关键词：新课程标准；初中生物教学；探究性学习；实验室建设
中图分类号：G633.91 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）04-0237-01
按照新课程标准编写的初中生物教材，倡导探究性学习的重要理念，安排了一定量的探究实验内容。这部分内容虽然在要求上是一种多侧面活动，而且其方法也是灵活多样的，但本文还是想就其中的实验方法涉及到的实验室建设谈谈想法。
1.目前实验室建设与探究性实验之间的矛盾
目前生物实验室的建设始于旧教材的内容和方法体系，而且，在相当长的一个阶段也主要是围绕"学生实验"而继续建设的。所以，目前的学校生物实验室已经不能很好的适应新课程标准下的生物教学了，特别是不能适应探究性实验的展开，这主要表现在以下几个方面：
1.1 实验用品单一、固定。按照"学生实验"配备的实验用品就如同"照方抓药"的程序，已经提前准备好了。但是遇到具体的探究性实验，就一样也用不上了。因为没有为探究性实验准备这样的配置。
1.2 占用大量资金，特别是急用资金。每学期学校都有一定的资金用于实验室建设，但购买和添置的项目、数量都是按照一定的标准限定的，这个标准如生物实验设备与青海省教学仪器装备对照表、配备要求中的基本选配数量等等。但是这些标准不是针对探究性实验的标准，所以，探究性实验所需用品并没有被列入购买计划中，而在需用时有没有专项拨款购买。
1.3 闲置的实验室用不上。虽说我校只有一个生物实验室，但对于多数的探究性实验却无法真正被用得上。因为探究性实验涉及的内容多，需用的物品也多，只一个实验室根本不够用，也无法准备齐全。可见，"闲置"并非是"过剩"。
2.探究性实验与分组实验的比较
2.1 "探究实验"与"学生实验"强调的内容侧重点不同。例如，初一第二册"肺与气体交换"的内容涉及到许多不少物理、化学的知识点，为使学生参与和体验科学探究的一般过程，加深对所学知识的理解，就需要在课堂教学过程中穿插一些探究实验活动，如对大气压的认识、对气体体积计算测肺活量等等。这些活动侧重知识必要的补充和拓展。为达到这个目的就需要探究实验这个平台。但这部分内容却没有必要安排学生分组实验。因为，毕竟不是专门的物理化学课，知识有所涉及即可。
所以，学生分组实验的安排体现着教材的内容体系，例如，显微镜的使用，洋葱表皮细胞临时装片的制作的学生分组实验，是"生物和细胞"这一单元知识的基础和铺垫，很是必要。
2.2 "探究实验"与"学生实验"强调的能力侧重点不同。例如"光对鼠妇生活的影响"的探究主要侧重于学生探究能力的培养和训练，"观察人的口腔上皮细胞"的学生实验主要还是侧重于显微镜的使用、动物细胞的观察的技能训练培养。这两种能力侧重点的不同实际上反映出能力的差别要求不同。一般的说探究更强调的是实验设计能力的培养，而学生分组实验则更强调操作的规范和熟练程度的训练。
3.探究性实验室应该是怎样的
通过以上分析，我以为探究性实验室应该具备这样一些特点：
3.1 是一般教室与实验室的综合体。考虑到探究性实验一般贯穿于课堂教学中的特点，所以，提供给学生探究性实验的这个场所应该同时具备教室和实验室的特点，也就是它可以快速而有序地提供实验条件但又不至于影响|实验的学习时间。
3.2 是多学科综合的装备室。考虑到生物学科的探究性实验更多的会涉及到诸如物理化学学科的知识和内容，这个实验室应该打破以往学科的局限性，在物品和设施上按照"探究性实验计划"的大致范围进行建设和装备，以备所需。
3.3 是与现存实验室的整合室。应该积极探索和挖掘现存实验室在探究性实验中的应用条件，在探究性实验设计中尽量结合已有的学校的实验条件做到物尽其用、用则用好。
3.4 是重点突出的示范室。在综合分析和探讨的前提下，确定对生物探究性实验影响最大的一些因素，并且将之列为实验室建设中的首选问题，以一点的突破带动整个实验室的建设使之既有整体的面对一般的探究性实验的服务，又有个体的针对特殊性探究实验的服务。同时，可以节省资金，避免盲目重复建设或避免"大量投资，短期使用"的浪费建设。
一、兴趣小实验激发探究欲望
孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是学生学习的良师益友，是影响学习积极性的最直接因素。而兴趣的培养要靠教师的正确引导和激发。
小实验同常规实验相比，具有取材简单、操作简单、省时省力、现象明显的特点。教师要善于把握和挖掘问题的趣味性，利用小实验会产生许多新奇有趣的现象的特点，引发学生强烈的兴趣。如镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光；无色的氢氧化钠溶液中滴入无色酚酞试液，溶液呈现红色。这些现象变化强烈明显，易引起学生的兴趣。又如，盛满水的杯子盖上纸片倒立不会掉下来；真空挂衣钩吸在教室的玻璃上；将鸡蛋放入盛食醋的杯子中等小实验，当学生观察这些小实验时，会认为科学实验不仅有趣，而且神秘。在这些简而易的实验探究过程中既使学生掌握了基本的科学知识，又激发了学生探究科学的内在需求和欲望。
二、演示实验培养探究意识和能力
问题与疑问是探究的起点。问题引发学生的探究意识。演示实验具有形象、生动、直观的特点，是创设问题情境的最好方法之一，是培养学生探究意识的重要途径。演示实验过程中，教师要通过各种途径创设问题情境，设下疑问。教师设计一系列实验，由浅入深、由表及里，循循善诱，适时点拨，使学生具体、全面、深入地认识物质及其变化的内在规律，从而培养学生自主探究问题的意识。
