初中科学中的无实验载体探究及教学运用 第3页
伽利略设计的“斜面实验”实际上是一种“思想实验”，是无实验载体的探究。教材引用了伽利略的斜面实验的设计思想，通过小车从斜面上滑下后，为什么最终会在水平面上停下？等问题探究和改变斜面材料猜测探究小车运动速度变化的讨论，重在如何控制实验条件以及推测改变水平面的光滑度小车最终运动变化从而进行大胆提出设想：假如小车在运动中不受到任何阻力，运动情况会是怎样？
依据实验探究，并在此基础上进行思想探究进行深化。类似的教学活动还可以在课外让学生探究重的物体下落得快还是轻的物体下落的得快还是两者一样快。课外介绍伽利略另一著名的思想实验：自由落体的运动规律。这些教学活动侧重点不仅在于让学生建立起科学认识，还应在于让学生认识到科学探究具有多种形式，某些无法用实验来完成的探究可以转换思路，巧妙设计和大胆推测，甚至利用逻辑推理来完成。
第五册第四章第2节“食物的消化与吸收”中，教材提供了“人的消化系统”的组图，要求学生读图开展探究活动。图比文字直观，易吸引学生的眼球。读图的主体应是学生，教师的解读宜适度，以防喧宾夺主。读图也是一种无实验载体的探究活动。教师应指导学生如何读图，读出什么信息，需要提供必不可少的探究问题：“构成人体消化系统的消化器官有哪些？它们之间是如何连接的？有哪些消化腺？各消化腺分泌的消化液流入的部位在哪里？消化器官的结构有什么特征，是如何适应其功能的？”
同样，教材还提供了“营养物质的消化与吸收”示意图，教学功能与上例相同。但该示意图更具抽象性，各种转化关系较复杂，需要留给学生足够的自主探究时间，要给学生自主表达的机会，学生间的交流对加深理解，加强记忆具有特别重要的意义。
四、让无实验载体探究在培养学生多种能力上发挥独特作用
无实验载体探究形式多样，不拘一格，在培养学生多种能力上能发挥实验探究所难以达到的独特作用。
1、培养学生挖掘和利用信息的能力
第二册第四章第4节“日历上的科学”中，教材提供了“节气和物候”的探究。这种探究显然不是狭义上的实验探究，其探究方法是查资料、走访当地气象站，请教有经验的成人，结合自己的长期观察，进行长期的记录、统计、分析来获得探究结果。
类似的教学活动还有：观察近几年的日历，比较公历和农历，探究近几年中农历的年、月、日在公历中的位置是否一样？为什么会这样？农历中的什么成分在公历中的位置是固定的？农历年和公历年的闰月有何区别？为什么会这样？我国农历中的二十四节气分别具有什么意义？对人们的生产和生活具有什么指导和预告作用？按照二十四节气划分的四季与你居住地实际的四季变化是否相符合？
这些活动宜设计为课外探究，课内汇报交流，讨论评价。
2、培养学生分析和处理信息的能力
第三册第一章第9节“水的利用和保护”中，教材提供了“各大洲的水资源情况”表，以数字形式具体提供了亚洲、非洲、北美洲、南美洲、欧洲、大洋洲的“多年平均年降水量、多年平均年蒸发量、人口数”，要求学生根据这些数据完成“多年平均年经流量、水资源总量排序、多年从均年径流量和人均水资源量排序”，进一步探究世界水资源的分布特点、各大洲的年径流总量和人均年径流量的排序变化，阐述自己对这些问题的看法。
这种探究侧重于数据分析，没有实验载体，但要求学生能利用图表信息，进行有效的数据处理。与实验载体的科学探究所培养能力的侧重点不同，然而却是科学探究中的重要形式。因此，在教学中需要加以利用，使图表的数据成为真正由学生自主探究的资源。
应当看到，我国水资源存在着总量大、人均少、分布不均的特点。不少城市面临着水资源短缺的危机，旱涝时刻威胁着我国大部地区，然而，又普遍存在着水资源浪费和污染，水资源利用率不高的现象。因此，不论从培养学生探究能力还是激发学生的责任感和危机意识，有关水资源的科学探究这类无实验载体的探究都需要我们在教学中加以引入、拓展和强化。
类似的科学探究选题有：我国水资源的分布和利用现状；我国南水北调工程概况；我县水资源及水污染调查；我家水消费统计和节水对策；我校、居民区、乡镇的用水情况调查；写一份节约用水的倡议书；想象一下，如果一天没有水，我的生活会怎样……
