在知识经济崛起和信息科技迅猛发展的21世纪，学校教育正发生着深刻地变革。知识本身的获得已不再是最重要了，更为重要的是让学生学会如何获得知识，如何在获得知识的过程中，发展学生个性，开发学生的各种潜能，培养学生的创新精神和实践能力。探究式教学就是一种有效的教学方式。
　　科学是研究自然现象和自然规律的一门学科，由于其知识体系的完整性，实验方法的探索性，思维训练的独特性等特点，较适合学生进行探究式学习。科学也是一门以观察和实验为基础的学科。课堂演示实验是中学科学实验教学的重要组成部分，它不仅是建立科学概念和规律、理解和掌握科学知识不可缺少的环节，还有助于培养学生观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法，更是转变应试教育实施素质教育，提高人才科学素质的重要手段之一。在浙教版初中科学中共有学生实验67个，课堂演示实验165个。可见，课堂演示实验明显多于学生实验，而且学生实验验证性实验多，演示实验探究式实验多。因此，如何上好课堂演示实验，是中学科学教学中的重要课题，对培养学生创新精神和实践能力起着重要的作用。
　　一、利用演示实验进行探究式教学的意义
　　所谓探究式教学是指在教师的引导下，以学生自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，让学生以探索、发现的心理动机去寻求解决问题的方法，以类似于科学研究的方法去获取知识，应用知识解决实际问题，学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，在掌握知识内容的同时，让学生体验、理解和应用科学方法，培养创新精神和实践能力的一种教学形式。
　　演示实验是一种教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考、分析的实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常教师演示、学生看，教师只强调学生注意观察实验现象和结果，而对实验设计思路、实验条件和实验方法等往往不去考虑，也很少让学生参与实验的准备和操作，实验仅仅是为掌握知识服务，目的还是知识。这样，既不利于学生科学思维的形成，又没有发挥学生创新精神和锻炼学生的实践能力，学生实验素质普遍较差。而大部分演示实验的过程和特点，又非常适合学生开展探究式学习，是探究式学习的重要途径。因此，用探究式学习的模式来上好演示实验，可以培养学生的实验技能、观察能力、思维能力，提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。
　　但在实际教学中，真正让学生自主动手进行完整探究的实验是十分有限的。仅凭这几个探究实验，学生难以掌握探究学习的要领。同时我们发现，学生的探究思维能力不强，导致探究能力往往比较薄弱。因此，让学生通过一次次有积极思维参与的演示实验探究活动，来理解科学探究本身的意义，逐渐掌握探究的方法，熟悉探究的过程，对提高学生探究能力是非常有积极意义的。
　　二、演示实验探究式学习的基本模式和操作要点
　　根据探究式学习理论，我们一般认为课堂演示实验探究式教学的基本程序是：创设情境→发现问题→猜想、假设→设计实验→实验探究→得出结论→结论应用
　　（一）创设情境，激趣设疑
　　学生有没有探究的兴趣，能不能发现问题，取决于是否有一个良好的教学氛围。设计一个好的导入课题，是探究成功的前提。针对不同的课题和内容，教师要选择适当的方法，如实验演示、小故事、表演、录像、动画、挂图或生活中的现象等生动地再现与教学内容有关的科学现象、事实，简明扼要地引入课题，使学生获得充分的感性知识，激发学生的求知欲和学习兴趣，为探究学习营造良好的氛围。
