實驗自選法和學生創新能力的培養

曾紹海

摘 要:創新能力的培養是新課標的理念之一,本文闡述了用實驗自選法培養學生創新能力的方法和效果。

關鍵詞:實驗自選法 創新能力 培養

1.實驗自選法與傳統實驗方法的區別

傳統的實驗方法在原理和實踐上都與實驗自學法有較大的區別。傳統的實驗方法運用時,所研究的題目都是學生已詳細學習過,不需要學生去發現。這種方法適用于基礎實驗和為學生提供的驗證性實驗,學生只要按簡單的方式去重復實驗,以驗證事實和提供實驗結果,由此再進行理論推演,而不是重復這些實驗的發現路徑,走的是獲取知識的捷徑。實驗自選法則在教師的引導下把學生推到實驗的主體地位,在實驗的過程中,可以由學生自行選定實驗課題、儀器設備、實驗步驟等,教師只在提供實驗資料和解答實驗問題等方面為學生提供服務。還有,采用實驗自選法做實驗時,教師一般只向學生提出實驗任務和要求,而對實驗原理、步驟等都不作交待,首先讓學生對其進行討論和分析,并在教師的指導下得出具體的實施方案,學生在實驗教學過程中有較大的思維空間和活動空間。在這種實驗教學過程中,學生可以自選實驗課題,自行選擇和組合儀器設備,自己確定實驗方法和步驟。作為實驗教學主體的學生,可以充分運用自己所掌握的知識和技能,淋漓盡致地發揮自己的聰明才智。

2.實驗自選法的實施方法:

2.1實驗材料或者實驗用具的自選。

在引導學生對自然科學的研究必須以事實作為基礎的原則下,教師一改傳統的實驗過程中將所有的實驗用品一一列出,并給出事先制定好的實驗步驟進行實驗的驗證。而是提供一個“實驗材料的自選超市”,材料的準備是多種多樣的,有符合實驗要求的,也有不適于實驗的,讓學生通過討論分析本實驗可以提出的問題是什么,從而進一步探討選擇最合適的材料進行實驗,并分析為什么?討論出合理的結果后,針對已經提出的問題和所選擇的實驗材料進行實驗過程的設計。在這一階段,教師意圖通過分析,讓學生學會向真正的科學家一樣進行問題的思考和設計,筆者認為此步非常重要,愛因斯坦曾經說過“提出一個問題比解決一個問題要重要,因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新問題,新的可能性,從新的角度去看問題,卻需要有創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步?！蓖瑫r,在不斷的討論分析過程中,學生的邏輯思維、表達能力等也會得到進一步的提高。

2.2實驗方案的自選

經過一段時間的學習和訓練,學生對探究實驗方案設計的順序已經熟悉,并掌握了必要的實驗技能后,教師就可以引導學生對一個實驗目的幾個不同實驗方案進行分析,并找出最合適本地實際實驗效果有明顯的實驗方案,即實驗方案的自選。具體實施過程如下:

2.2.1尋找實驗題目:這是最關鍵的一點,由于教材的編寫受到周期和地域性的影響,有的實驗在某些地區實施起來的時候不是這么順利,如《光對鼠婦生活的影響》實驗,尋找鼠婦有時也不是件輕而易舉的事,這時教師就可以引導學生思考出可以替代本實驗的實驗方案。

2.2.2實驗方案設計的基本內容:包括:

2.2.2.1實驗名稱:是關于一個什么內容的實驗。

2.2.2.2實驗目的:要探究或者驗證的某一事實是什么。

2.2.2.3實驗原理:進行實驗依據的科學道理。

2.2.2.4實驗對象:進行實驗的主要對象。

2.2.2.5實驗條件:完成該實驗必備的儀器、設備、藥品條件。

2.2.2.6實驗方法與步驟:實驗采用的方法及必需的操作程序。

2.2.2.7實驗測量與記錄:對實驗過程及結果應有科學的測量手段與準確的記錄。

2.2.2.8實驗結果預測及分析:能夠預測可能出現的實驗結果并分析導致的原因。

2.2.2.9實驗結論:對實驗結果進行準確的描述并給出一個科學的結論。

2.2.3在指導實驗方案形成的階段,教師還必須指導學生遵循以下幾個原則:

2.2.3.1科學性原則

即指實驗目的要明確,實驗原理要正確,實驗材料和實驗手段的選擇要恰當,整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。

2.2.3.2.單一變量原則

在實驗設計中僅僅改變實驗中的某一項變量,其他因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外,其他實驗條件要做到前后一致。

2.2.3.3.對照性原則

在本階段的教學過程中,教師的職責已經越來越少地傳授知識,而是越來越多地把自己放在從屬的地位,在系統研究教材后,教師設計出富有挑戰性的問題刺激學生突破課程的束縛,培養、訓練學生的求異思維、輻射思維、異向思維、側向思維、聯想思維等創造性思維和批判意識,鼓勵學生主動提出、發現和探索問題,使學生真正進入知識世界去求知。實驗自選法克服了學生受課本限制的思維定勢的影響,開拓了學生的思維,提高了學生分析問題、解決問題的能力,激勵學生敢于標新立異提出富有新意、與眾不同的實驗方案,激勵學生的創新意識。

3.實驗自選法培養學生創新能力的效果

3.1喚起創新意識,激發創新激情

由于一改以往實驗的死規定、死限定等制約學生思維發展的因素,實驗自選法是在學生初步掌握了實驗探究的技能后,教師引導學生對相關的實驗進行分析、探討,這一種新穎的學習方式完全改變了學生過去的從屬地位,成為了學習上真正的主人,學生的創新勇氣被充分喚起、創新意識也被高度激發。

3.2倡導質疑問難

在實驗自選法中,確定實驗的目的后,允許學生在掌握實驗原理的基礎上根據實際情況,使用不同的器材、不同的實驗步驟甚至是不同的實驗方案進行實驗。這樣需要學生在各種因素中進行取舍,對所得的信息進行篩選,無形中培養了學生敢于“挑剔”與“批判”的眼光,敢于對周圍事物和課本、參考書提出質疑的勇氣,“吹毛求疵”并進行批判,敢于發表不同意見,敢于表達與教師不同的觀點,逐漸養成不畏權威、獨立思考的創新習慣,從而實現完善和超越。

3.3.鼓勵學生標新立異

大凡創新,總是不滿足于原有狀態,不依常規,在尋求變異中,在對同一個問題從不同方向、不同角度,用新的方法或途徑去分析和解決。在實施實驗自選法的過程中,由于生活經驗的差異和學習能力的不同,提出的方案往往差別很大,這時學習能力強的學生其個人特長就被充分發揮,其求異創新本領也就淋漓盡致地得到展現。

3.4引導學生善于合作、集智取長

在實驗自選法中,學生往往要通過小組討論,才能在集體智慧之下得出一個合理宜行的方案。充分給學生提供自主活動的空間和廣泛交流思想的機會,引導學生獨立探索、相互研究、大膽發表不同見解,使每個學生都盡可能地發揮個人在小組中的潛力和自己的特長。實踐證明,實驗前對實驗方案的討論給了學生較多討論、分析的機會,使學生在知識方面相互補充,在學習方法上相互借鑒,善于合作集智取長。如共同解決知識疑難,友好協作實踐,熱烈討論是非,學習他人巧妙的解題方法,良好的求知習慣等,非常有利于學生創新能力的培養和發展。

參考文獻:

1.全日制義務教育《生物課程標準》(實驗稿)第2頁。

作者單位:佛山市第十中學