初中科学实验包对学生学习行为的影响探究

初中科学是一门基于实验、旨在全面提高学生科学素养的入门课程。尽管实验对提高学生的科学素养具有重要作用，在实际的科学课堂教学中，却普遍存在实验条件欠缺、实验时间不足、实验安排欠妥、实验教学方法单一等问题。通过问卷调查，我们发现作业多、教材内容多、课时不够、没有空余时间做科学实验是初中开展科学实验教学的主要问题。为了解决这些问题，本研究采用“利用实验包进行课外实验”的方式，较好地解决了问题，并取得了良好的成效。

一、 实验包的开发与应用

狭义的实验包是指一个放有相应实验仪器的塑料储物箱，广义的实验包则是指包括实验包的组装、科学的分组、对学生进行实验技能方法的培训、实验过程的管理和监控以及完善的实验包评价反馈体系在内的一整套教学组织实施体系。

（一） 实验包的组装

实验包的组装涉及了基础实验模块和拓展实验模块中所需要的实验仪器，如七年级科学实验包中配有刻度尺、量筒、天平、酒精灯、玻璃棒、pH试纸、标准比色卡、烧杯、盖玻片、永久细胞装片等器材。实验器材增多时可采用分块组装，如八年级上册中第一章《生活中的水》所需的实验仪器组成一个实验包，第四章《电路探秘》中的电学元器件组成一个实验包，而第二和第三章可合起来组成一个实验包。

（二） 实验小组的划分

实验小组的划分以“组内异质，组间同质”原则为主，在实验包实施1个月后，可根据“就近安排、协商自愿”的原则进行调整。

（三） 实验方法的培训

为帮助学生有效进行实验探究，培训过程中，我们开设了“实验操作的基本规范”“科学探究的基本方法”“单一变量法对照实验的设计”“实验报告的撰写”等讲座。此外，师生共同完成了如“有趣的万圣节南瓜灯”“降落伞”“黑白瓶吸热实验”等，进一步帮助学生掌握实验设计的方法和实验探究的基本步骤。

（四） 实验包活动过程的管理

在实验包活动过程的管理上，我们采用了两种管理方式。①记录式管理。记录式管理是通过对实验过程的记录来监控实验进程，并对其进行适当调整，以达到最佳实验效果的一种管理模式。为保证每个学生都能跟上实验包活动进程，减轻教师负担，我们设计了一份“小组实验报告”，学生只需要填写相应的内容即可，较为简单省时。学生每周上交一次“小组实验报告”，每半个学期通过小组合作撰写一份详细的实验报告，由教师进行检查反馈和指导。②团体式管理。团体式管理是组长、教师共同参与并通过服务保障等多种途径，使实验包的过程更趋完善的一种管理方式。各实验小组可不定期地召开组长会议，了解组员参与情况。指导教师可利用课余时间参与实验包的活动，指导学生进行课外探究实验，了解实验包的使用情况。当学生在活动过程中出现仪器的损坏或者药品的不足，学校实验室根据实际情况进行配备，以保证实验进行的服务保障。

（五） 实验包活动的评价

我们从三个方面对学生在实验包活动中的表现进行评价：①每学期进行实验汇演，聘请所有科学教师为评委，设立一、二、三等奖，对表现出色的学生进行表彰；②与每学期期末的科学成绩挂钩，在综合评定中，考虑学生对实验包的态度和参与情况进行总评调整；③与每个学生的综合素质评定挂钩，对积极参与实验并有一定提高的学生认定其“实验操作技能”成绩为优秀，对在实验过程中非常突出的学生评其为每个学期的校级“科学探究之星”。

二、 学生学习行为的变化

在利用实验包进行课外实验活动的过程中，我们对学生的学习表现进行了观察，记录如下：

（一） 学习科学的兴趣明显提高

在以往的课堂教学中，有部分学生对学习科学并不感兴趣。进行实验包活动后，这部分学生的学习积极性明显提高，一有空余时间，他们就会主动进行课外科学实验。

学生A　关于实验包，总是有一种说不出的喜悦。实验包里面的实验器材大部分都齐全了，当你在空余时间时，足可以将实验包内的仪器一一琢磨，或者进行各种各样的实验，从而提高自己学习科学的积极性。我十分喜欢实验包内的实验，空了就动手做做实验，并将报告写在本子上交给老师批阅，那些不足的地方便会在这个时候改正。我希望实验包的使用一直能够延续到初三。

学生B　我也非常喜欢这样的学习方式，所以我希望下个学期能够继续采用这个方式来提高我们的实验动手能力。

学生C　我认为实验包能提高我们的动手实验能力，在实验过程中能够积累一些科学知识，从而更好地运用到生活中去，使我们的知识面更加开阔，一次实验包的失败就会给以后的成功打下一个基础，是十分好的方法。

（二） 切身感受到科学实验的乐趣

通过实验包活动，学生经历了科学探究的全过程，体会到了亲手进行实验的乐趣和自己思考并进行研究的新鲜感。

学生D　都说要学好科学，就必须要“多发现，多实验”。在上个学期，我们班很荣幸地在课内学习之外，比别的同学更多些在课外实验的资源，并自主开展了实验活动。尽管分组并不是很合理，我们小组只开展了为数不多的几次实验。不过，就在这几次实验中，我们却深深感受到了实验的乐趣。