如，在讲“金属活动性顺序中前面的金属能把后面的金属从它的盐溶液里置换出来”时，教师设下疑问：是否所有金属都符合这一规律？学生犹豫，不能正面回答，这时教师便补充钠与硫酸铜溶液的反应实验。实验前先让学生按一般规律设想，说出实验现象。很快有的学生就说：“钠表面会覆盖一层铜。”接着教师开始演示，并要求学生认真观察钠的变化、溶液颜色的变化。实验结果表明：钠漂浮在硫酸铜溶液表面，迅速旋转产生火球并消失，溶液中出现蓝色沉淀。这精彩的现象了学生的猜想。“为什么会出现以上现象呢？你从中发现了钠的哪些性质？”这一个个的疑问激发了学生的探究意识。经讨论和教师引导，学生对金属钠有了初步了解。再通过教师解释，写出钠与水反应的化学方程式和氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式，学生便明确了实验现象产生的原因和盐溶液与金属的反应规律中应除去“K、Ca、Na”三种活泼金属。像这样生动的实验探究，不断地设置疑问，不断地深入探究，使学生思维变得活跃，学生的探究意识得到了培养。
教师在课堂教学中作为引导者和引领者，不仅要培养学生的探究意识，更要注重学生探究能力的培养，为学生探究能力的发展打好基础。课堂演示实验教学要注重实验设计能力的培养，在教学过程中展示实验的设计思想，培养学生的探究能力。
图1
如，在做“对物体做功，物体热能增大”的实验时，课本上是用空气压缩引火器。在教学中可改变教材上一举成功的做法，而是在实验时，筒内先不放易燃物，压缩空气，要求学生仔细观察空气内能是否增加。这时学生会感到困惑，空气内能增加怎能看得见？此时自然引出一个实验设计的问题情境，怎样变“不可见”为“可见”。教师引导：筒内放一点易燃品。此时，学生主动提出：“放一点白磷或汽油。”还有一位学生说：“放一根火柴。”教师要表扬学生的大胆设想，并让学生上台演示。再探究：瓶子用布摩擦后能否使瓶内气体热能增大？如何设计把“不可见”变“可见”？引导学生设计出所示装置（如图1）：通过细玻璃管中一段液柱上升变化来显示气体变热膨胀，从而说明热能增大。由于学生主动参与实验设计，目的明确，学生无论是对实验所揭示的结论还是实验设计思想均能产生深刻的理解和认识。这样既培养了学生的探究意识，更培养了学生的探究能力。
三、学生实验发展探究能力
学生实验，按照传统的教学方法，一般是教师先演示一遍后，学生再分组做实验；或者是教师一边讲解，学生一边实验。学生对所用的实验器材是在“依样画葫”，限制和扼杀了学生探究能力的发展。学生实验与兴趣小实验、演示实验相比，具有自主性、开放性、实践性、探究性的重要特点，是学生探究能力发展的重要途径。在学生实验中，教师要创设不同的探究问题，让学生自主探究，发挥学生的主体性。
如二氧化碳制取实验，教师可提出一系列问题引领整个实验过程：
1.原料的选取：（1）碳酸钠与稀盐酸（或稀硫酸）；（2）石灰石与稀硫酸反应；（3）石灰石与稀盐酸反应。
2.怎样确定制取气体的装置？为什么可以用这样的装置制取二氧化碳？
3.能否设计出别的制取二氧化碳气体的装置？
4.装置中的长颈漏斗能否用普通漏斗代替？
5.长颈漏斗为什么要插入液面？
6.锥形瓶可否用别的仪器代替？
7.能否用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸来制取二氧化碳？为什么？
8.根据二氧化碳的性质，可以采用什么方法收集二氧化碳？
9.如何检验二氧化碳是否收满？
10.如何检验生成的气体是二氧化碳？
实验活动全过程，学生个个跃跃欲试，仔细观察，认真记录，充分体现了学生实验活动的自主性。在教师的引导下还创造性地设计出了两个装置（如图2、图3所示）。
正如教育家所说的：“凡是儿童能够自己做的，应该让他们自己做，凡是儿童能够自己想的，应该让他们自己去想。”学生自己探究的乐趣是任何外来的奖励无法比拟的。诸如此类进行学生实验教学就能提高和发展学生的探究能力。
四、课外实验促进探究实践
课外实验有很强的趣味性，十分贴近学生的生活，且与学生已学知识相连，又符合初中学生好奇、好动、好学的心理特征。在课外实验教学中，可采取两种主要活动形式：第二课堂实验和家庭小实验。
第二课堂实验内容丰富，可以是一些小的探究实验、小制作、小发明等。例如潜望镜的制作，可用三个长方体酒瓶盒子、二面平面镜及胶布等为材料。这样的制作简单方便，又美观大方。又如，用铜丝代替氧化铜粉末，改进“氢气还原氧化铜”实验。改进后实验速度快，现象明显，铜丝还可重复使用。积极鼓励并指导学生做一些材料易得，操作简便，又联系实际的家庭小实验，让他们去亲身体会科学的无穷魄力。如用筷子、螺丝、细线、烟盒、螺母（当砝码）等自制天平，用针筒估测大气压的大小等。
关键词 高中生；观察；能力
那么应如何培养学生的观察探究能力呢？笔者结合多年的实践经验谈一下自己的看法，仅供大家参考。
首先，我们先来看一看观察探究能力的基本内容和特点及对高中生来说，观察探究能力所具备的特性。
一、基本内容
观察、探究能力，就是对事物的探究性知觉能力。它有两个相互关联的特点：一是能注意到某个事物或现象的不甚明显的特点；二是能将这些特点与过去经验中的某些知识联系起来进行思索，以探究其实质和规律。对于高中生来说，实验观察、探究能力主要包括以下几方面特性：
1.目的性。验观察是一种有计划、有目的的观察、探究活动。观察探究的目的性是学生要明确观察的对象、条件和要求。在进行实验前，要明确实验的目的，对观察、探究的现象或结果要做到心中有数，从而减少观察、探究的盲目性。