　　（二）提出问题，猜想假设
    在学生获得感性认识的基础上，教师要适时引导学生讨论，大胆地提出问题，可以不受限制地提，充分鼓励学生的发散思维。在所有的问题中，教师要引导学生遴选出要探究的问题，把其余的问题作为学生课外探究的内容。在初级阶段，如果学生自己提不出我们要探究的问题，则由教师提示或由教师提出。然后让学生把已有的知识经验和要探究的内容联系在一起，让学生讨论。通过观察、分析、比较等方法，区分有关因素和无关因素，在此基础上对研究的问题提出初步的猜想、假设。
　　（三）设计实验，确定方案
　　在学生提出初步的猜想、假设后，教师要及时的引导学生紧紧围绕“猜想、假设”，积极寻找、设计、验证“猜想、假设”的实验方法，如分组对比法、控制变量法、定性研究法、定量测量法等。教学中要给学生一定的时间和机会，让他们充分讨论，发挥他们的想象力，引导他们提出验证猜想、假设的途径和方法。教师可以通过展示仪来展示学生有代表性的方案，通过讨论，帮助学生修改、选择或综合，设计出最佳的实验方案。
　　（四）自主探究，进行实验
　　根据设计的实验方案，如果有条件的实验可进行分组实验；如果只能作为演示，则尽量让学生参与实验操作，教师在旁边指导，创造机会让更多的学生动手。其他学生则进行认真观察和思考。对于学生实验中出现的问题或困难，教师要帮助他们查找分析原因，但决不能包办代替或简单否定。
　　（五）得出结论，巩固应用
　　学生对实验获得的数据或观察的结果进行分析、比较、概括、总结，得出探究问题的结论，从而验证或纠正自己的猜想、假设。这就像科学家“搞科研”一样发现科学规律，从而获得巨大的成就感，大大激发了他们的探究热情和兴趣。在此基础上针对教材的重点和难点，学生运用自己“发现”的规律，去分析、解决一些实际问题。这样，不仅检查学生对所学知识的理解和巩固，还能促进知识的深化和融会贯通，真正达到发展个性，培养能力的目的。
　　三、演示实验探究式学习的应用课例
　　以下是笔者在《科学》八年级上第四章第三节《物质的导电性》一课中的应用课例：
　　（一）创设情境，发现问题
　　课件演示：晚自修时，教室灯火通明，突然二楼教室灯全部熄灭，并听到学生们一片惊叫。
　　师：可能是什么原因造成的？并鼓励学生猜想最可能的原因和其他可能的原因。
　　生：保险丝断了而引起电路断路；电线被老鼠咬了；停电了；等等。
　　师：最可能的原因保险丝断了。那么该怎么办呢？
　　生：想办法把保险丝接上。
　　师：用什么工具？这些工具有什么特点？能直接用手接吗？为什么？如果没有保险丝，在不得已的情况下能用什么材料来暂时代替？（当然这样做是有风险的，那就是在电流过大时，会造成电器的损坏）
　　生：用螺丝刀和老虎钳。螺丝刀柄用木，老虎钳外包塑料，是为了防止触电。
    在回答可以用什么材料来暂时代替保险丝时，学生众说不一，显然是遇到了问题。教师适时地启发学生提出问题。
　　生：我觉得只要能导电的物质都行，可是我们不知道哪些物质能导电，哪些不能。
　　师：在不得已时选用的材料必须是能导电的材料，可见，有些物质能导电，有些物质不能导电。那么，哪些物质能导电，哪些物质不能导电呢？又是为什么呢？
　　这一节课是在前一节学生学习了电路组成的基础上进一步学习的，学生已经知道了什么叫通路、断路。开始时，设计了这样的教学情境来引入，是因为在我们学校某一层楼灯突然熄灭是经常发生的事，学生们非常熟悉。所以他们能判断是保险丝断了，并基本知道处理的办法，这是从学生已有的知识经验出发，能激发学生的学习兴趣，并更容易在此基础上构建新的知识。最后在选用什么材料时，学生遇到了困难，在此基础上老师适时引导学生提出问题，如果学生提不出来，也可以由教师提出来。本节课是由学生提出来的。学生表现非常活跃。
　　（二）提出问题，猜想假设
