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科學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實施策略
科學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實施策略文/張云霞
筆者以前在教學(xué)中，往往會應(yīng)用經(jīng)過多次消化了的材料來講授，有時經(jīng)過抽象的理論分析加以表述，把已有的知識進(jìn)行系統(tǒng)歸納，形成簡明扼要的理論體系。這樣的教學(xué)方式，自己講得頭頭是道，以為學(xué)生已經(jīng)很了然，其實學(xué)生很漠然，往往會造成學(xué)生對科學(xué)概念產(chǎn)生誤解，失去了學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生無法了解科學(xué)結(jié)論到底來自何方，扼殺了他們的創(chuàng)新能力。筆者認(rèn)為：只有在實驗基礎(chǔ)上建立了正確的、經(jīng)得起實踐檢驗的理論，才能由表及里，達(dá)到對客觀事物的規(guī)律性認(rèn)識，才能對科學(xué)知識的形成過程有較深的體驗，才能進(jìn)一步發(fā)展他們的科學(xué)探究能力。
初中自然科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的實踐性與理論性很強(qiáng)的學(xué)科。課本中有許多實驗都是驗證性實驗。學(xué)生一般都是按照教師事先設(shè)計好的模式，按部就班，教師怎么說他們就怎么做。學(xué)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(xué)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(yǎng)思維的獨創(chuàng)性。因此，在實驗教學(xué)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(xí)題中的敘述性實驗改為操作實驗等等。經(jīng)過學(xué)生自己克服困難，百折不撓、開動腦筋而獲得規(guī)律和知識，大大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)的興趣。
例如，氧氣的制取實驗。若一開始就告訴學(xué)生該怎么怎么做，教師先演示一遍，等學(xué)生看清楚了，又要強(qiáng)調(diào)實驗過程中該注意的問題，再讓學(xué)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(xué)生的興趣與創(chuàng)新思維卻沒有得到很好的培養(yǎng)。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(xué)生自己動手來做實驗，在學(xué)生探索實驗過程中，會出現(xiàn)各種各樣不同的現(xiàn)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(dǎo)學(xué)生討論產(chǎn)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(xué)生親身體驗的實驗情境中，學(xué)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(jié)束后得先移走導(dǎo)管再熄滅酒精燈……在學(xué)生分析這些問題時，加以啟發(fā)引導(dǎo)，經(jīng)過分析、歸納、提出合理的正確的解決方法。經(jīng)過以上的分析和改進(jìn)，不但能完成制取氧氣的實驗要求，而且還能培養(yǎng)學(xué)生實驗過程中善于觀察、探索、思考、聯(lián)想的能力。既學(xué)到必要和扎實的知識，又培養(yǎng)了動手操作能力，敢于懷疑，敢于質(zhì)疑，敢于提出自己見解，又培養(yǎng)了求異思維，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
講述用過氧化氫制取氧氣時，就引導(dǎo)學(xué)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(shè)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(dǎo)出實驗裝置和實驗步驟。這樣，學(xué)生在探索實驗的過程中既學(xué)到了知識又體驗到探究過程的樂趣，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)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(lián)在一起，開關(guān)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(xué)生分組探究，尋找方法。這樣設(shè)計探索性實驗后，學(xué)生不但可以得到短路的方法和定義，還會探究出把串聯(lián)改為并聯(lián)的方法。學(xué)生參與意識濃，探索欲望強(qiáng)，學(xué)生的情緒始終處于最佳狀態(tài)，學(xué)生的興趣也就能得到持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展和鞏固。
教師只要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，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(shè)置情境問題，誘導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、觀察、探究、交流、尋找問題的答案，組織教學(xué)材料，設(shè)計教學(xué)策略，做足開好每次實驗，讓一堂課變成學(xué)生的一個“發(fā)現(xiàn)—探究—推理—判斷”的過程。即讓學(xué)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(zhuǎn)移，通過教師的層層設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，通過閱讀、觀察、分析，推理再解決問題。學(xué)生的思維在教師的引導(dǎo)下始終處于興奮、積極的狀態(tài)，學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力得到更好的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣也就越來越濃。
參考文獻(xiàn)：
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