注重习题课的教学方法，提升实验探究解题能力

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注重习题课的教学方法，提升实验探究解题能力     
课改之后，初中科学考试的试题中突出了实验题能力的考查。近年，实验探究题的比重越来越大，引起了我们老师和学生的高度重视。在教学过程中教师注重实验探究，能让学生探究的内容尽量安排时间让学生实验探究，但由于资源、时间有限，很多实验探究题的材料往往学生不能通过亲自体验而有所体会，只能通过对材料的分析理解并结合已有的科学知识进行解题。教师对实验探究题的讲解也很重视，非常仔细，许多题型还多次重复讲解，但是学生在考试中，实验探究题仍然是最薄弱、失分最多的题型。     科学课中的实验探究题需要综合运用科学基础知识、基本思想方法和技能以及逻辑思维规律，整体发挥科学基本能力进行分析和解决问题的能力，显然，解题能力是一种综合性能力。而在当前，学生普遍存在上课听老师分析得头头是道，自己解题无从下手，甚至根本不懂题在讲什么的现象，并且在每次中考中，实验探究题的得分率往往较低，说明了大部分学生的探究题解题能力不尽如人意。如何提高学生实验探究题的解题能力，是我们每个老师都在不断研究、总结、创新的。     科学探究的过程离不开科学知识，对科学探究的考查实际上是和对科学知识的考查联系在一起的。一个探究题既考查了某一科学知识内容，也考查了科学探究能力和理解能力。科学探究是从知识的角度考查学生对具体方案的认识，考查的是学生对知识的理解，试题大多不会用复述、回忆的方式来考，而是会通过具体的科学探究方案来呈现应理解的内容。科学探究包括提出问题、建立猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验、分析与论证、交流与合作。科学探究题可以是探究过程中的任何一个步骤，如呈现探究材料让你提出问题，呈现探究思路让学生补充步骤，呈现探究数据让你分析总结等。通过对科学探究题的检测，提倡教学中教师要以探究式教学为主，让学生主动参与探究过程，学习探究的方法，掌握核心的科学知识和概念，同时培养批判性思维及尊重事实、尊重别人、合作而主动积极的科学态度；提高学生的读题能力、分析能力、语言表达能力。平时教学中可以从以下教学中提升学生对探究题的解题能力。    一、三步审清题意     中考的考查中，大都围绕着科学探究的环节和已学知识、经验的基础上进行，但呈现的素材往往灵活多变，很多学生因读不懂题意而无从下手。很多时候学生对考题的知识点理解还是到位的，但由于审题过程中不够仔细、静心，对题目所给的有效信息把握不到位，出现无法理解题意而无从下手或还没完全理解题意的情况下匆忙下笔。为了克服这一普遍问题，可以从以下三方面来提高审题的准确性：    1.读题     有很多时候在课堂上为了提高课堂容量而在拿到一个题的
时候往往是老师给学生读题，虽然课堂上多讲了些题，但效果并不好，达成度也低，不仅使不少学生读题速度慢，重点信息不能把握，而且学生上课更容易走神。所以在讲探究题时，把读题的时间留给学生，老师指导学生要心无杂念地读，一边读一边思考语句的意义，读到陌生的概念或新词时要重复读，细细品味，读到句号时，再重复看一下之前读过的内容。读第二段时同样要兼顾第一段的内容，看是否有相同的地方，变化的量在哪里等，第一遍没读懂再重复读，直到自己有感觉为止。    2.画题    3.说题     科学中的说题难于解题，解题只需要写出步骤就行，说题需要说出题目涉及哪些科学知识，告诉我们哪些条件，应用什么科学知识、原理，说出自己的思维过程等，这些都需要大脑的多次思维，学生再准确清晰地用语言表达出来。这样既能锻炼学生遇到难题沉着冷静的心态，又能培养学生语言表达能力和分析解决问题的能力。探究题的题目一般都不会很短，在读题、画题之后，审题中最后一步也是重要的一步就是说题，引导学生根据题目已有信息说出     实验探究的目的、原理、实施的方法、控制的变量、实验的现象、结论，通过说题可以让学生进一步理清思路，增强表达能力，加快解题速度和准确率。如2014年温州的中考题：小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，反应速度逐渐变慢，查
阅资料得知，其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰催化能力降低的影响因素，进行如下实验。     【材料准备】取三份质量均为2克的二氧化锰分别催化40毫升溶质质量分数为10%、20%、30%的过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别标为A、B、C；另取多次催化分解10%过氧化氢实验后回收的二氧化锰，标为D。     【实验步骤】①连接实验装置并检查气密性。②取未使用过的二氧化锰0.5克，加入锥形瓶中，再加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，记录收集120毫升气体所需的时间。③再分别取A、B、C、D组二氧化锰各0.5克，重复上述实验。④多次实验取平均值，记录数据如下：     ■     （1）实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是______。     （2）实验中，通过比较相同体积气体所需的时间外，还可以通过比较______来反映二氧化锰的催化能力。     （3）由表中数据可知，引起回收的二氧化锰催化能力下降的因素是______。     本题的第三问有很多学生由于没审清题意导致无从下手或只能答对一半，但若能认真读题、画题、说题，那么第三问将迎刃而解。对于此类型的题首先一定要认真读题，第一遍读的时候就应该把本实验的探究目的画出来，并思考不同的变量就是二氧