2.条理性。化学是一门很严谨的学科，进行观察探究时要注意遵循合理顺序，有计划地观察和探究。教师要注意按引导学生按照某一先后顺序或的前后顺序进行观察、探究，这样杨有条理的进行才能不至于漏掉实质性的实验现象。
3.敏锐性。观察的敏锐性是指学生要对观察到的现象迅速做出整理，为探究作准备。化学实验现象千变万化，没有对化学现象观察敏锐的反应能力，就不能获得准确的观察信息，即使观察到极微小的异常，它也可能隐含着重大的发现。同时，在观察过程中，要开动脑筋、积极思维，以理解观察对象，使探究更有理论基础。
了解了观察探究的内容及特性，相信大家对培养学生观察探究能力的重要性有了很好地认识，下面我来给大家介绍一些培养观察探究能力的途径。
二、多种途径培养学生的观察探究能力
1.利用多媒体，传统与现代手段相结合
科学家断言：任何联系实际的自然科学都始于观察。观察是学生获取知识的重要途径，学生对任何理论知识的掌握，都必须建立在通过观察而获得大量感性材料的基础上。传统的化学教学模式往往只局限于教师演示，学生看；教师示范，学生模仿；重复实验等被动式的传授，忽略了在教学中对学生观察、探究能力的培养。因此，改革化学传统教学模式结合现代化的教学手段是提高学生的观察、探究能力的重要方式。例如，课上教师可以通过制作课件利用多媒体事例展示给学生，让学生在观察中领悟课本所学的知识。同时，教师应注意的是学生的观察能力，并非简单地表现在是否注意到某个事物或实验现象的不甚明显的特点，而是更多地表现在能否就此进行探究性思索，以透过其表面把握其本质和规律。我们要教育学生在课堂上及日常生活中坚持对事物进行全面系统的观察、探究。
2.教师演示实验，提高观察探究水平
演示实验是教师进行表演和示范操作，并指导学生进行观察和思考的实验，它能为学生提供感性知识，培养学生的观察能力、分析综合能力，从而提高探究能力。因此，教师要努力做好演示实验，对于教材中的每个演示实验要精心设计、合理安排，做好充分的准备工作，以严谨的科学态度去影响学生决不能随便找些理由，敷衍搪塞了事。同时要充分利用现代化教育手段提高演示实验的可见度，让每个学生都能清楚地观察到实验现象，提高观察效果。为了激发学生的观察兴趣，教师可适当增加一些趣味实验。有精彩的实验把学生带进绚丽多姿的化学世界。如在能量变化教学中不用火柴能不能点燃酒精灯?学生置疑,然后用玻璃棒蘸取浓硫酸后再蘸取高锰酸钾,立即放到酒精灯的燃蕊上,酒精灯点燃。科学研究开始于观察，没有观察、探究就没有科学的新发现，如此“奇怪”的问题能激发学生去探究。
3.加强学生实验，提高观察探究能力
教师要使学生充分认识到，一切有成就的人在科学研究上所取得的成就都离不开自己实际的科学实验。学生实验是培养学生独立、周密地进行观察和探究的好机会，必须大力加强。通过学生实验来提高观察探究能力应注意以下几个方面。
（1）教师必须更新教育观念，改变传统教育重理论知识传授、轻实践能力培养的倾向，消除“让学生做实验不如讲实验，讲实验不如要求背实验”、“学生实验可做可不做”的错误看法。充分认识化学实验的重要性。
（2）要严格按照《教学大纲》的规定，开足开好所有学生分组实验课，充分做好仪器的准备工作积极创造条件，让学生人人都能动手做实验。如条件许可，可将某些演示实验改作学生实验或边讲边实验，增加学生观察和探究的机会。
一、搞好前阶段学习，做好知识铺垫
整个光学部分，教育者应有全局一盘棋的思想，重视教学策略的研究，从总体上把握前后概念、规律之间的联系，杜绝将凸透镜成像规律教学孤立化的倾向，把探究凸透镜成像规律时涉及的基本概念分散开来。
1、重视小孔成像规律的探究，初步建立实像的概念。新教材处理小孔成像现象有它的绝妙之处。利用小组合作方式先让学生课后制作好实验装置，观察远处景物，记录看到像的特点，再课堂汇报、展示实验成果。由于观察窗外景物时，物距大于像距，学生只能看到倒立、缩小的实像。应该用烛焰代替景物，让学生继续探究小孔到烛焰距离不同时像的特点，最终归纳出像的特点和物距、像距的关系。学生通过这个探究实验能建立起描述像特点的概念，如：实像、放大或缩小、倒立等，认识到像不总是缩小的，为以后探究凸透镜成像做好知识准备。
2、做好平面镜成像的探究，通过比较认识实像与虚像的不同。平面镜成像一直是初中物理的重要探究实验。把该探究实验孤立看只不过是平面镜成像的特点，但从完善学生的认知结构分析，该实验是学生第一次知道虚像的概念。本节通过着重比较实像与虚像的方法，为以后探究凸透镜成像规律又准备了一个知识点。
二、让学生用凸透镜进行课前预习探究，形成初步感性认识
学生对凸透镜成像没有感性认识，让他们直接探究凸透镜成像规律，学生往往觉得无所适从，不知道从哪里开始探究，不知道究竟探究什么。所以应做好学生探究凸透镜成像规律前的预备实验。教师最好把凸透镜发给学生让学生做一做、看一看，使学生认识到放大镜属于凸透镜，凸透镜不总是成放大的正立像，还能成放大的倒立像、缩小的倒立像，使学生对凸透镜能成不同的像有了感性认识。
三、提高课堂提问的实效性
教师设计的问题目的明确，有针对性，环环相扣，就能引发学生的思考，研究过程也就顺理成章，水到渠成了。“如何比较像与物体的大小？”让学生将前面所学的知识迁移到对新问题的探究情境中。“如何观察虚像？”既复习了实像和虚像的区别，也为下面的探究活动扫清了障碍。“实验中，你要观察什么现象，记录什么数据？”帮助学生明确实验目的和实验过程中应记录的数据。
四、巧妙利用凸透镜成像时的光路图
