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科学实验中培养学生创新能力的实施策略
科学实验中培养学生创新能力的实施策略文/张云霞
笔者以前在教学中，往往会应用经过多次消化了的材料来讲授，有时经过抽象的理论分析加以表述，把已有的知识进行系统归纳，形成简明扼要的理论体系。这样的教学方式，自己讲得头头是道，以为学生已经很了然，其实学生很漠然，往往会造成学生对科学概念产生误解，失去了学习的兴趣，使学生无法了解科学结论到底来自何方，扼杀了他们的创新能力。笔者认为：只有在实验基础上建立了正确的、经得起实践检验的理论，才能由表及里，达到对客观事物的规律性认识，才能对科学知识的形成过程有较深的体验，才能进一步发展他们的科学探究能力。
初中自然科学是一门以实验为基础的实践性与理论性很强的学科。课本中有许多实验都是验证性实验。学生一般都是按照教师事先设计好的模式，按部就班，教师怎么说他们就怎么做。学生的思维被压缩在极其狭窄的单线性思维空间里，束缚了学生思维的自由度和想象力。造成思维的被动、狭窄及惰性，而变换实验的形式，却可以培养思维的独创性。因此，在实验教学中尽量地把验证性实验改为探索式实验，把演示实验改为边讲边实验，把习题中的叙述性实验改为操作实验等等。经过学生自己克服困难，百折不挠、开动脑筋而获得规律和知识，大大地提高了学生的创新意识和学习的兴趣。
例如，氧气的制取实验。若一开始就告诉学生该怎么怎么做，教师先演示一遍，等学生看清楚了，又要强调实验过程中该注意的问题，再让学生自己动手做。这样也许大部分组能成功制取到氧气，但是学生的兴趣与创新思维却没有得到很好的培养。再让他们用氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气又什么都不知道。因此，在讲授加热高锰酸钾制取氧气时，如果先让学生自己动手来做实验，在学生探索实验过程中，会出现各种各样不同的现象和问题：有些组水槽里的水变红了；有些组试管破裂了；有些组收集不到氧气；有些组收集到的氧气纯度不高……针对这些问题，引导学生讨论产生这些问题的原因是什么？又该如何解决这些问题呢？这样在学生亲身体验的实验情境中，学生兴趣就很高，整个实验室议论纷纷，他们猜想有些试管破裂是由于试管外壁有水珠引起的，有些是试管口朝上引起的，有些是受热不均引起的……针对这些猜想，再提出问题，如：为什么试管口朝上会引起试管破裂？为什么受热不均会引起破裂？为什么会收集不到氧气？为什么实验结束后得先移走导管再熄灭酒精灯……在学生分析这些问题时，加以启发引导，经过分析、归纳、提出合理的正确的解决方法。经过以上的分析和改进，不但能完成制取氧气的实验要求，而且还能培养学生实验过程中善于观察、探索、思考、联想的能力。既学到必要和扎实的知识，又培养了动手操作能力，敢于怀疑，敢于质疑，敢于提出自己见解，又培养了求异思维，有利于激发学生的创新意识。
讲述用过氧化氢制取氧气时，就引导学生思考氧气究竟是从哪里来的。是从水里来还是从二氧化锰来还是从双氧水来，又或者是从它们的混合物中来？让他们自己设计出实验方案，通过做探索性实验来说明问题。再引出实验原理，导出实验装置和实验步骤。这样，学生在探索实验的过程中既学到了知识又体验到探究过程的乐趣，激发了学生的学习兴趣。
比如，在探究“电路连接”的课题时，本人事先把三盏灯串联在一起，开关闭合后，三盏灯都亮了。然后提出问题：不拆断电路能否只让一盏灯亮，另外两盏灯不亮呢？学生分组探究，寻找方法。这样设计探索性实验后，学生不但可以得到短路的方法和定义，还会探究出把串联改为并联的方法。学生参与意识浓，探索欲望强，学生的情绪始终处于最佳状态，学生的兴趣也就能得到持续、稳定的发展和巩固。
教师只要根据教学目标，以探究性的视角去挖掘教材中的探究因素，通过整合增减、换序、改编的方法确定探索性实验，设置情境问题，诱导学生主动学习、观察、探究、交流、寻找问题的答案，组织教学材料，设计教学策略，做足开好每次实验，让一堂课变成学生的一个“发现—探究—推理—判断”的过程。即让学生自己去体验知识获得的过程。在整堂课中，随着知识点的转移，通过教师的层层设问，引导学生发现问题，通过阅读、观察、分析，推理再解决问题。学生的思维在教师的引导下始终处于兴奋、积极的状态，学生的创新精神和实践能力得到更好的培养。学习科学的兴趣也就越来越浓。
参考文献：
[1]张志勇。创新教育中国教育范式的转型[M].山东教育出版社，2007-12.
[2]崔秀梅。初中物理新课程教学法[M].首都师范大学出版社，2004.
（作者单位浙江省金华市浦江县白马镇初级中学）
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