　　师：现在我这里有好几种材料，请大家根据已有的经验判断他们是否能导电。
　　老师从表格上列出一些材料：铜、铝、铅笔芯、橡皮、塑料、玻璃、瓷器、木条、纯水、食盐水等，让学生进行猜想。
　　生：独立进行猜想，并在表格上写出猜想结果。
　　师：有什么办法能证明它们是否能导电呢？
　　生：观察和实验。
　　这个实验的猜想比较容易，学生只要凭自己的经验猜想出能不能导电就行了，一般学生对铜、铝、橡皮、塑料、木条比较容易知道，但对其它几种就不一定清楚了。但不管猜对与否，都是他们生活经验的体现，而且和最后的实验结果相比较，就能重新建构新的知识。
　　（三）设计实验，选择方案
　　师：请大家讨论设计出实验方案，并画出电路图。
　　生：学生以小组为单位，积极思考讨论，确定最佳方案，并说明实验原理。
　　教师总结各小组方案，用食物投影仪展示了三个有代表性的设计图，并讨论评价各方案：其中第一个是用灯泡，第二个是忘了画电键，指出其不足，第三个是用电铃，而非灯泡，对此创造性的方案给予表扬。说明设计原理，并师生一起画电路图。
　　师：该电路是利用小灯泡是否亮来检测电路是否通路，从而可以判定连在A、B两点间的材料是否能导电来设计的。还有没有其它可行的设计呢？
　　生：可以用电流表。
　　生：可以直接用万能表测。
　　教师分析学生的不同方案，说明方法有多种，并进行赞赏鼓励。
　　大部分小组都能设计出正确的方案，教师在巡视时注意观察各有代表性的方案，并用投影仪将方案展示讲评，效果较好。同时，鼓励学生创新思维，如学生还知道用电铃来代替灯泡。更有甚者，还用没有学过的知识来解决问题，如用电流表和万能表，我问知道万能表的学生怎么知道这方法，他说他哥哥是修理电器的，所以知道。可见，有些学生平时已经了解不少电方面的知识。
　　（四）自主探究，进行实验
　　抽四个学生上来对所列材料（铜、铝、铅笔芯、橡皮、塑料、玻璃、瓷器、木条、纯水、食盐水等）进行导电性探究实验，一人拿电路板，两人进行合作探究，一人进行记录。记录表用投影仪投在屏幕上，教师在旁边指导。其他学生在下面观察实验现象。对所准备的材料实验完毕后，教师问下面的学生：除了以上材料外，你们还有那些材料要试试，鼓励学生上来试做他们想知道的材料是否导电，并进行记录。
　　学生踊跃想上来试自己身边的一些材料是否导电，如银镯、校牌、头发、粉笔、纽扣、钥匙、纸张等。
　　在这些材料做好后，拿掉连在A、B两点间的夹子，做纯净水和食盐水的导电性实验。
　　实验过程是让学生最兴奋的过程。在实验过程中让学生学会如何分工合作，如何操作并做好实验记录，学生在教师的指导下完成成得很好。尤其是让学生试自己想试的材料，让他们兴趣大增，充分调动了学生的主动性和创造性。其中，几个平时学习成绩差的学生表现尤其突出，让他们找到了学习的乐趣。也在实验中实现了情感态度目标。
　　（五）得出结论，巩固应用
　　师：根据我们刚才的实验，我们可以把常见的材料分成几类？这两类材料的导电性是怎样的？
　　生：可分为导电和不导电两类。
　　师：如果现在要你给这两类材料命名，你会怎样命名呢？
　　生：“导体”和“绝缘体”。
　　师：你这是从书上看来的，我要的是你自己的。
　　生：可以分为“易导体”和“不导体”两类。
　　师：（大大地表扬了他），如果当时是你先命名的话，也许现在就叫“易导体”和“不导体”。
　　生：“不导体”这个名称不太好，可以叫“难导体”。
　　生：应该叫“电导体”和“绝电体”更合适，因为“导体”和“绝缘体”中不带“电”字，体现不出它是和电有关，所以不是很适合。
　　老师表扬学生后，打出“导体”和“绝缘体”的概念。
　　师：生活中还有哪些是导体，哪些是绝缘体？
　　学生举例后，教师总结并写出常见的导体和绝缘体。
　　师：假如干燥的空气是导体，那我们的世界将会是怎样的世界？
