摘 要：科学是一门实验性较强的课程，主要以实验为主，使学生在实验过程中感受、学习、掌握科学，这对于提高学生的科学修养、促进学生的全面发展都具有极其重要的作用。初中科学实验教学中，以往仅仅强调学科的基本原理及概念的理解，实验也是以教师演示为主，学生很少有亲自动手实验的机会，因此如何有效提高科学实验教学的有效性，使学生更好地掌握科学，是每一位科学教育工作者思考的重点。主要探讨、分析了提高初中科学实验教学有效性的几种策略。
关键词：科学实验；实验器材；课外实验
科学是初中教学阶段的一门基础学科，以观察、实验为基础，科学学习必须要求学生亲自动手，在实验的过程中感受、体验知识，在实践的过程中领悟科学真理。同时，科学也是一门可以很好地激发学生好奇心以及求知欲望，激发学生想象力的学科，科学、有效的实验教学可以帮助学生更好地理解、掌握科学概念，掌握科学的内在规律以及解决疑难问题的方法，培养学生的实验思维以及科学修养。虽然很多学生对科学具有浓厚的兴趣，但是很多科学知识很难理解。科学实验可以向学生直观地传达各种科学现象，使学生更好地理解科学知识。科学教材中有很多类型的实验，假如科学教师可以合理运用教材实验，并且进行适当的改进，相信可以更好地发挥科学教学的作用，提高学生的科学技能。
一、引入科学实验
对于学生而言，兴趣是最好的老师，可有效激发学生的内在潜力。为此，进行科学实验的过程中，教师应该不断挖掘科学教材中的一些有趣内容，借此进一步激发学生的学习兴趣。比如，学习“牛顿第一定律”这个实验的过程中，教师可以通过情景教学方式引入本堂课的教学内容。刚开始教学的过程中，教师可以先播放一段这样的视频：人们在坐公交车的过程中，刚启动时人会不自觉向后倒，车暂停时人又会不自觉地向前倾。播完之后，教师可以询问学生这样一个问题：“公交车启动、停止的时候，人为什么会有这种现象？”然后，教师可以拿出提前准备好的玩具作为实验道具进行实验，先让学生将玩具车在平地上推一下，然后再在斜坡上推一下，尝试之后让学生自己描述观察到的现象，在实验的过程中可以让学生很自然地体会到“牛顿第一定律”的概念及内容。实际上，一切科学知识都来源于生活，如果在科学实验教学中能够引入生活中常见的现象，必然可有效激发学生的学习兴趣，引导学生积极思考，提高科学实验效果。
二、精心设计科学演示实验，提高实验教学的有效性
科学探究是重要的学习方式之一，也是培养和提高学生探究能力的有效途径，在科学教学过程中，教师可以深入挖掘实验教材中的所有探究点，将实验作为载体，多为学生预留一些独立思考的时间和空间，让学生自己提出问题，并且设计相应的实验验证方案，鼓励学生相互之间交流、讨论，这样，科学演示实验并不仅仅是教师的个人表演，学生实验也不仅仅只是模仿。通过自己的亲身经历以及实验，学生可以亲自验证自己的观点或者假设，有利于更好地培养学生的科学素养，这样更符合学生的全面发展要求。比如，学习“碱使指示剂变色规律”的相关内容时，教师可以尝试着将演示实验转变成探究性的问题，学生知道碱溶液指示剂变色结果，但是知不知道其中变化规律的本质呢？这就是非常值得探究的一点，教师可以将演示实验进行如下变动：首先，采用pH试纸检测NaOH溶液pH值，结果pH>7。然后将NaOH溶液滴入石蕊试液中会变蓝，滴加到酚酞试液中会变红。观察这个变化过程中，教师可以继续提问：“同学们觉得NaOH溶液的什么粒子才使石蕊试液变蓝，提出自己的猜想，并且设计相应的证明实验。”学生提出猜想以及设计方案，通过随机对照实验，解释实验现象以及实验结论。这种探究过程会让学生进一步深入认识实验原理、目的以及方法，也可以学会初步的对照实验设计方法，学会如何控制相关变量。
通过本次探究实验，学生不仅可以掌握碱溶液使指示剂变色的内在规律，同时也可以使学生清楚地知道是碱溶液的OH-离子使指示剂变色，但是不溶性碱溶液无法使指示剂变色，这也提示我们只要是带有OH-的碱溶液都可以使指示剂出现这样的变化。相对于科学教材直接观察Ca（OH）2溶液以及NaOH溶液导致指示剂变色而言，探究性的教学方式可以使学生更好地体验整个科学过程，掌握正确的科学方法，不断培养和提高学生的科学探究能力，建立正确的概念。
又比如，学习“酸和碱反应”的相关内容时，盐酸和氢氧化钠发生化学反应，科学教材的演示实验中通过无色酚酞颜色的变化就可以看出发生了酸碱反应。教师可以设计这样的问题：“怎样才能证明盐酸和氢氧化钠已经发生化学反应？把这个演示实验转变成学生独立思考的探究实验，学生设计实验之前应该考虑是选择石蕊，还是选择酚酞；指示剂应该加入酸溶液后再进行碱溶液反应，还是先滴加碱溶液再进行酸溶液反应。通过对比分析这几种实验方法的优点、缺点再确定最合理的实验方案。
三、改进实验器材，使学生进一步深入理解科学事实，开发学生的思维
对于学生而言，能够亲自观察、亲自动手实验是一种享受，而且也是学生理解、体验科学知识的一个过程。有的教师觉得“以讲代做”也可以达到相同的效果，同时也可以省略其中的一些麻烦。有的科学实验即使只讲不做，很多学生也可以理解，这主要利用了学生的想象力。但是学生对于科学实验的想象力也主要是来源于学生平时积累的实验经验，学生的实验经验越丰富，学生对于实验的想象能力也就越强。然而，目前很多学生直接进行科学实验的经验较少，对于实验的想象也极易变形、走样。因此，教师应该改进科学实验器材，把以往的“讲”转变成“做”，使学生在动手实践的过程中学习、获得更多的新知识，从而进一步提高学生的思维能力、观察能力以及实验动手能力。
比如，学习“植物蒸腾作用快慢的影响因素”这个实验的过程中，具体的方案如图1所示：
实验中通过对比水银柱的升高以及升高速度快慢，使学生体验到水银柱在升高（存在蒸腾拉力），同时应该探究影响蒸腾快慢的主要因素，，但是实际教学的过程中，通过水银等材料很难完成整个实验，只可以以教材图示方式来讲解整个实验过程、实验方法和实验结果。但是，“讲”实验仅仅是让学生用自己的想象力理解实验，学生并不知道实验现象是不是真的如教师所言，实验过程中是不是会出现其他的异常现象，等等。总之，学生没有亲自动手实践，会错过很多精彩。学生不亲自动手，很难激发学生的发散性思维，也不利于学生理解科学知识。通过多次实验之后，教师进一步改进了实验器材，在课堂上就可以完成，而且实验效果良好。
