在科学课上开办“实验超市”
------改进中学科学实验教学的一点想法
新课改令我们走进科学这门课，科学教育的一项重要教学任务，是让学生逐步认识科学的本质。而科学从本质上说是一门实验科学，科学规律的发现和科学理论的建立都必须以严格的科学实验为基础，并受到实验的检验。
问题
作为科学的实验能力主要是指：明确实验目的，理解实验原理和方法，正确选择和使用仪器进行观察和测量，会控制实验条件和排除实验故障，会分析处理实验数据并得出结论，会用误差理论分析实验结果，会独立写出简要的实验报告。传统的科学实验基本上是学生在重复别人已经做过的成熟实验，其实验仪器、实验对象、实验步骤基本上是按部就班的。学生只要按葫芦画瓢就行了。在知道实验结果的前提下谁的数据误差最小谁就最成功。当然，这对于学生了解某一实验实施的过程以及掌握基本的实验操作技能必不可少。但是，这样的实验教学不能充分发挥学生的主观能动性，给学生造成了一种假象，即认为科学实验不过如此，只要按步骤进行就行了，不需要理论的渗透。如此，学生在学习的过程中根本体会不到科学知识的来龙去脉，体会不到课本上的科学知识并非科学工作者一蹴而就，而是经过无数前人艰苦探索，经历一次次失败、一次次完善而获得的，是科技应用于社会并受社会推动的结果。很少意识到在实验过程中是需要我们开拓创新，充分发挥自己的主观能动性的。更体会不到科学探索、科学发现的乐趣和一个原创性实验的艰辛。这样，学习过程成了被动接受的记忆过程，成了一种程式化的努力。结果是，尽管学生掌握了一些科学知识，但是没有在了解科学发展及其应用的过程中体会科学的研究方法、科学思想、科学精神以及科学对于社会发展的意义。其实，重复别人的实验只是重复性劳动，探索性的实验才是创造性劳动。创造性劳动比重复性劳动更具创造性、开拓性，更具科学认识的价值。
宗旨
在科技、潮流极速发展的21世纪，大大小小、各式各样的超市遍布，比起旧的销售方式来说, 超市之所以如此受人们青睐,是突出开放和自主，挑选性增强、效益大、个性鲜明。旧的销售方式早已淘汰，而我们的实验教学却一成不变，还是八、九十年代的模式，远远落伍，跟不上时代。因此,为了激发学生探索科学兴趣和创新智慧的发展，有些实验我们在帮助学生掌握实验原理的基础上，在科学课上开办“实验超市”, 允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。学生作为实验主体，充分发挥自己的主观能动性。把学生由被动地按照教师安排的实验方法去做，变成一个积极的探究者。
在科学课上开办“实验超市”,最大的特点就是为学生准备充足的实验材料供学生自主选择。充足的实验材料是自主操作实验的必要条件。学生有了更多的实验机会，在实验中就会有所发现，有所创造。众所周知，实验设计是实验的灵魂，实验设计对学生的知识能力和思维能力的要求很高，这是对学生创造性思维能力的一次检验和洗礼，使学生养成大胆创新的思维习惯。因此，实验前，学生应针对自己要研究的问题设计好观察和实验的方法和步骤，要鼓励学生实验设计不唯一性，选取观察的对象和实验的器材不唯一性。而科学实验探究的过程则是实验成功的根本，但是包括科学家在内都不可能保证自己设计的实验成功，所以就应该为学生准备充足的实验材料，给予充足的时间空间，让学生进行自主实验，在实践中尝试成功或失败，培养学生严谨的科学态度、科学方法和科学的批判精神，不断修正和完善设计方案，使学生的创造性思维得到有效的培养和提高。这就是在科学课上开办“实验超市”的必要性。
尝试
例如，让学生设计一个以过氧化氢(H2O2)为原料(MnO2作催化剂)制取氧气的实验。先让学生在纸上画出装置后用投影展示，再通过生生评价、师生评价进行质疑、分析。最后用实物验证。由于鼓励实验的器材不唯一性，有的学生首先考虑到这是一个固液相反应而选用启普发生器，但是经实验检验是不行的，因为二氧化锰是一种粉末状的固体。后来又设计了烧瓶配单孔塞的装置，但是实验证明它最大的缺点是反应不能控制,于是又设计了烧瓶配分液漏斗的装置。但滴入过氧化氢后，由于瓶内压力过大，再滴过氧化氢时易受阻，于是又设计了在分液漏斗下部用小试管液封的装置，也有的同学提出分液漏斗与烧瓶间连一根橡皮管，结果问题逐一得到解决。整个教学过程中，学生一直处于积极的思维和动手状态之中，他们要在记忆中迅速寻找有关实验知识，又要快速运用实验操作，通过思维活动来创造性地表达。这些实验技能，既是他们进一步学习现代科学技术进行科学实验和技术革新的重要基础，也是提高素质教育的一个重要手段。当学生看到自己的辛勤劳动换来研究成果的时候，其成就感是不言而喻的，学生体验了科学研究的过程和成功，尽管有的成果质量还不是很高，但在研究过程中学生的发散思维和辐合思维实现了多次循环和提高，这是勿容置疑的，从而也使学生的创造性思维得到有效的训练和培养。
如学习《导体和绝缘体》一课时，课上教师让同学们想办法证明生活中哪些材料是导电的？并对这些材料进行分类。学生通过思考，想出了很多验证的方法，教师让学生用自己想出的办法亲自试一试这些材料是否导电。各小组研究气氛非常活跃。学生广泛寻找材料参与到实验中去，按照自己的思维去研究、探索，通过实验，学生发现：有些材料能使小电珠发光（如：铜片、铁片、铝片、钢片……），这说明它们能导电；有的材料不能使小电珠发光（如：玻璃片、塑料片、橡胶片、木片、纸片 ……），这说明它们不能导电。学生在实验过程中找出规律，也为导体、绝缘体的概念形成做了铺垫。实验由学生自己设计，实验材料的广泛搜集，不仅培养了学生实验能力和逻辑思维能力，还避免对导体、绝缘体的概念和分类的死记硬背。
在七年级《生物学》的《探究气孔的分布和数目》这一节的教学中，先让学生设计了一些探究方案，再让他们相互交流。比如：用凡士林堵塞气孔的方法、用石蕊试纸放在叶片上，再用透明胶粘住的办法等等。在此基础上提供“实验超市”，按自己方案自选器材分头实验，得出实验结论，全班讨论，教师有意识地引导学生对同一个问题、同一个结果，应用优化效果进行处理，再让他们进一步修改方案，完善了自己的看法，又有了新的认识和提高，在今后的学习中就能独立地运用科学的方法解决问题。
以上是对科学实验教学的一点体会，虽然我们走进了科学这门课，但要完全理解科学的精髓，离不开科学实验。我们的神舟飞船需要成百上千的人做耐心、严谨、精细的各种实验，上万人生产几十万个零件都不能出一丝一毫的差错，否则就会全盘失败。为什么不能从中学时代就培养学生具有这种精神呢？在科学课上开办“实验超市”，改进我们的实验，积极一点，你就领先一步，领先一步，你就领先了一个时代。