　　师：根据导体和绝缘体的特点，想一下它们在电工方面有什么不同的用途。并强调：我们知道了人体和大地是导体，所以在生活生产中要注意安全用电。
　　这一过程是让学生从实验中归纳出结论的过程，在教师的启发下，学生的思维非常活跃，最精彩的是用自己的名称来为两类材料命名，使学生觉得科学并不神秘，激发了学生的创造性思维和对科学的兴趣。
　　（六）设问过渡，继续探究
　　师：有些同学说，绝缘体就是不导电的物体，对不对呢？
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　　四、对演示实验探究式教学中几个问题的看法
　　（一）科学设计模式
　　演示实验的探究式教学需要教师花费较多的时间和精力去精心设计，在设计中应尽量体现科学研究的过程，以及科学研究的方式方法。在具体应用中，模式也不一定都要完整，可根据情况选取其中的几个环节进行探究，或以其中哪个环节作为重点。探究式教学不仅仅是一种模式，更重要的是一种思想、一种意识、一种方法。教师只有从深层次理解了探究教学的相关理念，才能将其深层的精神灵活的表现在课堂教学中。在实验教学中应突出实验在培养科学思维、科学态度、科学精神等方面的作用，而不应过分追求实验技能的训练。通过教师的机智调控、有效的评价和灵活的“对白”是培养学生探究思维的重要策略。
　　（二）正确认识演示实验的探究式教学
　　演示实验的探究式教学，其实就是一个集体的探究活动，和个体的探究活动相比，其优点是条件简单，准备容易，省时，成本较低，且能集中全班同学的智慧。缺点就是学生不可能全部有动手实践的机会。但思维的参与和实践的观摩也是一种很好的学习。
　　同时，有不少人主张将演示实验改为学生分组探究实验，这当然更好。但许多学校并没有这样的条件，而且会明显增加教师的工作量，也不是所有的演示实验都能改为学生实验，因此在现实教学中并不能真正做到。而将演示实验用探究学习的思想和方式来进行教学，并根据实验本身的情况作灵活的应用，或侧重于提出问题，或侧重于设计实验，或侧重于分析事实等等，都具有很强的现实性。演示实验中还有一些是验证性实验，有些可以改为探究性实验，但不适合改的就不要改，因为验证性实验也有它自身重要的教育价值。
　　（三）有效体现教师和学生的不同作用
　　教师：重在探究，贵在引导。教师在整个过程中是组织者和引导者，要处理好的一个关键问题是如何对学生进行引导、点拨，既要把握好分寸，又要适时、适量。针对探究问题的深浅难易，进行恰当的引导。切不可代替学生。
　　学生：积极参与。在演示实验的探究式学习中，应尽量让学生参与。一是可以让学生参与教师对实验的准备工作，二是在上课是尽量让学生上来参与操作，简单点的实验可以完全由学生来完成，难一点的可以由老师为主，学生协助。有些实验可以让学生多人轮换，课堂可以随意点。同时老师要在旁边指导，并注意安全。
　　（四）合理安排其他有关事宜
　　1.时间问题
　　由于探究式学习比传统方法要化更多的时间，所以其他部分内容要尽量精简。
　　2.课内课外问题
　　课内学生提出的问题会很多，但能够探究的问题有限，所以有时学生会意尤不足。可以在课外组织兴趣小组，进行课外探究。如果涉及到课本外的知识，可以指导学生查阅资料，拓宽学生的知识面，同时培养他们收集处理信息的能力和合作精神。
　　3.有效应用多媒体
　　由于课堂进行探究时间很紧，因此使用课件上课可以节省大量的时间。同时有些内容演示实验难以做到的，比如微观的知识，可以通过动画来模拟。也有些实验可见度不强的，可以用投影仪来放大，同时学生的设计方案、实验的结果记录都可以用投影仪进行展示，这样效果比较好。

　　参考文献
　　[1]陈志伟，贾秀英编著.中学科学教育
　　[2]罗星凯，李萍昌.探究式学习：含义、特征及核心要素
　　[3]何肖平.自然科学教学中“探究式”教学模式的应用