結合實驗培養學生科學創新能力研究

沈陽

摘 要：科學是一門以實驗、觀察為主的自然科學，也是一門實踐性極強的學科，其實驗教學非常重要。文章從大膽猜想、提出假設，廢物利用、改進裝置，碰撞思維、得出結論三方面，研究如何結合實驗培養學生科學創新能力。

關鍵詞：創新能力；科學；實驗；培養

中圖分類號：G623.6；C961 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2017）15-0002-01

“創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。”學生正處于好奇心強、思維模式不固定的時期，中小學階段是培養他們創新能力的關鍵階段。科學實驗不僅可以讓學生熟悉操作原理和培養動手實踐能力，而且能突破教材上理論的框架，激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力。

一、大膽猜想，提出假設

愛因斯坦曾說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進步的源泉。”有了想象力，才會讓創新之路越走越遠。由此可見，大膽的猜想是多么重要。在平時的教學中，教師會十分注意激發學生的想象力，讓他們說出自己的想法。比如，在講解“土壤與生命”這一課時，教師會問學生：“土壤中有什么呀？”有的同學回答：“有老鼠和螞蟻。”有的同學回答：“有樹根。”還有的同學回答：“有水，因為用手一摸濕濕的。”教師就趁機問他們：“土壤中有沒有空氣呀？”學生們這時分為了兩派，有的說：“土壤中有空氣，因為動物要呼吸。”有的則說：“土壤中沒有空氣。”為了驗證哪一個假設是正確的，教師和學生們用塑料袋裝了一包硬土回教室，然后將硬土放入了水中，看到有氣泡從土塊中冒出，最終驗證了“土壤中是有空氣的”這一假設的正確性。課后，學生們還對其他的假設一一進行了驗證。通過這種引導模式，學生們大膽猜想，提出假設，進行驗證。這不僅激發了學生們的學習興趣，擺脫了枯燥的理論教學，喚起了他們要觀察生活的意識，而且讓他們在猜想中放飛了自己的思維。因此，只有思維的發散，才能有創新的成果。

二、廢物利用，改進裝置

一些學校的實驗器材數量少，并且貴重，一般很少拿出來給學生們用。所以，即使是講到實驗部分，個別教師也只是照本宣科，讓學生們直接背。這種索然無味的教學，只會讓學生們成為接受知識的機器，不會有知識的再創新。而教師通過廢物利用，不僅可以很好地解決器材問題，還可以讓學生們在動手中創新裝置。如在講“土壤與生命”中植物對土壤的保護作用時，教師拿來了一根事先在中間挖了一個圓洞的塑料管、兩個廢棄的礦泉水瓶、漏斗、土壤，還有一些植被。教師把其中的兩個礦泉水瓶的側面用剪子全部剪下，讓學生們把土壤均勻地平鋪在兩個側面朝上的礦泉水瓶中，將其中的一個礦泉水瓶栽上植被。將塑料管固定在凳子上，中部與凳子的中間對齊，漏斗插在中間的圓孔上，兩個礦泉水瓶分別放在塑料管兩頭的下端，這樣一個簡易的對比裝置就做完了。學生通過在漏斗中注水，觀察兩個礦泉水瓶中不同的現象，得出如下結論：有土壤的一組，燒杯里的水多、渾濁；有草皮的一組，燒杯里的水少而且比較清澈。這樣，學生就得到了“植物可以保護土壤”的結論。回到家中，在父母的幫助下，學生還可以通過動手繼續制作裝置、改進裝置來探究其他問題。學生的思維非常活躍，教師不應該將他們束縛在課本上，而應該多多鼓勵他們動手探索這個世界，親身體驗，發現生活中的趣事。學生只有有了學習的欲望，帶著不懂的問題走進課堂，才能快樂地學到知識。動手制作實驗裝置的過程，讓學生意識到不要將眼光放在已有的事物上，要自己多思考、多創新。

三、碰撞思維，得出結論

匯報實驗是學生把自己的實驗結果向全班展示并和其他同學的實驗結果進行交流比較，通過思維的碰撞最終得出實驗的正確結論。在創新能力的培養中，學生需要向他人學習不同的思維方式，拓寬自己的思想境界。像上面的“探究植物對土壤的保護作用”案例，教師沒有在學生們觀察到實驗現象之后立馬給出正確結論，而是讓學生們說一下自己的想法。在這個過程中，有的學生說：“草可以不讓土流出來。”有的學生說：“草可以使土變干凈。”有的學生說：“草可以保護土壤。”還有的學生說：“花草、樹木可以保護土壤。”最終，學生們得出了“植物可以保護土壤”的結論。在前面教學的基礎上，教師還可以引出問題：土壤為植物、動物提供了生長、生存的環境，也為我們提供了衣食的來源。但是現在水土流失問題嚴重，人類的一些行為又在破壞著土壤環境，你們知道人類都有哪些破壞土壤的行為嗎？思考過后，有的學生告訴教師：“人們不斷地蓋房子，使土地越來越少。”有的學生告訴教師：“塑料袋在土地里會一直存在。”還有的學生告訴教師：“砍樹后，土壤就更容易流失。”這樣，學生們意識到了破壞土壤的行為是不對的，要盡自己的努力為保護土壤出力。教師的引導拓寬了學生們的思維，使他們認識到只有經過思維的碰撞，才能得出較為全面的結論。

四、結束語

總之，創新能力的培養不是一朝一夕的事，而是通過一種長時間的潛移默化的影響，使學生具備這一能力。在這一過程中，教師和學生需要共同放飛想象力，共同探索，共同思考。因此，教師在教學實踐中只有不斷探索，才能培養更多的創新人才。

參考文獻：

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