科学实验中培养学生创新能力的实施策略

科学实验中培养学生创新能力的实施策略科学实验中培养学生创新能力的实施策略

文/张云霞

笔者以前在教学中，往往会应用经过多次消化了的材料来讲授，有时经过抽象的理论分析加以表述，把已有的知识进行系统归纳，形成简明扼要的理论体系。这样的教学方式，自己讲得头头是道，以为学生已经很了然，其实学生很漠然，往往会造成学生对科学概念产生误解，失去了学习的兴趣，使学生无法了解科学结论到底来自何方，扼杀了他们的创新能力。笔者认为：只有在实验基础上建立了正确的、经得起实践检验的理论，才能由表及里，达到对客观事物的规律性认识，才能对科学知识的形成过程有较深的体验，才能进一步发展他们的科学探究能力。

初中自然科学是一门以实验为基础的实践性与理论性很强的学科。课本中有许多实验都是验证性实验。学生一般都是按照教师事先设计好的模式，按部就班，教师怎么说他们就怎么做。学生的思维被压缩在极其狭窄的单线性思维空间里，束缚了学生思维的自由度和想象力。造成思维的被动、狭窄及惰性，而变换实验的形式，却可以培养思维的独创性。因此，在实验教学中尽量地把验证性实验改为探索式实验，把演示实验改为边讲边实验，把习题中的叙述性实验改为操作实验等等。经过学生自己克服困难，百折不挠、开动脑筋而获得规律和知识，大大地提高了学生的创新意识和学习的兴趣。

例如，氧气的制取实验。若一开始就告诉学生该怎么怎么做，教师先演示一遍，等学生看清楚了，又要强调实验过程中该注意的问题，再让学生自己动手做。这样也许大部分组能成功制取到氧气，但是学生的兴趣与创新思维却没有得到很好的培养。再让他们用氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气又什么都不知道。因此，在讲授加热高锰酸钾制取氧气时，如果先让学生自己动手来做实验，在学生探索实验过程中，会出现各种各样不同的现象和问题：有些组水槽里的水变红了；有些组试管破裂了；有些组收集不到氧气；有些组收集到的氧气纯度不高……针对这些问题，引导学生讨论产生这些问题的原因是什么？又该如何解决这些问题呢？这样在学生亲身体验的实验情境中，学生兴趣就很高，整个实验室议论纷纷，他们猜想有些试管破裂是由于试管外壁有水珠引起的，有些是试管口朝上引起的，有些是受热不均引起的……针对这些猜想，再提出问题，如：为什么试管口朝上会引起试管破裂？为什么受热不均会引起破裂？为什么会收集不到氧气？为什么实验结束后得先移走导管再熄灭酒精灯……在学生分析这些问题时，加以启发引导，经过分析、归纳、提出合理的正确的解决方法。经过以上的分析和改进，不但能完成制取氧气的实验要求，而且还能培养学生实验过程中善于观察、探索、思考、联想的能力。既学到必要和扎实的知识，又培养了动手操作能力，敢于怀疑，敢于质疑，敢于提出自己见解，又培养了求异思维，有利于激发学生的创新意识。

讲述用过氧化氢制取氧气时，就引导学生思考氧气究竟是从哪里来的。是从水里来还是从二氧化锰来还是从双氧水来，又或者是从它们的混合物中来？让他们自己设计出实验方案，通过做探索性实验来说明问题。再引出实验原理，导出实验装置和实验步骤。这样，学生在探索实验的过程中既学到了知识又体验到探究过程的乐趣，激发了学生的学习兴趣。

比如，在探究“电路连接”的课题时，本人事先把三盏灯串联在一起，开关闭合后，三盏灯都亮了。然后提出问题：不拆断电路能否只让一盏灯亮，另外两盏灯不亮呢？学生分组探究，寻找方法。这样设计探索性实验后，学生不但可以得到短路的方法和定义，还会探究出把串联改为并联的方法。学生参与意识浓，探索欲望强，学生的情绪始终处于最佳状态，学生的兴趣也就能得到持续、稳定的发展和巩固。

教师只要根据教学目标，以探究性的视角去挖掘教材中的探究因素，通过整合增减、换序、改编的方法确定探索性实验，设置情境问题，诱导学生主动学习、观察、探究、交流、寻找问题的答案，组织教学材料，设计教学策略，做足开好每次实验，让一堂课变成学生的一个“发现—探究—推理—判断”的过程。即让学生自己去体验知识获得的过程。在整堂课中，随着知识点的转移，通过教师的层层设问，引导学生发现问题，通过阅读、观察、分析，推理再解决问题。学生的思维在教师的引导下始终处于兴奋、积极的状态，学生的创新精神和实践能力得到更好的培养。学习科学的兴趣也就越来越浓。