化锰。整题读下来会发现“材料准备”这一内容比较拗口，很多学生读了一遍后根本没理解在说什么，只知道是过氧化氢的质量分数不同。遇到这种情况要提醒学生放慢速度读第二遍，读第二遍的时候建议把文字转化为图形会更有利于理解。让学生能根据题意画出三杯10%、20%、30%的过氧化氢溶液分解，分别放入2克二氧化锰，再把回收后的二氧化锰用字母标上A、B、C，D字母旁边注明多次催化，此时学生已能明白本题的变量是二氧化锰之前催化过的过氧化氢的质量分数不同和二氧化锰的使用次数，再联系实验步骤和表格数据，也能清楚地明白“取未使用过的二氧化锰0.5克”是用于对照。当学生读完题、画完题后，可以请他们说题，说出本实验的目的、实验变量、操作步骤、实验现象、实验结论。学生能把试题上的文字转化为自己的语言，说明他已经把知识内化过了，转化为自己的东西了，得到了提升。    二、强调知识点的联系和落实     近几年中考科学探究题的素材很多都来自书本或平时教辅资料中的习题，虽然不一样，都做了不同程度的变化，但所用的知识点和原理往往都相同。很多学生在老师讲的时候都理解了，也知道怎么解题，用什么知识点和原理也清楚了，但同样的原理和知识点放到不同情境的实验题中就无从下手，这主要是对知识点的掌握不够和灵活性不强造成的，这就需要从知识联系课本，总结知识点、学生再次讲解题目来提升。    1.知识联系课本，增强知识迁移能力  
  科学探究题虽然变化多端、形式多样，但都源于课本，老师在引导学生分析探究题时，看到问题时，鼓励学生大胆提出自己的想法，如“如何测定氢氧化钠的变质程度实验”中，看到此类探究题时，先让学生根据已有的课本知识自己思考测定方法，可以根据气体的质量，也可以根据沉淀的质量等，说出自己的想法，再请大家一起进行评价和讨论，然后看看题目中的实验过程，学生就很容能理解了。这样引导分析，就不是单纯的以题讲题，而是把多种变化都渗透进去了。同时看到实验目的就要提醒学生回忆与此实验相关的其他问题或因素。如探究电压与电流的关系试验时，要引导学生回忆欧姆定律的两个实验过程：电压一定，电流与电阻成反比；电阻一定，电流与电压成正比。这样提醒学生记住控制变量，理解实验原理。     2.学会总结归纳知识，增强对知识的理解     平时我们很多老师在讲解分析题目时往往只是分析题目、讲解答案，下次碰到类似的探究题学生仍不会做，就会抱怨学生的灵活性差。科学这一门课的知识点是相当多的，学生记忆力再好，完全靠背诵是很难都掌握的，更多需要的是理解。在探究题讲解分析完后，一定要让学生自己对已做的题进行总结归纳，说出题目中运用了哪些知识点。如2007年的杭州中考题：鸡蛋放入盛有稀盐酸的烧杯中，看到鸡蛋先下沉，一会儿又上浮，到液面又下沉，如此反复。要求写出化学方程式和浮力改变的原因，以及把鸡蛋放入实验室常用的酸溶液中时发现浮不起来，分析原因对于此题分析完后可以请学生总结用到的知识点，当学生说出：酸能与盐反应；浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关；硫酸钙微溶等知识点，说明他们已完全理解，也知道知识怎么运用，不仅可以增强记忆，也增强了知识的灵活性、条理性。    3.同桌互相讲解题目，增强理解和表达     很多时候，学生都能听懂老师的分析和讲解，但过几天再让他们做同类型的题照样忘得一干二净。当老师分析讲解完题目时，特别是深度和灵活性强的题目，在课堂上给学生一点时间，让他们自己整理下，然后同桌互相讲解题目，同桌之间讲好之后，最好再请学生上讲台来讲解一边。题目不在于讲得多，而在于讲得精，这样操作不仅强化了学生对题目的理解，而且也会大大提高他们的语言表达能力，同时还能增强他们的逻辑思维能力。如2014年金华的中考题：小明设计了一个道路限载报警器，其中有一问是要交通主干道的抗压能力一般比村道要强得多，若把村道限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警器的限载重量，下列操作可行的是（ ）。对于这种需要把知识转换很多次的题型，很多学生往往听的时候觉得自己懂了，过几天再出现类似的题还是不明白，这种题型就需要在分析完后给学生一定时间消化，同时再给他们互相讲解和全班讲解的时间，老师不仅可以根据他们讲解的过程找到学生的薄弱点，同时也增强了学生的理解能力和表达能力。     4.加强实验教学，增强理解原理  
