科學實驗中培養學生創新能力的實施策略

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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,以為學生已經很瞭然,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,使學生無法瞭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,才能由表及裡,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。

科學實驗中培養學生創新能力的實施策略

國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,教師怎麼說他們就怎麼做。學生的思維被壓縮在極其狹窄的單線性思維空間裡,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,在實驗教學中儘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,氧氣的製取實驗。若一開始就告訴學生該怎麼怎麼做,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製取到氧氣,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製取氧氣又什麼都不知道。因此,在講授加熱高錳酸鉀製取氧氣時,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:有些組水槽裡的水變紅了;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麼?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於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:為什麼試管口朝上會引起試管破裂?為什麼受熱不均會引起破裂?為什麼會收集不到氧氣?為什麼實驗結束後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,不但能完成製取氧氣的實驗要求,而且還能培養學生實驗過程中善於觀察、探索、思考、聯想的能力。既學到必要和紮實的知識,又培養了動手操作能力,敢於懷疑,敢於質疑,敢於提出自己見解,又培養了求異思維,有利於激發學生的創新意識。

講述用過氧化氫製取氧氣時,就引導學生思考氧氣究竟是從哪裡來的。是從水裡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,匯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“電路連線”的課題時,本人事先把三盞燈串聯在一起,開關閉合後,三盞燈都亮了。然後提出問題: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後,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並聯的方法。學生參與意識濃,探索慾望強,學生的情緒始終處於最佳狀態,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,設定情境問題,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,引導學生髮現問題,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於興奮、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:

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