实验，无论是验证性实验或者是探究性实验，都是生物教学过程中不可缺少的一个重要组成部分，实验也是生物教学过程中的一个突出特点，它不仅是生物学教学的重要内容，更是生物学教学的重要方法和手段。因此，在教学过程中，教师不仅要进行理论课的教学，还必须进行实验教学。下面以几个实验案例，谈谈探究在生物实验教学中的作用。
1发挥探究实验教学培养学生的动手能力
实验除了具有直观、形象、生动和易于激发学生兴趣之外，还具有一种实践操作的特点，让学生在已学的理论知识的基础上，动手进行实验操作。随着新课程实施的推进，对实验教学提出了更高的要求。特别是探究性实验，它研究的对象是未知的，即是利用所学的知识为前提，去推理和探索一些未知结果的过程，主要目的是考查学生实验设计的能力。
利用实验的特点，培养学生思考的能力。例如，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，除了按实验步骤完成实验过程之外，教师还让学生带着问题引入实验探究。①能认出哪些细胞可能是根中正在分裂的细胞吗？这些细胞和其他部分的细胞有什么区别？②在根细胞核中出现的线状和棒状物是染色体。在几个细胞中观察这种结构。在有丝分裂中染色体发生了什么变化？③有丝分裂是一个连续的过程，根据你画出的彼此不同的细胞简图，尝试按有丝分裂顺序排列各个细胞。
这样，学生通过显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂的过程，根据自己观察的结果作进一步的探究。
利用实验的特点，强化学生的动手能力。例如讲到“有丝分裂过程中染色体形态和数目的规律性变化”时，这一部分知识较为抽象，学生不易理解。为了让学生更易掌握这一部分的知识，教师应充分利用挂图、自制的染色体模型，将教材中染色体抽象的静态过程变为直观的动态过程，让学生在掌握知识的同时，注重以问题带动学生积极思考，教师可简单说明自制教具过程，让学生根据已学的知识，学生自己选材。如：用什么材料代表染色质，用什么材料代表染色体，位置怎么样放才是正确等。学生根据这些问题亲自制作染色质及其教具。不但能让学生掌握了理论知识，还可以强化学生的动手能力。
2发挥探究模式作用提升学生自主学习的能力
对于高中生物来说，传统的教学模式，即单纯的讲授，满堂灌的教学模式，虽然可以完成某一部分的知识点的教学工作，但对于学生自主学习能力的培养，还是比较欠缺的。
2.1尝试引导学生完成课本探究实验
现行高中生物必修1有9个验证性实验，其中有4个探究实验，1个模型建构，这些实验中将探究的各个环节渗透到不同的章节中，让学生在探究的过程中，不仅学习了生物理论知识的操作技能，还能让学生亲身体验科学探究的方法和过程。例如,光合作用的过程是高中生物课程最核心、最重要的学习内容之一，学生在初中已经学习了光合作用的基础知识，到了高中，应让学生更深入地了解光合作用的过程及其探究的历史进程，进一步探究提高光合效率的途径，引导学生讨论，拓展探究。“当光合作用的光反应过程被人为阻断，你认为暗反应会停止吗？反过来，当暗反应过程被人为阻断，你认为光反应会怎么样？”通过分析可以看出，光合作用的光反应与暗反应是相互联系的。而他们之间的联系纽带是ATP和还原性氢。当光反应停止时，暗反应的ATP和还原性氢的来源被阻断，暗反应会停止；反过来，暗反应停止，光反应也会随之停止。因此得出：从光合作用发生的生化反应可以看出，光合作用是一个氧化还原过程。通过学生自主讨论，总结，学生已经具备相应的知识，这时让学生继续探究：光反应与暗反应作为光合作用的不同阶段，它们有什么区别和联系呢？这类问题可由学生自己设计表格并进行分析、讨论，从而培养学生自主学习的能力。
2.2拓展探究实验提高学生设计能力
在生物实验教学中，教师可以给出实验课题，让学生自己设计实验方案，自己选择实验材料、仪器、试剂等，鼓励学生用不同的方法设计同一个实验课题。例如，酶作为生物催化剂，具有催化剂的特点，在化学反应前后，酶本身不发生变化，那么它和无机催化剂相比，具有哪些不同的特点呢？下面通过表1中的实验来探究。
把实验过程用表格的形式表达出来，学生根据表格中的步骤进行实验探究。实验证明，过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率要高很多。事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的107~1 013倍。上述实验说明了酶的一个特性——高效性。
另一方面，淀粉可在酶的作用下水解成麦芽糖；蔗糖在酶的作用下水解成葡萄糖和果糖，下面通过表2中的实验来探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化水解作用是否相同。
学生根据表格中的步骤实施探究实验的操作。通过观察实验现象、讨论实验结果，得出实验结论。实验证明，淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解，酶的催化作用具有专一性。
这两个实验有一定的难度，所以将实验过程以表格的形式总结出来，让学生根据自己设计的表格当中的步骤来操作，使实验步骤简单明了，达到一定的实验效果，从而提高学生设计实验的能力。
3以师生互动为前提展开师生互动式探究
