根植素質教育 注重實驗教學

於敏芳

【摘 要】21世紀的教育是開放、創新的教育，它的特征是培養高素質、具有創新思維、創新能力的人才。作為基礎教育的重要組成部分——初中科學實驗教學，是培養學生觀察能力、操作動手能力、創新思維能力、運用能力等智力因素的一種主要途徑，也是激發學生學習、陶冶學生情感、驅策學生學習動機、磨煉學生堅強的意志和頑強毅力等非智力因素的一種必不可少的方法。我們一定加強實驗教學，以促進學生綜合素質的提高。

【關鍵詞】實驗教學；智力因素；非智力因素

21世紀的教育是開放、創新的教育，它的特征是培養高素質、具有創新思維、創新能力的人才。作為基礎教育的重要組成部分——初中科學實驗教學，是培養學生觀察能力、操作動手能力、創新思維能力、運用能力等智力因素的一種主要途徑，也是激發學生學習、陶冶學生情感、驅策學生學習動機、磨煉學生堅強的意志和頑強毅力等非智力因素的一種必不可少的方法。有學者指出，“實驗教學的重視程度是素質教育的重要標志。”所以，我們一定加強實驗教學，以促進學生綜合素質的提高。為此，近幾年來，本人就如何通過實驗教學提高學生的素質進行了實踐和研究。

一、智力因素的培養

智力因素是人們在認識客觀事物過程中所形成的認識方面的穩定心理特點的綜合，包括觀察能力，創新思維能力，動手能力等。下面關于觀察能力和創新能力的培養談幾點體會。

1.觀察能力的培養

實驗離不開觀察。觀察是人們認識，發現問題，獲得知識的源泉。在教學中，只有通過觀察，才能獲得比較熟練的實驗操作技能。只有通過觀察，獲得生動直觀的感性知識，才能形成正確的概念，理解和鞏固知識，從而培養學生分析問題、解決問題的能力。

2.創新能力的培養

實驗教學中如何培養創新精神和能力實踐，對創新教育的開展、自然科學的革命，有著重要意義。

（1）優化氛圍，培養創新精神。從本質上講，創新活動必定是異樣的，從而必定是異常行為。當對個人的表揚是以順從為條件時，創新性強的人偏離常規的思想就會被貶低而受到抑制，壓抑個性自由就是抑制創新欲望，埋沒創新人才。因此對個人的表揚、贊許乃是促進心理安全的重要因素之一。當個人心理感到安全時，他可以在實施發散思維時無須處于防御狀態。從而保持心里的“自由”，他們可充分表明自己思想的火花而無須壓抑，不怕別人笑話或譏諷。因此，教師要營造使個性得以自由發展的寬松氛圍。把學生當作教育的主體，鼓勵那些用不平常的方式來觀察、思考、理解事物的學生，讓其得到充分表達自己思想、見解的機會，如《大氣的壓強與流速的關系》知識應用環節中的教學片斷：

師：在道口等火車幾乎是我們每天都會碰到的事情，那么大家能解釋一下為什么火車經過前，管理員要放下欄桿，并要求我們在欄桿外等候？

生：因為氣流速度快，氣壓小呀！

師：嗯，抓住了解決問題的關鍵因素，這非常好，但你能結合這個題目具體的講一講嗎？

生：因為火車的高速行駛，使欄桿內側氣流速度快，氣壓小；外側氣流則速度小，壓強大，外側壓強較大氣流就容易把人壓向鐵路內側，所以在等候火車時要在欄桿外，防止被高速氣流吸進去。

師：先說原因，再說結果條理清晰；還用科學原理來解釋，理由非常充分。我想現在同學們一定知道道口管理員的良苦用心了。

正是教師及時地點撥和贊美性的評價，讓學生體驗到了成功的喜悅，增強了學生學習的積極性和主動性。

（2）重視動手能力，培養創新意識。在實驗教學過程中，許多學生只是機械地操作，觀察，記錄，力求與預定結果相吻合。創新意識差，教師應設法改變，如通過介紹現代科學技術的新發展，新成果，新成就拓寬課本知識，培養學生的創新意識；利用課外小實驗，引導學生設計與制作，提高創新意識，特別是重視學生的動手能力。比如在空氣中氧氣體積分數的測定實驗中，課本的實驗裝置中采用的是紅磷的燃燒，不僅產生有毒有害物質污染了空氣，而且由于瓶塞插入的速度難以做到又快又好，實驗的結果誤差很大。此時筆者及時鼓勵同學們積極思考：為什么實驗誤差會這么大？得出結論后再引導學生進一步思考：可不可以改實驗藥品——能否用“白磷、鐵絲、銅絲、鎂條、木炭”代替？可不可以改實驗裝置？并提供相關的科學信息，學生們積極思考和設計，在原有的實驗裝置基礎上，大膽進行了改進，最后在專門安排的實驗活動課中，各顯神通，紛紛展示自己設計的實驗，講述實驗思路，個別裝置還進行了實際演練，效果很好。對于在演練中失敗的實驗小組，筆者也及時抓住教學契機，讓大家圍繞著他們的實驗思路，分析原因，提出改進的方法。這種方式的實驗活動課極大地調動了學生的積極性，他們很踴躍地參與到實驗中來，不僅提高了知識運用能力，動手能力和創新能力也得到了極大鍛煉和提高。而且學生通過實驗改革切實減少了實驗廢氣對環境的污染，提高了環保意識。也使科學的學習具有現實意義，提高了學習的興趣。

