淺談《科學》實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1、<p>　　淺談《科學》實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)</p><p>　　摘 要：浙教版初中《科學》是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的學科，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：科學實驗教學； 創(chuàng)新能力； 培養(yǎng) </p><p>　　中圖分類號：G633.98 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）02-004-002 &

2、lt;/p><p>　　在進一步深化“創(chuàng)新意識”與“實踐能力”為核心的素質(zhì)教育的今天，教師應當轉(zhuǎn)變教學觀念，提倡創(chuàng)新教育的精神，在科學教學中加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。當然，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也不是一蹴而就的，它是一個漸進的、長期的培養(yǎng)過程。認真探討科學教學如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力的問題是十分重要、勢在必行的。下面主要闡述在初中科學實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力所應重點解決的幾個問題。 </p>&l

3、t;p>　　一、轉(zhuǎn)變教師的教育觀念 </p><p>　　在日常的初中《科學》教學中，由于受傳統(tǒng)的教育觀念的影響，教師往往有一種“重課堂教學，輕實驗教學”的教育思想，他們很少去考慮實驗教學的作用與功能。在具體的實驗教學中，他們往往會采用“做實驗不如講實驗”，“講實驗不如背實驗”的荒謬做法。這一現(xiàn)象嚴重妨礙了在《科學》教學中培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的學生。教師首先應該認識到，教育不應該僅僅是訓練和灌輸?shù)墓ぞ?，它應該?/p>

4、發(fā)展學生認知的手段。初中科學教學確定以實驗為基礎(chǔ)，用實驗來激發(fā)學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生參與教學的主動性和積極性，培養(yǎng)他們操作實驗、設計實驗的實踐能力和創(chuàng)新意識。只有學生的積極參與，才能達到掌握科學知識和實驗技能、養(yǎng)成科學的實驗態(tài)度和提高自身實驗素質(zhì)的目的，從而學會運用實驗手段解決簡單的科學問題。 </p><p>　　其次，要認清“創(chuàng)造力與智力”的關(guān)系問題。心理學研究表明，創(chuàng)造力與智力的發(fā)展并不同步。某些教師

5、比較喜歡智商高的學生，而不喜歡創(chuàng)造力強的學生，因為創(chuàng)造力強的學生往往有更多的不合乎傳統(tǒng)的興趣，他們常常探究那些特別不符合“教學常規(guī)”要求的知識領(lǐng)域，為教師增加了教學負擔。實際上，教師的這種看法已經(jīng)束搏了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。 </p><p>　　再者，隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)手段進入課堂，給傳統(tǒng)的科學教學模式注入了新活力。但在具體的實施過程中，許多老師往往把各種電教儀器和多媒體教學的模擬實驗讓學生看看

6、了事，不重視讓學生看實物，動手實際操作，放棄了運用實驗的直觀教學方法，沒有根據(jù)實驗教學的內(nèi)容選擇恰當?shù)慕虒W手段。這一做法只能造成學生記實驗、背實驗，使學生失去了親自動手做實驗、鍛煉自己創(chuàng)新能力的機會，這樣不僅挫傷了學生學習的積極性，而且嚴重影響了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。 </p><p>　　二、優(yōu)化實驗教學目標 </p><p>　　在實驗教學中實施創(chuàng)新教育，教師首先必須優(yōu)化教學目標，教

7、學目標的制定既要考慮到學生所要掌握的知識、動手操作能力以及情感價值方面等因素，更應該考慮到學生所要發(fā)展的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造性想象和創(chuàng)新個性。 </p><p>　　教師在實驗教學設計過程中，要在吃透教材的基礎(chǔ)上充分考慮學生的現(xiàn)狀，更要有意識地滲透創(chuàng)新教育的思想。因此，教師的實驗教學設計要始終滲透對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，并且要制定適用于不同層次學生的多層次實驗教學目標。在整個實驗教學過程中，教師都要力求做到“

8、稚化”自身，即從學生的角度，以學生的眼光來審視所遇到的問題，因為有些問題在教師看來是不起眼的小問題，對于學生來說卻是一次難得的“創(chuàng)新”機會。教師要在挖掘?qū)嶒瀮?nèi)容的基礎(chǔ)上，精心設計有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實驗切入點，這些切入點可以是實驗中的有趣現(xiàn)象，也可以是科學家的創(chuàng)新經(jīng)歷和體驗，或者是展示學生自己的創(chuàng)新成果等，以激發(fā)學生的求知和創(chuàng)新欲望。教師要善于引導和遷移學生的創(chuàng)新意識，使其發(fā)展成為對科學真理的追求與探索者。 </p>