3、培养学生关爱生命的意识
第三册第三章第4节“动物的行为”中，要求学生完成“精神因素对人体正常生理活动的影响”探究，也同样需要通过查找资料，走访心理教师或心理医生，对同学等人群进行有针对性的调查取证，并对获取的资料进行整理，完成探究报告。
这个探究活动贴近学生生活。影响学生精神状态的因素很多，存在许多共同点，如考试压力、学习碰到的困难、交友挫折、老师评价等。初中学生正处于生理发育与心理逐渐成熟的关键期，各科教师都需要予以关怀，这是科学人文性的一个体现。当然，这个探究活动是无法也不能以实验为载体，探究方法是查阅资料、走访、调查。通过探究活动，让学生了解自己，了解同龄人，学会正确对待心理成熟期中所遇到的各种问题，正确认识到精神因素与生理活动的紧密联系，关爱自己的生命。
第优册第三章第1节“健康”中，教材安排一个活动：制作“健康金字塔”，还可以制作“饮食健康金字塔”，在制作中学会养身，形成健康概念。
第优册第三章第2节“来自微生物的威胁”中，教材安排一个活动：“什么时候流感的发病率最高”，这个活动可以缩小探究切口，比如调查本校学生流行性感冒发病率，并提供了一个调查案例作为参考，类似的调查活动还有：色盲调查，中学生饮食调查，中学生吸烟现象及其原因的调查分析等。
4、培养学生热爱环境的意识
第四册第三章“植物与土壤”安排“当地水土状况调查”的探究活动，要求在条件许可下，选择一项或几项进行研究：走访当地环保部门，了解当地土壤污染状况的原始资料，了解当地水体富营养化的原始资料，作出评估，提出对策。通过调查活动，了解当地水土状况，练习信息获取的方法和处理能力，体验保护环境的重要性，产生热爱家乡建设家乡的积极情感。
类似的拓展探究活动有：调查当地土地与农用耕地状况；调查当地城市发展与土地开发利用状况；调查了解当地土壤类型；查阅资料了解我国土地荒漠化及其原因；畅想和描绘我的家乡发展前景，等等。
第五册第二章第3节“常见的材料”中安排了一个思考“每年有大量废干电池被丢弃，其中的有毒物质会污染环境，用什么办法处理废干电池？”和一个讨论“每天，你和家人在购物之后，共带回多少个塑料袋，对于这些塑料袋你们是如何处置的？你觉得应该如何处置才对环境造成的危害最小？”
材料是社会发展的见证和基石，每一个时代都有自己鲜明的材料特征。干电池和塑料袋的大量使用，是当今时代的特点，两者在人类活动时提供了必不可少的物质基础，但同时也给环境带给沉重负担。因此，教材安排两个探究活动，试图让学生体验到环境保护需从小事做起，可从我们自身行为做起。
课外拓展探究有：当地酸雨情况以及对农作物和建筑物的影响，要求选定采集酸雨样品的时间地点，调查该地农作物和建筑物受酸雨侵蚀的情况，进一步分析该地酸雨的主要成因，提出防治酸雨保护环境的建议；调查家庭物品中的金属材料的使用情况，金属废品的回收。
5、培养学生关心祖国发展的情感
第五册第三章安排了“我国大江大河水电站建设的情况”调查，要求通过图书馆、互联网等手段获取资料，了解我国大江大河上已经建造了哪些水电站，这些水电站运行状态如何，产生了哪些经济效益和社会效益，在地图上标出这些水电站的大致位置，写出资料综述性文章。
我国水电资料比较丰富，利用前景可观。水电又是清洁能源，水电站还具有防洪、养殖、航运等多种功能，因此，很有必要让学生了解我国水电资源的利用。特别是三峡大坝的建成，更是一件具有深远意义的大事。通过这些探究活动，可以让学生学习许多综合性的知识，了解许多课堂无法传授的知识，对于拓宽学生知识面，了解国情，增强民族自豪感都有积极意义。
链接课外拓展探究还有：我国核电站建设的文献综述探究，世界各国核能利用以及与核有关的新闻。
以实验为载体的科学探究和无实验载体的科学探究各承载着不同的教学功能，对学生不同能力发展中发挥着各自独特优势。在教学中，两者不能偏废，宜根据教学需要灵活运用，相互补充，使之相得益彰。
参考文献：
朱清时：科学（七年级至九年级共优册）浙江教育出版社，2005年
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