（3）求異發散，培養創新能力。培養學生的求異思維能力和發散思維能力。求異思維就是不墨守常規、尋求變異、伸展擴散、標新立異的一種思維傾向和思維活動；發散是多高度、多方法思考問題的一種思維活動。顯然，沒有“求異”，就不可能“發散”，要“發散”就必須“求異”，而當發散思維達到“獨特”，發生了“質”的飛躍時，就達到了求異思維的最終目的——標新立異，也即出現了創新。因此，發散思維和求異思維在創新能力培養中占主導地位，在之前實驗教學中可有目的設計一些問題加以培養。例如：要學生設計用實驗方法鑒別兩杯體積相同的鹽水的質量分數的大小，學生設計了許多種，如：用品嘗來鑒別；用密度計進行鑒別；用天平測量；用杠桿測量；用壓強計鑒別，利用比較浮力大小鑒別等，接著讓學生證自己所設計方案的可行性，再由學生分析自己所設計實驗的優缺點。在學生設計和評價的過程中，經歷了分析與綜合比較與論證等高層次的思維活動，較好的培養了學生發散性思維，而且學生在不斷總結出結論的過程中，享受了創新的樂趣，提高了創新能力。

二、非智力因素

1.動機是激勵人去行動的心理動因，是個體發現和維持自身行為的一種心理狀態

學生的學習興趣是構成學習動機最有效的心理成分，是推動學生探究知識并帶有熱烈情緒的一種意志力和動力，也是促進和發展學生思維的一種催化劑，學生興趣作為學習行為驅動系統中積極和活躍的心理因素，對學習起推動作用。那么，如何激發學生的興趣呢？首先，應將實驗作為激發學生學習興趣的重要手段，實驗現象變化無窮，通過一些有趣的實驗可以激發學生的學習興趣。如講浮力時，讓學生觀察“會潛水的雞蛋”，問學生這是怎么回事，這樣就在學生的心里上產生期待情緒，使他們帶著一種高漲、激動的情緒去學習和思考。同時，教師盡可能設計一些簡單的實驗，增加學生親自動手的機會，通過獨立實驗，會產生愉快的情緒體驗，增強學習興趣，增強學習興趣。其次，要增強實驗的可見度，引起學生的興趣。比如證明“水是熱的不良導體”時，在試管下方放一條活的小魚，用適當長度的電熱絲折出螺旋形，螺旋形最外圈直徑略小于試管口，并用棉線系住，放入試管上半部分。電熱絲加熱試管的上部分水，學生的注意力就會集中到實驗。在他們的想象中，魚一定會被燙死。但當上部分水沸騰時，下部分的小魚仍悠閑地游著，學生的情緒變得那樣的高漲，興趣是那樣的濃厚，他們明顯的覺察到水是熱的不良導體。由此可見，通過簡便操作的幾個實驗，就牢牢地吸引了學生的注意力，促使學生形成穩定的學習興趣。

2.實驗可以培養學生嚴謹、求實的態度和百折不撓的探索精神

科學實驗必須堅持實事求是的科學態度，由于各種主客觀因素，難免有些實驗達不到預期的效果，這就給磨練學生的意志、培養學生的毅力創造了條件。對于演示實驗來說，教師要充分考慮到影響實驗成功的因素。如當學生用高錳酸鉀來制取氧氣時，往往收集到“紫紅色的氣體”，究其原因是沒有在試管口塞一團棉花，是高錳酸鉀粉末隨氧氣進入集氣瓶內造成的，然后糾正錯誤，直到收集到較純凈的氧氣為止。碰到這種情況，切忌學生不顧事實，照課本套條條，按照正確答案一寫了之。與此同時，實驗教學過程中，還應閱讀材料，教師可以通過科學家的事例來激勵學生樹雄心，立壯志。如在做焦耳定律實驗時，可告訴學生，焦耳為了精確的測定熱功當量，竟然用了他半輩子的時間，孜孜不倦地做這個工作，在做電磁感應時，可以介紹法拉第在尋求電磁感應現象規律時，經歷了無數次的失敗，可他并不灰心喪氣，而是從失敗中尋找原因，最后發現了電磁感應現象規律。在做力學實驗時，可介紹人類歷史上最偉大的科學家之一——牛頓，他對科學做出了重大貢獻，但他總是謙遜的說：“我的成就是因為站在巨人的肩膀上的結果”。這樣學生就會明白，在科學的道路上是沒有平坦的路可以走的，只有那些不畏艱難延崎嶇小路的人，才能達到光輝的頂點。

3.培養學生的人際交往能力

現代社會的發展要求學生必須重視社會交往，學會文明交往，在人際交往中，自尊自強，不卑不亢，善于理解，尊重和幫助他人，并以真誠謙和的態度來發展和保持融洽和諧的人際關系。這也是一個人適應社會能力高低的表現。當教師演示時學生就是“觀眾”，就用應學會尊重他人；當觀察實驗活動開始時又是“科技工作者”，就應學會與人合作，與人交流，因而良好的課堂人際環境及與他人活動過程中所表現出來并逐漸形成的交往能力，對于學生將來走上社會參與社會交往有這深刻的影響。所以在實驗室有意識地培養學生傾聽他人意見，表達自己思想，吸收他人意見，完善自己思想。比較投入地參與實驗活動，是發展學生交往能力的基礎。

實驗的功能遠不止這些，通過實驗教學培養學生的素質，不是一朝一夕所能做到的，只要我們從培養學生的能力和素質著眼，認真挖掘和發揮實驗教學的潛在功能，實驗教學在調動一切智力因素和非智力因素和提高教學質量上就會發揮更大的作用。