在教学实践过程中，培养学生自主学习，让学生在探究中学，在合作中学，让学生学会探究，乐于探究。新课标强调合作学习，在能力要求中提出学生要分享信息，听取他人的意见，因此要注重培养学生的合作精神、动手能力和创新能力。如讲到“观察各细胞器的形态、结构”时，教师可利用挂图或课件展示细胞质内各种细胞器的图片，指导学生观察各种细胞器的形态、结构，讨论各种细胞器的功能，明确各细胞的功能，帮助学生确定细胞膜、细胞质、细胞核的位置和比例，要求学生根据各细胞器的形态、结构和功能，制作真核细胞三维结构模型。
(1)学生自行组织小组；
(2)讨论构建模型（理论模型或实物模型）；
(3)确定使用的材料用具；
(4)讨论技术难点：
①根据各细胞器的功能，它在细胞质内的分布如何？比例多大？数量怎样？理由是什么？
②细胞器结构如何制作？
③细胞结构之间如何连接？
(5)确定制作模型的具体方案，小组分工；
(6)模型制作；
(7)检查核对；
(8)表达、交流和评价；
(9)总结。
这个实验要求学生根据观察和推导结果，建立细胞器在细胞中的空间模型，学生需要考虑如何表现各细胞器的形态结构特点，它们在细胞中的数量、大小、比例，以及在细胞中的分布等情况，培养学生的动手能力、空间思维能力、解决问题的能力，加强学生间的交流与合作，帮助学生初步了解生物模型的构建，体会模型搭建的探究过程。
一、科学探究的价值取向
儿童有着与生俱来的好奇心和探究欲望。儿童自出生之日起就开始了对周围环境的探索和认识。幼儿科学探究和数学认知的对象都是客观世界，都是自然界中的事物和现象。大自然以及周围生活中的各种事物与现象最能引起幼儿的好奇心和探究兴趣，容易引发幼儿发现事物特征、概括、分类和寻求事物间關系等思维活动。因此。科学领域的学习与发展目标紧紧围绕着激发探究和认识的兴趣、体验探究和解决问题的过程、发展初步的探究和解决问题的能力展开，凸显了“探究和解决问题”这一个体终身受益的核心价值。
相对而言，“科学探究”这一子领域是以“探究”为核心的。从儿童的科学学习来看，相關科学研究和教育实践研究的结果已经证实：探究应成为儿童科学学习的核心，它既是儿童科学学习的目标，也是儿童科学学习的方法。正是通过科学探究，儿童经历发现和获取知识的过程、领悟科学的思想观念、体验科学家们研究自然界所用的方法。
二、科学探究的目标与特点
《指南》中幼儿科学探究的目标包括三个维度：情感态度、方法能力和知识经验。这三个目标相互联系、不可分割，切忌让幼儿分别学习或对幼儿进行单独训练。
1 目标1“亲近自然，喜欢探究”
好奇心是幼儿探究的内在动力，它表现为有探究的热情和积极性，喜欢接触大自然和新鲜事物，常常被周围的事物所吸引，驻足观看，问这问那。幼儿不仅好奇好问，还喜欢一探究竟。他们常常动手动脑，通过摆弄物体、探索物体和材料，试图解决问题和寻找答案。在看到新奇的事物、发现有趣的现象时，感到兴奋，乐在其中，而且有交流的愿望。
“亲近自然，喜欢探究”是幼儿科学探究中的首要目标和前提性目标。在幼儿的科学学习中。不能以牺牲兴趣为代价来求取能力的发展和知识的掌握。自然的、身边的、熟悉的、生活中的事物是幼儿最感兴趣的，对这些事物的探究最能激发幼儿亲近自然、喜欢探究的热情。教师和家长应参照相關的教育建议，让幼儿经常接触大自然，为幼儿提供一些有趣的探究工具，同时为幼儿树立乐于探究的榜样：更重要的是要保护幼儿的好奇心和探究兴趣，既为幼儿探究提供精神上的支持，也为幼儿提供物质条件，如不误解和伤害幼儿，为幼儿提供有探索空间的玩具和材料等。
2 目标2“具有初步的探究能力”
这一目标包括经历探究过程和获得探究能力两个相辅相成、相互交织的方面。探究过程包含提出问题、观察探索、思考猜测、调查验证、收集信息、得出结论、合作交流等基本环节。从《指南》中所列举的不同年龄幼儿的典型表现可以看出，对不同年龄幼儿探究过程的完整性和深度是有不同要求的。观察比较、实验验证、调查测量是最基本的探究方法。从《指南》中所列举的典型表现可以看出，对不同年龄幼儿在探究中使用观察、比较、分类、概括、分析、实验验证、计划和实施调查、记录和收集信息等方法的多样性和程度也是有不同要求的。幼儿的探究能力是其在探究和解决问题的过程中综合运用各种方法的能力的综合表现。幼儿正是运用不同的探究方法，经历了发现问题、分析问题和解决问题的过程，才获得探究能力的。
“具有初步的探究能力”是幼儿科学探究的重要目标或關键性目标。教师和家长要参照相關的教育建议，积极鼓励和支持幼儿在积极探究和解决问题的过程中学习相關的方法，特别注意不能对幼儿进行观察、调查、比较等方法的单独训练；在鼓励和引导幼儿做记录时要注意方式方法，力求简单、便捷，不要让做记录成为幼儿的负担；引导和帮助幼儿通过回顾探究过程看到自己的发现和进步，从而感受到探究和发现的乐趣。
3 目标3“在探究中认识周围事物和现象”
幼儿对周围事物和现象的认识包括：认识常见的动植物及其特征，常见的物体和材料的性质以及不同材料的用途、结构与功能之间的關系，常见的物理现象及其产生的条件或影响因素，感知、体验和认识常见的天气特点、季节变化及其对人们生活、动植物生长变化的影响等；感知和了解常用科技产品与自己生活的關系，知道科技产品有利也有弊。人与自然有着天然的联系，密不可分。幼儿从小感受、体验和发现这种依存關系，有助于幼儿形成良好的环境意识和养成良好的行为习惯。
“在探究中认识周围事物和现象”是载体目标或产物性目标。理解和领会这一目标的關键在于要认识到其发现性和伴随性的特点。这一目标之下几个方面的典型表现所反映的幼儿对事物和现象的认识都是在幼儿感知、体验、探究和发现的过程中获得的，是幼儿探究过程的必然结果，是幼儿感性经验的提升、总结和初步的系统化。各地应根据当地特点和特有的资源，选择常见的具有代表性的物体和材料以及具有代表性的动植物，作为幼儿探究和认识的对象。