9、<p>　　三、改革陳舊的實驗教學模式 </p><p>　　改革不適應新形勢下中學科學實驗教學模式，科學地設計實驗教學程序，優(yōu)化實驗教學過程、實驗教學方法和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，建立起“問題――引導――探究――實驗――掌握”的教學模式。這種教學模式應當充分發(fā)揮教師的主導作用，突出學生的主體地位。教師要充分相信學生，使學生主動參與實驗，課本讓學生看，實驗讓學生做，問題讓學生提，思路讓學生想，疑難讓學生議，錯誤讓

10、學生析。讓學生獨立設計實驗，最大限度地調(diào)動學生自主學習的積極性和主動性，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造才能，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。教師在課內(nèi)講重點、關(guān)鍵點和注意點，發(fā)揮好主導調(diào)控作用。 </p><p>　　就當前分組實驗來講，教材從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項，寫的面面俱到。每次實驗課教師還要花相當長的時間根據(jù)教材講實驗目的、原理……然后讓學生做同一個實驗，最后得

11、出同一個結(jié)論。這樣就有可能導致部分學生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是兩人合作時，有極少數(shù)學生只看不動手，也不留心觀察實驗，不記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，更談不上思考。這種教學模式不利于提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，不利于引導學生突破固定思維模式的障礙，不利于學生創(chuàng)新思維方式的形成，不利于學生智能的發(fā)展，更談不上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。教師在教學中應該按照教學要求規(guī)定必做的分組實驗，采用一人一組，總體安排，并將學生分成三種類型：第一類是理解能力差，

12、反應較慢，動作緩慢；第二類是思維敏捷，動作粗糙；第三類是獨立思考，動手能力強。不管哪類學生，整個實驗過程全部由學生自己獨立完成，教師必要時答疑引路。另外還要改革實驗報告的書寫，實驗報告不要求統(tǒng)一的格式，只要求與實驗相聯(lián)系，寫出本實驗成功的關(guān)鍵、有何不足等有關(guān)內(nèi)容。 </p><p>　　另外，教師可以把某些學生實驗和演示實驗設計為探究性實驗，使之達到不同層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標。探究性實驗教學較課堂教學有更廣闊的活

13、動空間和思維空間，可以激發(fā)和滿足不同層次學生的探索與創(chuàng)新欲望，學生在自己“探究”科學規(guī)律的實驗過程中可以把動手和動腦結(jié)合起來，鍛煉和培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。教師應選取合適的、需要探究的問題作為實驗內(nèi)容，在教學中可以利用新舊知識間的聯(lián)系提出需要解決的問題，并設計一系列有針對性、啟發(fā)性的問題作為鋪墊，設計問題時應充分滲透創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要利用學生的原有知識，引導學生在運用知識的探索過程中有所“創(chuàng)新”地解決問題。教師應讓學生明確探究性實驗的基本環(huán)

14、節(jié)，并在實驗儀器的選取與操作、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)的處理、實驗故障的排除及結(jié)論的得出等一系列環(huán)節(jié)中，及時對學生進行指導，使學生在相對獨立的實驗活動中體會創(chuàng)新的艱辛與愉悅。如實驗設計思想，科學方法，實驗技巧等。為了使創(chuàng)新能力的培養(yǎng)長期化，教師可有計劃地組織學生進行系列化的探究性實驗，并把實驗內(nèi)容和生活中的實際問題聯(lián)系起來，使創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和科學知識的學習緊密結(jié)合。 　　四、遵循“問題實驗”的教學原則 </p><

15、p>　　提出問題、解決問題的能力是創(chuàng)新能力的一個重要方面。在初中《科學》實驗教學當中，教師要在激發(fā)學生創(chuàng)新意識的基礎(chǔ)上，加強培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題的能力。教師要為學生提供發(fā)現(xiàn)問題、運用知識解決問題的機會和條件，并使學生在學習過程中體會到創(chuàng)新的成就感。教師要充分挖掘?qū)嶒瀮?nèi)容在培養(yǎng)與訓練創(chuàng)新能力方面的內(nèi)在因素，設計恰當?shù)目茖W問題，這些問題應滿足如下要求：一要有適當?shù)碾y度，二要在實驗中富有探索性，三要能培養(yǎng)與訓練所有學生的創(chuàng)新能力

16、。在實驗中要啟發(fā)學生自己發(fā)現(xiàn)問題，自己解決問題，使學生逐漸養(yǎng)成獨立獲取知識和創(chuàng)造性地運用知識的習慣。如對實驗情境、實驗過程、實驗現(xiàn)象等提出具體要求，并給學生以適當?shù)乃伎紩r間，使他們獲得“親自得出研究結(jié)論”的創(chuàng)新機會，在實施創(chuàng)新行為的過程中發(fā)展能力。 </p><p>　　在解決問題，特別是解決實際問題的過程中，學生的創(chuàng)新能力將得到進一步的訓練和發(fā)展。當然，這類題目絕對不是靠簡單的死記硬背書本知識和套用公式就能解決

