科學實驗中培養學生創新能力的實施策略

文/張云霞

筆者以前在教學中，往往會應用經過多次消化了的材料來講授，有時經過抽象的理論分析加以表述，把已有的知識進行系統歸納，形成簡明扼要的理論體系。這樣的教學方式，自己講得頭頭是道，以為學生已經很了然，其實學生很漠然，往往會造成學生對科學概念產生誤解，失去了學習的興趣，使學生無法了解科學結論到底來自何方，扼殺了他們的創新能力。筆者認為：只有在實驗基礎上建立了正確的、經得起實踐檢驗的理論，才能由表及里，達到對客觀事物的規律性認識，才能對科學知識的形成過程有較深的體驗，才能進一步發展他們的科學探究能力。

初中自然科學是一門以實驗為基礎的實踐性與理論性很強的學科。課本中有許多實驗都是驗證性實驗。學生一般都是按照教師事先設計好的模式，按部就班，教師怎么說他們就怎么做。學生的思維被壓縮在極其狹窄的單線性思維空間里，束縛了學生思維的自由度和想象力。造成思維的被動、狹窄及惰性，而變換實驗的形式，卻可以培養思維的獨創性。因此，在實驗教學中盡量地把驗證性實驗改為探索式實驗，把演示實驗改為邊講邊實驗，把習題中的敘述性實驗改為操作實驗等等。經過學生自己克服困難，百折不撓、開動腦筋而獲得規律和知識，大大地提高了學生的創新意識和學習的興趣。

例如，氧氣的制取實驗。若一開始就告訴學生該怎么怎么做，教師先演示一遍，等學生看清楚了，又要強調實驗過程中該注意的問題，再讓學生自己動手做。這樣也許大部分組能成功制取到氧氣，但是學生的興趣與創新思維卻沒有得到很好的培養。再讓他們用氯酸鉀與二氧化錳的混合物制取氧氣又什么都不知道。因此，在講授加熱高錳酸鉀制取氧氣時，如果先讓學生自己動手來做實驗，在學生探索實驗過程中，會出現各種各樣不同的現象和問題：有些組水槽里的水變紅了；有些組試管破裂了；有些組收集不到氧氣；有些組收集到的氧氣純度不高……針對這些問題，引導學生討論產生這些問題的原因是什么？又該如何解決這些問題呢？這樣在學生親身體驗的實驗情境中，學生興趣就很高，整個實驗室議論紛紛，他們猜想有些試管破裂是由于試管外壁有水珠引起的，有些是試管口朝上引起的，有些是受熱不均引起的……針對這些猜想，再提出問題，如：為什么試管口朝上會引起試管破裂？為什么受熱不均會引起破裂？為什么會收集不到氧氣？為什么實驗結束后得先移走導管再熄滅酒精燈……在學生分析這些問題時，加以啟發引導，經過分析、歸納、提出合理的正確的解決方法。經過以上的分析和改進，不但能完成制取氧氣的實驗要求，而且還能培養學生實驗過程中善于觀察、探索、思考、聯想的能力。既學到必要和扎實的知識，又培養了動手操作能力，敢于懷疑，敢于質疑，敢于提出自己見解，又培養了求異思維，有利于激發學生的創新意識。

講述用過氧化氫制取氧氣時，就引導學生思考氧氣究竟是從哪里來的。是從水里來還是從二氧化錳來還是從雙氧水來，又或者是從它們的混合物中來？讓他們自己設計出實驗方案，通過做探索性實驗來說明問題。再引出實驗原理，導出實驗裝置和實驗步驟。這樣，學生在探索實驗的過程中既學到了知識又體驗到探究過程的樂趣，激發了學生的學習興趣。

比如，在探究“電路連接”的課題時，本人事先把三盞燈串聯在一起，開關閉合后，三盞燈都亮了。然后提出問題：不拆斷電路能否只讓一盞燈亮，另外兩盞燈不亮呢？學生分組探究，尋找方法。這樣設計探索性實驗后，學生不但可以得到短路的方法和定義，還會探究出把串聯改為并聯的方法。學生參與意識濃，探索欲望強，學生的情緒始終處于最佳狀態，學生的興趣也就能得到持續、穩定的發展和鞏固。

教師只要根據教學目標，以探究性的視角去挖掘教材中的探究因素，通過整合增減、換序、改編的方法確定探索性實驗，設置情境問題，誘導學生主動學習、觀察、探究、交流、尋找問題的答案，組織教學材料，設計教學策略，做足開好每次實驗，讓一堂課變成學生的一個“發現—探究—推理—判斷”的過程。即讓學生自己去體驗知識獲得的過程。在整堂課中，隨著知識點的轉移，通過教師的層層設問，引導學生發現問題，通過閱讀、觀察、分析，推理再解決問題。學生的思維在教師的引導下始終處于興奮、積極的狀態，學生的創新精神和實踐能力得到更好的培養。學習科學的興趣也就越來越濃。

參考文獻：

［1］張志勇.創新教育中國教育范式的轉型［M］.山東教育出版社，2007-12.

［2］崔秀梅.初中物理新課程教學法［M］.首都師范大學出版社，2004.

編輯 薄躍華