  科学探究的实验题中，很多学生由于缺少感性认识，而无法理解。教师在学生讲解易错的题时可以借助实验，让学生通过自己的实验探究，加深理解和记忆。如“利用大口量筒和小玻璃杯测定小石头的密度”时，可通过实验教学加深对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解。     三、比较同类型的探究题，找到思考方法     科学探究包括提出问题、建立猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验、分析与论证、交流与合作。科学探究题常见有以下几种类型：补充问题和猜想的探究题；补全实验步骤和实验仪器的探究题；分析数据得出结论的探究题；评价实验方案的探究题。同类型的题往往都有共性，可以用相同的方法思考。    1.学会模仿，从题干中找答案     在很多探究题中包含着很多信息，解题时提醒学生能从题干找到或是能模仿的尽量不要自己乱编。（1）对于提出问题型、建立猜想型、得出结论型的探究题，都可以引导学生从实验目的出发，适当地改变即可。如“探究水火箭的发射距离”，提出问题直接可以演变成：“水火箭的发射距离与什么因素有关？”对于建立猜想型引导学生模仿目的或问题，结合实验过程及表格进行猜想，上述问题可以改编成“水火箭的反射距离可能与装水量有关”或“水火箭的发射距离与发射角度有关”，对于得出结论型探究题也可以模仿目的或问题或猜想，根据实验数据适当改编即可。（2）对于找实验器材的探究题，也可以引导学生从实验
步骤中，根据题干已知的实验步骤，想象实验过程，按照顺序依次写出实验仪器，再进行筛选。如浓硫酸稀释实验中需要用到哪些仪器，可以引导学生思考实验步骤：计算、称量、溶解，计算需不需要仪器，浓硫酸称量需要哪些仪器，溶解需要哪些仪器？学生按照顺序思考，不仅不会遗漏还能快速准确地说出。再如，某实验要每20分钟测一次反光碗发白处的温度，发现温度逐渐升高，3小时后保持在75℃左右，上述实验需要用到测量仪器。对于有具体数据或表格的题，要引导学生看数据或表格项目填仪器。（3）对于补全实验步骤的题，引导学生模仿已知步骤，适当改变变量或对调变量即可。如探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，其中有一题为：为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是______的。请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：_______；简要做法：______；如何判断：______。     对于第三小题的实验方案完全可以参照第二小题，找到变量并根据题意适当改变：选用焦距相同而直径不同的凸透镜进行多次实验，测量火柴被点燃的时间。像这样解答此类型的题不仅可以规范答题，还提高学生的书面表达能力。     2.牢记常用的科学方法，加强控制变量的理念     在科学探究题中常采用实验方法，在实验方法中常用到“控制变量法”（只有一个条件，即实验因素不同，其他条件都相同
的情况下所进行的实验，研究此条件和结果之间的关系），“控制变量法”要采用对比实验，对比实验中要设计对照组和实验组（实验组与对照组在非实验因素方面尽可能一致，目的是为了减少实验误差）。对照组和实验组的判断是个难题，一般来说，在对照实验中，进行了实验处理的事物是实验组，自然状态（未加处理）的事物称为对照组。如在“动物激素饲喂小动物实验”中，甲组饲喂甲状腺激素，乙组不饲喂药剂，甲组是进行了实验处理，乙组为自然状态，所以甲组是实验组。同时教师在分析答案时也把控制变量的理念紧密跟结论联系起来，当什么因素相同时，平时要提醒学生牢记。同时在设计纯实验步骤过程中也要提醒学生用控制变量的理念，控制哪些条件相同，哪个条件不同，如“研究重力势能的大小与高度有关时”，老师平时多强调控制变量，学生应该能设计完整。     3.对常见的探究题进行类比，形成一定的定式思维    很多科学探究题中都有相似性，且考的知识点和方向都有相似，对于有些题形成一定的定式思维也是可取的。如看到氢氧化钙溶液想到检验二氧化碳，看到硫酸根离子想到钡离子，看到有一氧化碳气体参与实验，马上想到要为其处理等。又如，对探究方案的优劣进行评价，并提出建议时，可以引导学生从实验方案是否简单易行、原料价格是否低廉、原料和产物是否无污染、实验原理是否正确（即能否达到实验的目的）、是否安全，再根据以上提出合理化建议。  
  把复杂的探究题转化为简单易懂的题，不仅使学生对科学探究有更高的积极性，增强读题、解题能力，而且能使学生增强分析问题的能力和逻辑思维能力。同时，使情感态度与价值观等多方面得到进步和发展，从而为促进学生全面、持续、和谐地发展，开拓新的思路。教师要根据学生的实际情况，进一步改进课堂教学的方法和手段，提高课堂教学的针对性和目的性；使教师真正做到新《课程标准》所要求的“科学教学应从学生的实际出发，创设有助于学生学习的问题情境，引导学生通过实践、思考、探索、交流，获得知识、形成技能、发展思维，学会学习，促使学生在教师指下生动活泼地、主动地、富有个性地快乐学习科学”，使科学课堂教学变得更加有效