记得有一次，因为没有太多实验的经历。在选择实验场地的时候，我们组就犯了个大错误：选择了学校操场这个完全敞露且四面通风的环境，做“水的沸腾”的实验。可是一开始，我们却完全没有发现这个错误，并有条不紊地做起了实验。结果，实验也就没有像我们想象中那样顺利。当水温升高至50℃时，原本以为该继续升高的水温，却开始上下浮动起来，而且一直没有要再往上升的感觉。这时，我才发现了我们的错误：由于操场上的风太大，导致酒精灯的火焰并没有对准烧杯，而是左右晃动着，当然了，火焰的大部分温度也没有加热到水中。在这样的环境下，我们的实验怎么可能成功呢？所以，很不幸的是，在第一次的小组自主实验，我们便遭遇了失败！

不过，都说胜败乃兵家常事。这次的失败给了我们很好的教训，并让我们了解到：设计一个实验，不仅要考虑到需要的实验器材、实验步骤，更要考虑到实验环境。要是没有一个好的实验环境，无论其他各个步骤是如何地天衣无缝，那也是没有用的。于是，在这之后，我们组的成员在设计实验方面都考虑得更全面，想得更多，实验设计也就更全面了。

我们都非常喜欢这个活动，也希望这个活动能继续开展下去，让这些看似离我们很遥远的科学真理，真真切切走进我们的生活。对于我们来说，这不仅是对科学成绩提高的帮助，更是让我们更加喜爱科学、认识科学的阶梯。

（三） 初步形成良好的学习风格

学习风格是学生在长期的学习活动过程中，养成的对环境、时间、感知信息的通道、思考方式等方面的偏爱。课外科学实验扩大了学生的学习环境，学习时间也更自由化，拥有更多展示学习风格的机会。有些学生性格开朗，善于进行自我表达。因此在实验包活动中，这些学生的号召力较强。有些学生则比较内敛含蓄，表现不太出众，这需要教师适当地对其进行鼓励和指导。课外科学实验的设置为学生提供了表现自我的机会，并通过长期的合作交流，初步形成良好的学习风格。

（四） 合作交流提高学习能力

以往的教学方法一直让人们以为：学习是学生的个体行为。而无数的教学经验告诉我们，一个优秀的班集体往往也会孕育出一批优秀的人才。学生在朝夕相处的过程中存在着一定的互相影响，对一些问题的看法上也存在着潜移默化和求同心理。所以一个长时间的合作小组，无疑为学生提供了这样的一个机会和环境，让学生意识到合作。

在实验包课外活动的过程中，学生之间的讨论合作明显增多。一有空余时间，学生相互间就会主动交流实验的体会与结果，课外学习的气氛也比较活跃。可见，课外实验活动能给予学生更多的想象空间，提高学生的科学思维能力。直接参与到教学的研究中，对那些参与实验的学生是一种激励，可以促进他们进一步的学习。这样的课外实验活动不仅可以提高实验效果，而且可以培养学生的动脑、动手能力，激发他们的探究意识。

（五） 实验操作能力增强

在共用实验仪器和时间有限的实验课上，学生想逐个做实验是不可能的。实验包活动确实增加了学生做实验的时间，从而增强了学生实验操作的能力。

学生E　记得有一次我们因为时间紧迫，没有在上课时间做“水沸腾”的实验。于是，课后我们每个实验小组都组织了成员，自己动手去完成这个实验。因为这个实验在教科书上有配图和实验方案，以及老师给我们准备了思考问题和提示，所以我们对照着实验方案，自己动手并思考，很多组都圆满地完成了实验。每个实验组完成实验后都觉得科学很有趣，也很神秘。还有一次是使用pH试纸。因为同学们对这个实验十分好奇，又很简单，很多组在上这一课之前就有了做关于pH试纸的实验。于是，老师上这一课时，同学们理解得很轻松，在原本了解了一些基础后，那些要做的题目也就不在话下了。

学生F　这个活动带给我们的好处当然是非常多的。在进行的过程中，我们可以充分利用实验包中的各种仪器去做实验，尝试到了许多上课时候因为时间不够而无法实现的实验，并通过自己动手的方式灵活地把各类知识了解透彻，还可以在其中发现许多课外的知识，拓展知识面。实验过程也不是很沉闷，大家都能十分愉快地去接受新的知识。

综上所述，通过实验包活动，学生提高了科学学习的兴趣，切身体会到了科学实验的乐趣。实验包活动增加了学生的实验时间，提供给学生更多自我展示、合作交流的机会，提高了他们的实验操作能力。

实验包活动能有效利用初中科学实验室器材，使学生做实验不受场地、时间和数量的限制，自主实验，想做就做，让学生做实验变得便捷、轻松和愉悦，从而使学生的实验设计能力、实验操作能力、自主创新能力等得到培养和发展。最重要的是通过实验包这个工具，学生有机会去体验科学探究的过程，培养其实事求是、不怕困难、坚持、敢于质疑和勇于创新的科学态度和精神，这对于一个学生的未来成长及科学素养的提高都是弥足珍贵的。