三、科学探究的实施策略
《指南》对“科学探究”的三个目标分别提出了具有针对性的教育建议，强调了科学探究的重要性和科学活动的多样性，尤其强调幼儿的科学探究应依托区域活动中的自由探究和在一日生活中的随机渗透。
1 组织和引导幼儿进行各种探究活动
在教师组织的集体或小组探究活动中，幼儿在教师的引导、支持下，经历从探究到发现的过程。首先，教师要创设情境，引导幼儿发现问题并大胆提出问题。教师要以多种方式鼓励幼儿提出问题，认真倾听和记录，对这些问题作出价值判断和选择，从而形成有探究意义和价值的问题。并使其成为幼儿探究的起点。其次，要鼓励幼儿进行猜想与假设，并说明理由。教师要让幼儿面对问题，充分调动原有经验，分析和预想事物及现象的成因，设计解决问题的方案。这是探索研究的重要环节，是幼儿真正动脑深入思考、解决问题的过程。教师切忌包办代替，急于提出自己的想法。第三，引导幼儿观察和实验验证。教师要给幼儿充分的时间与空间以及材料上的支持和帮助，鼓励和引导幼儿按照自己的计划进行客观而细致的观察、实验与验证，培养幼儿形成尊重事实、重视证据的意识。教师还要观察记录幼儿的探究过程和结果，并通过提问、提建议等方式予以指导。第四，教师要支持和引导幼儿记录和整理获得的信息。教师要培养幼儿记录的意识与能力，鼓励幼儿用多种适宜的形式进行记录，切忌要求幼儿整齐划一地记录，避免记录小学化。幼儿可以用图画、符号、表格、文字、照片等多种方式记录活动的主要过程。第五，教师要引导幼儿得出结论、形成解释并进行交流。教师要、小组、个别等多种形式的交流与讨论，鼓励幼儿大胆发表个人意见，倾听他人见解，养成尊重事实、尊重他人的良好品质。教师要让每个幼儿都能表达自己的观点，无论其观点对与错。要让幼儿懂得，相互质疑和争论也很重要，但必须以事实为依据。
需要强调的是，无论是探究动植物还是材料的性质，教师都应注意引导幼儿多角度地逐步深入。
2 支持幼儿在活动区中自由探究
活动区角是幼儿自由探索和发现的场所，在与科学相關的不同区域中，幼儿可以自主选择活动内容、活动材料、活动方式，根据自己的兴趣、学习特点与进程进行科学探究和科学游戏。
（1）科学发现区中的科学探究。在科学发现区，提供一些能够支持幼儿自主探究和自由发现的物质和材料，支持幼儿探究物体和材料的物理特性、相互關系以及有趣的科学现象。还可提供适宜的工具，支持幼儿使用工具进行探究，鼓励幼儿进行观察、测量和分类活动。在科学发现区为幼儿建立“发现日志”特别有意义。它不仅能激发和保持幼儿的探究兴趣，还有助于幼儿回顾探究的过程和结果，使探究得以延续和不断深化。要鼓励幼儿运用图画、符号、数字、图表等方式记录自己的探究和发现，教师也可以用照片帮助幼儿记录。
（2）自然角和种植园中的科学探究。自然角和种植园是幼儿观察和研究动植物的主要场所。教师要充分利用自然角开展科学探究活动。还可以在幼儿园适当的地方开辟一个种植园，以满足幼儿想要模仿成人进行种植活动的愿望。幼儿亲历种植活动的过程。可以观察植物的多样性和生长变化，学习使用工具，照料植物。农村幼儿园可以让幼儿直接观察田地里的植物，观看成人如何播种、照料、收获，了解植物生长变化的过程。
（3）其他区域中的科学探究。除了科学发现区、自然角和种植园外，沙水区、美工区、建构区等区域也能在一定程度上支持幼儿的科学探究和发现活动。在沙水区，幼儿可以自由地探究和发现沙子和水的各种物理特性以及它们之间的關系，学习使用各种容器和工具进行测量和比较。在美工区，幼儿可以自由地探究和发现颜色混合所发生的奇妙变化，发现各种不同的纸与颜色相互作用所发生的变化。在建构区，幼儿可以在积木搭建的过程中探索、体验和发现力与平衡、斜面与运动的關系。
3 鼓励幼儿在生活中进行多样化的科学活动
幼儿更多的是在生活中学习和获得经验的。在幼儿一日生活环节中随时渗透科学教育，是幼儿科学学习与科学教育的重要途径。
（1）一日生活环节中的科学发现。入厕与盥洗、进餐与饮水、午睡等生活环节与户外活动中存在着许多教育机会，这些时机有待教师敏锐地去捕捉、开发和利用。
（2）天气观察与报告。天气预报是幼儿园常规性的科学活动内容，它有着重要的教育价值。幼儿通过關注天气状况、温度变化、风力大小、衣着以及户外活动等，了解天气特点及其与人们生活和活动之间的關系。
（3）“野外”考察活动。幼儿与大自然有着与生俱来的亲近感，因此幼儿在大自然中学习会觉得特别有趣。教师要支持幼儿在尽情享受快乐的同时获得有意义的经验。要实现这一日标，關键是教师要事先进行实地考察，在保证安全的前提下使幼儿的户外探究更有目的性和效果。城市幼儿可以到附近公园或郊外进行考察；田间地头、山冈溪边都可以成为农村幼儿生动有趣的探究场所。
四、支持幼儿科学探究时要注意的问题
幼儿的科学学习以探究和解决实际问题为主要途径。幼儿天生好奇好问、乐于探究，但特别需要成人为他们创造安全的心理氛围。选择贴近生活的探究内容，提供适宜的材料及灵活多样的活动形式。
1 支持性的心理氛围
