙子;将两个玻璃杯都正放在沙子上，其中一个玻璃杯里放些沙子，增大其重量，比较沙子的凹陷程度。
2. 实验现象
实验1：玻璃杯倒放的盒子中，沙子凹陷程度大一些。 实验2：增加沙子的玻璃杯，沙子凹陷程度大一些。
3. 结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。在压力的大小不变情况下，压力的作用效果与受力面积成反比;在受力面积不变的情况下，压力的作用效果与压力的大小成正比。
4. 教学反思：在“压强概念”的教学过程中，教师可以利用一些生活中易得的物品设计出一个微实验方案出来，带领同学们亲自动手操作、观察实验现象、分析得出结论，通过完整的科学探究过程，在脑海中建立起压强的概念，具有较好的体验感、参与感，对于概念的理解也比较深刻，能够起到提升同学们的核心素养的效果。
（二）在初中科学规律教学中实践应用
科学规律蕴含于生活中的方方面面，利用生活中的一些物品设计微实验，能够帮助同学们建立科学规律的模型，帮助他们理解并且掌握规律。
案例分析：关于反射定律的微实验教学
1. 实验设计
材料：激光笔、平面鏡、白纸板、量角器
步骤：在水平桌面上放置一平面镜，在平面镜上垂直放置一白纸板，在纸板正中画上一条直线，使该直线与平面镜垂直，实验装置如图1所示。用激光笔发出一束光，沿着纸板的左侧E射向平面镜，观察右侧F纸板是否有反射光束，若有反射光束，记录下不同入射角与对应的反射角大小。保持纸板E侧和入射光束不动，将纸板F多次向后折叠，观察纸板F上是否有反射光束出现。
2. 实验现象：将实验结果填入下表中
3. 结论：反射光线与入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居在法线的两侧且反射角等于入射角。
4. 教学反思：本节“光的反射定律”教学过程中，教师利用激光笔、白纸板、量角器等常用物品给同学们建立起实验模型，实验器具易得，同学们可以自行准备，在课堂上均有操作的机会。通过完整的科学探究性试验，同学们利用观察的现象以及在试验中记录的数据，得出光的反射的规律，培养学生探究能力，同时能够提升他们的核心素养。
六、 结束语
在素质教育的大背景下，初中科学的教学也应该致力于提升学生学科核心素养。通过微实验的融合教学，让同学们去探索生活中的常用物品背后蕴含的科学知识，提升学生的观察、探究和自主学习的能力，让同学们真正体会到“科学无处不在”的学科理念。在一次次小的实践中，学生能够获得试验成功的成就感，其核心素养能够真正得以提升。
参考文献：
[1]宗早建.探讨初中科学教学中培养问题意识的对策[J].汉字文化，2018（18）：105+112.
[2]刘西佳.初中科学学科应用项目学习的实践研究[D].上海：上海师范大学，2013.
[3]郭晴秀.初中科学探究性实验教学的有效性研究[D].金华：浙江师范大学，2013.
[4]丁雪.初中科学教学中培养问题意识的对策[J].求知导刊，2016（13）：142.
[5]陈秀华.初中科学探究活动实施策略及其有效性研究[D].宁波：宁波大学，2014.
作者简介：王耿杰，浙江省宁波市，宁波市鄞州朝晖实验学校。
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