17、的，而是需要從創(chuàng)新的角度，運用創(chuàng)造性思維來解決。如這樣一道題：一同學要把懸掛在天花板上的兩根細繩系在一起，但這兩根細繩相距很遠，他無法同時把它們抓??；房間里只有一把椅子和一把鉗子。此同學嘗試用椅子來解決問題，但未能成功，那么該怎么辦呢？能否運用學過的知識來解決此問題呢？鉗子可以起什么作用？……學生經(jīng)過思考，也許會想到利用單擺的知識：把鉗子系在一根繩子的下端，使其擺動，然后抓住另一根繩子站到二者的中間，待第一根繩子擺過來時把它抓住，這樣就

18、可以把二者系在一塊了。這類問題，既鞏固了所學的知識，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。 </p><p>　　五、利用設計性實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力 </p><p>　　我們在抓好演示實驗和分組實驗的同時，努力開拓實驗教學的新構(gòu)想，探索設計性實驗教學的新路子。設計科學實驗需要靈活、綜合地運用所學的科學知識及相關(guān)學科的知識和技能，還需要學生：（1）查閱資料，設計實驗原理和實驗方法；（2）根據(jù)實驗要求，

19、正確選擇實驗儀器；（3）設計獨特的實驗構(gòu)思；（4）獨立進行實驗操作。因而利用設計性實驗能有效地培養(yǎng)學生解決科學問題的能力和創(chuàng)造能力，對學生進行科學方法教育。 </p><p>　　第一，設計性實驗不要求突出實驗內(nèi)容的復雜性，題目只給出實驗目的和要求，由學生根據(jù)目的要求去獨立查閱資料，獨立制訂實驗方案，在自己認真思考的基礎(chǔ)上，提出自己分析、解決問題的設想，然后在教師的指導下獨立地去解決，最后寫出實驗報告。 <

20、/p><p>　　第二，從設計性實驗形式上，我們將設計性課題分為兩種類型：第一類型，給定某種儀器設備，要求完成某一科學量的測定或某一科學現(xiàn)象的觀察研究；第二類型，只提出測量要求，不限定實驗方法和所用儀器，完成某一科學量的測量任務。 </p><p>　　第三，設計性實驗的內(nèi)容可以分為以下三類：第一類型，測量某一科學量的課題。如“測平均速度”的課題，給學生斜面、小車（或小球）、刻度尺、手表（或停

21、表）、金屬片等，由學生設計出實驗裝置、實驗原理、注意事項、實驗結(jié)論等內(nèi)容。這類實驗便于結(jié)合實際，促進學生把基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化為能力。第二類型，探討研究和應用的課題。如在初中《科學》課本中測紙的厚度，要先測出一百張紙的厚度，而一張紙的厚度，只要把測出的厚度除以總數(shù)就可以知道了。我們在教學中向?qū)W生提出：“給你一個圓柱體、大頭針、刻度尺，測出一張紙的厚度”的課題。然后注意引導學生進行分析討論，設計實驗方案，最后得出計算表達式。這樣通過教師的引導，學

22、生自己的探討和研究，消除了學生認為用毫米刻度尺測量一張紙厚度，必須取一百張的固定思維模式。這類實驗可以培養(yǎng)學生思維的靈活性，開拓學生思路，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性。第三類型，研究測量方法的課題。例如在伏安法測電阻后，我們提出：“一位無線電修理工手邊有最大阻值為50Ω的滑動變阻器R和未知電阻Rx各一只，除用伏安法測量Rx外，還有哪些方法能測出它的大?。ㄆ鞑淖赃x）？”這樣的研究課題，讓學生根據(jù)課題要求，設計出六種測量方法。這類</p>

23、<p>　　初中《科學》實驗教學還要從課內(nèi)擴展到課外，從校內(nèi)擴展到校外，要加強與其他學科的交叉滲透。因此，我們還必須注意創(chuàng)設創(chuàng)新教育的大環(huán)境，使之與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相適應。同時教師要注意減輕學生的作業(yè)負擔，使學生有時間和條件去接觸自然、參加社會實踐，在實驗教師的指導和幫助下，選擇進行發(fā)明創(chuàng)造的課題，并通過自己的創(chuàng)造性工作，以自己的創(chuàng)新行動，關(guān)心和滿足學校、家庭和社會的各種需要。學校還要采取措施構(gòu)建創(chuàng)新教育的環(huán)境。如為學生提供自主