幼儿的科学探究需要安全、具有支持性的心理氛围，成人要鼓励幼儿提问，支持幼儿探究。成人特别是教师的参与本身就是一种鼓励，在幼儿有疑问时积极对待并和他们一起讨论，受到邀请时作为合作者参与幼儿的探究，认真而热情地倾听，积极而适当地回应。都是对幼儿精神上的支持和鼓励。成人要成为幼儿的榜样，以自己的好奇心和探究热情感染幼儿。成人还应认真对待幼儿的提问，尊重其想法和观点，支持和引导他们积极进行猜想和假设，创造条件支持他们通过观察、调查或有趣的小实验来寻找答案。另外，出错是幼儿探究中的常见现象。科学教育的理论和实践证实，错误在幼儿科学探究和经验积累中具有建设性的意义。因此，要接纳幼儿的错误认识，不要急于否定，更不要批评指责，而应认真倾听幼儿的想法，判断其认知水平，为提供适宜的支持和引导幼儿进一步探究提供依据。幼儿在探究时难免会弄脏衣服、弄乱和弄坏物品，甚至会出现看似“破坏性”的行为，如踏进水里弄湿鞋子看看水有多深，把颜色涂在衣服或其他物品上看看颜色的变化，天凉了给花儿浇点热水，拔出植物看看根是什么样的等。这些都是幼儿热情尝试、积极探究的表现，成人应在接纳、尊重的前提下加以引导。
2 贴近生活的探究内容
幼儿科学探究的内容应符合幼儿的年龄特点，并贴近幼儿的实际生活经验。幼儿的年龄特点决定了他们能够获得的科学知识和经验还处在具体概念和前概念的水平，所以要让幼儿学他们这个年龄阶段能学的和应该学的。贴近生活经验的探究内容是幼儿感兴趣的、生动鲜活的，也是幼儿能够理解和容易学习的。要将幼儿身边的事物和生活中常见的现象作为幼儿探究的主要对象和内容。这样还能让幼儿感受到科学就在身边。
3 适宜的材料支持
由于幼儿科学探究和学习的主要方式是亲身经历和获得直接经验，因此必须有适宜的材料和工具的支持。用于支持幼儿科学探究的材料既包括区角中供幼儿在自选活动或日常生活中自由探究的材料，也包括在教师专门组织的幼儿小组或集体科学活动中投放的材料。教师要關注和研究材料的结构。具有适宜结构的材料能够支持幼儿的自主探究和发现。幼儿在很小的时候就对操作、摆弄工具感兴趣。为幼儿提供一些有趣的探究工具（包括放大镜、小铲、小容器），能够使幼儿了解到这些工具的特殊用途。
4 灵活多样的探究活动
【案例一】:探究平面镜成像特点教学片断。在八年级物理《探究平面镜成像特点》的一节试教课中，教师最初是想完全放开，自主探究。即创设情景后，由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点，然后自行设计方案、小组实验，检验自己的猜想是否成立，最终得出成像特点。但是，试教过程中，我们明显感到学生自己实在太难驾驭，有的学生甚至对教师的意图也不完全明白，结果只好临时调整教学策略，效果自然不理想。通过评教、反思，认识到即使有好的愿望、好的理念，不考虑学生的现状，自然不会获得理想的效果。
在上公开课前，我们根据八年级学生的认知能力、特点重新设计了教学方案，适当增加了教师的指导和课堂教学时间的整体把握细节，针对同学们的猜想，在分步实验，逐个检验，及时交流中将教师融入研究主体中的一员，这样在公开课的教学中效果就理想多了。原因是把学习过程还给了学生，没有了教师的绝对权威，学生们依据自己的天性、智力水准，自然地在教师的引导下完成认知过程，他们的热情自然高涨，从不同的角度思考、讨论，设计不同的方案，选取不同的实验用具，积极动手实验，再思考、讨论、交流，俨然一幅科学研究的情景。除了通常一些方法(如人举左手，镜中的像则举右手等)外，学生在活动中又找到了几种很有创意的方法。例如检验平面镜成像和物体相对于镜面是否对称时，一学生在拿起点燃的蜡烛在镜前移动，发现蜡烛倾斜(开始并不是有意的)时，镜中像也发生了倾斜，但倾斜的方向与蜡烛正好相反，运用数学中轴对称的知识，便得出物像相对于平面镜对称的结论;另一学生在实验时，手中没放下的火柴盒“帮了大忙”，他发现手中的火柴盒在蜡烛的左侧时，火柴盒的像在蜡烛像的右侧，调换一下位置，像也跟着变化，于是也得出了物像对称的结论。显然，同学们在课堂活动中已经成为了教学主体，他们为自己的发现(或称为创新)而欢欣、自豪，我想这样的亲历的探究过程他们将会终生难忘。
【反思一】:探究教学活动是一种特殊的认知和实践活动，教师和学生都是主体，也必须成为主体，他们各自通过自己的能动作用，履行各自的角色，并且和谐互动，只有这样，探究教学活动才能顺利展开。如果教师、学生中任何一方不能积极、能动、自主、创造性地履行自身的角色，便失去了主体的特性，那么，探究教学的目标也就不可能实现。
【反思二】:由于器材、环境、知识水准、操作技能等原因，学生的实验结果和结论有时误差较大。教师若以此为契机提出问题，通过分析、讨论，找出原因，改进实验方法，这对进一步提高学生的实验技能和综合能力会大有益处。切不可轻率指责、否定。同时，课前分组也应充分考虑学生的能力状况，活动过程中及时组织交流，以使学生学会倾听他人的见解，从而学会携手合作活动目标。当然，课后的补救也是必要的。对探究过程中出现问题的小组或个人，教师应提供再探究的机会，帮助他们在分析失败原因的基础上，改进实验方法，完成探究，消除失败产生负面影响的可能。对于共性的问题，教师要采取恰当的措施补救，或提出新的探究课题。这很正常，正是有了问题或错误，才有了改进和创新。
【案例二】:研究串联电路特点教学片断。《研究串联电路特点》的一节课中，由于分组自主探究，学生的活动热情很高，八个小组中的五个都由实验数据归纳出了串联电路中的电流、电压特点。但是，有一个小组，实验数据几乎无规律可循，另两个小组的实验数据近似与电路特点相吻合。在交流时，由于受到有正确结论的小组的影响，后两个小组的代表说:“我们的实验数据显示:串联电路中各导体中的电流基本相等;串联电路中各导体两端电压之和基本等于电路两端的总电压。”而实验数据出现问题的那个小组的代表交流时讲道:“我们小组的实验不能验证串联电路中电流、电压的猜想是否成立。”这种情况的出现非常正常，由于连接电路时导线接头处接触电阻的影响或操作不当，导致实验失败。考虑到本节课的时间有限，教师只做了对三个小组探究活动的肯定和对他们实事求是的科学精神的认可，先请同学们(包括实验结论正常的同学)就此实验现象自己分析原因，留待下一节课再交流、讨论。虽然教学进度被打乱，教师还要花费一节课的时间来“善后”，但能让同学们动起来，积极地探究新的、更深一步的课题，这不正符合课堂教学的目的吗。
【反思一】:开放性决不意味着放任自流，整个教学事态的发展必须处于教师的引导、控制之下;也不意味着教师可以更轻松一些，而是对教师提出了更高的要求:如何使学生的自主活动能够有序、有效?这就要求设计者更充分地估计学生学习现状、教学内容的难度，同时更恰当地进行教材取舍、过程设计等。
关键词：实验改革；探究；创新
中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）51-0176-02
随着我经济的发展，社会对于人才的需求量也是逐年增加，这也说明了我们正在面临着知识经济的来临，在这个大背景下我们的教育也面临着重大的考验，全国范围内的教学改革也在全面展开。那么作为一线教师我们要运用怎样的教学方式来培养学生的学习能力呢？物理是一门以实验为基础的学科，那么在教学中要如何的突出这门课程的基础性，从而培养学生们的创新能力，也是我们每个老师都在积极探索的一个问题。新一轮的课程改革在全国范围内全面启动，改变传统的实验教学模式，倡导新型的发现式学习、探究学习、研究学习和相互配合学习。现结合近几年的教学探究，谈几点体会。
一、根据物理这门课程本身的特点，我们在进行实验性探究的课程中可以做出如下几点的改变
1.趣味性。首先物理是一门要求有较强动手实验操作的学科，所以在学习上学生们的主动性还是挺高的，这主要是因为学生们对于动手方面还是比较感兴趣的。正是因为这个特点，所以在开始学习的时候学生们都是很主动地配合老师的教学计划和安排，那么我们如何让学生们把这份浓厚的兴趣保持下去，变成让学生们主动地来学习，并不断提高呢？这就需要我们老师进行正确的引导，要在学生们的心里树立一个这样的概念，那就是物理这门课程很有意思，也很简单，这样让学生们产生自信心，并乐于学习。
2.特殊性。物理课程的探究性实验，以前都是很不重视的章节，但是现在由于创新性的要求，在学习方面对于探究也越来越重视了，探究性的实验区别于验证性的实验。在验证性的实验中学生都是需要老师先给出实验的方案，然后由老师一步步地引导学生来验证实验的结论是否正确。但是探究实验就不一样了，在开始时候的假设和猜想都由学生独立做出；实验方案由学生独立设计。这样的实验过程学生们可以充分地开动大脑，用实验材料进行自己想要的实验，从而能够得到更多的知识，让学生在探究性实验中充分发挥自己的作用。当学生们得出实验结论后让他们自由地交流自己的得失，然后相互进行验证，我们教师在这个实验的过程中只需要起到引导学生们的作用就可以了。
3.差异性。孔子曾经说过要因材施教，在我们的物理课堂中同样要采用这种教学方法，在传统的课堂上我们每个学生采用的都是一样的课题，从而忽视了学生们的兴趣所在，教学中要对全体学生一视同仁，对不同层次、不同特点的学生分别施教。要注意设置教学内容的层次和梯度，创设更多的条件，让每个学生都能体验到学习上的成就感，特别是在容易产生厌学情绪的课程中，教学要求更应压得低一点，考试题目要易一点，千万不能要求过高，过早补充内容企图一步到位，其结果往往适得其反。我们在教学中应该承认每个学生存在的差异性，每个学生都可以根据自己所掌握的知识来自主设置自己的实验课题，让每个学生都可以从不同的角度来分析、来思考，让学生们成为独立的研究者和探索者。
兴趣是最好的老师，这点不论是在小学、初中，还是高中的学习阶段中，都是不会改变的，因此我们一定要紧抓住学生们的兴趣所在，让学生们以兴趣为主导从而主动地学习。让学生们在兴趣的引导下来诱发自己的求知欲。正是因为有了兴趣所以才会深入地思考，才会提出假设，进而不断地去验证问题。
除了以上几种情况需要我们注意，在我们教师本身的学习上也需要下一番苦功才行。我们有一部分教师在教学过程中只会依照章本实用现成的仪器来做几个演示实验，带领学生们做个分组实验。这样的知识储备是不能满足学生们越来越高的要求的，所以我们还要从自身的学习上来努力提高素质和知识储量。提高我们的敬业精神，如果没有对本职工作的热，哪会有讲课时津津乐道的热情和笑容可掬的神情呢？又哪会获得学生的尊敬与爱戴呢？教师应敬业为先，满腔热情地投入到物理教学工作中去，不断自我完善。我们要以饱满的、积极向上的热情带领学生去探索物理世界的奥秘，这样就会对学生学习情感产生巨大的影响，从而影响到学生们的学习积极性。
二、教给学生开展探究性实验的方法
“授之以鱼，不如授之以渔。”学生们需要掌握的知识是必然要交给学生们的，但是在这个教授的过程中我们是不是可以稍微地改变一下方法，在教授知识的同时交给学生们如何思考，如何来解答问题为重点呢？在教学中把以知识传授为重点转变为以教授学生们学习方法为重点。从而培养学生们的探究意识、创新能力和激发学生们探究的兴趣。
三、制定学生开展科学探究进行发明创造的激励机制
激励是学生求知和上进的动力。合理的激励机制有助于培养学生的探究意识，激发学生的探究兴趣。因此，各级各类学校应制定合理的奖励政策，把文化知识的学习奖励与发现和发明摆到同样的高度，举办发明创造展览，以此激励学生开展科学探究，进行发明创造。
四、制订探究性实验教学的考核目标
