改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式　提高學(xué)生創(chuàng)新能力

周興夫

摘 要：實(shí)驗(yàn)是科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在科學(xué)課程中占重要地位.本文通過增加實(shí)驗(yàn)趣味、轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)方法、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)難度、倡導(dǎo)開放實(shí)驗(yàn)等改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，更好地發(fā)展學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式 創(chuàng)新能力

科學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)知識(shí)，掌握規(guī)律，形成概念，同時(shí)提高學(xué)生探究科學(xué)奧秘的能力和興趣.我國化學(xué)家戴安邦曾指出：“只傳授化學(xué)知識(shí)和技術(shù)的化學(xué)教育，是片面的，用實(shí)驗(yàn)解決問題，使各項(xiàng)智力因素皆得到發(fā)展.”我國的中學(xué)生在國際奧林匹克競賽中，理論成績總是居于優(yōu)勢(shì)，可實(shí)驗(yàn)成績往往落后于其他國家.長期下去，會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作能力、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能力以及實(shí)驗(yàn)思維能力的提高.作為基層教育工作者應(yīng)通過動(dòng)手做的實(shí)踐活動(dòng)，來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.筆者在平時(shí)的教學(xué)中，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性、簡單性和開放性，積累了幾點(diǎn)拙見，供大家參考.

一、增加實(shí)驗(yàn)趣味，提高學(xué)習(xí)興趣

在課堂上增加一些有趣的實(shí)驗(yàn)，這樣既可以調(diào)節(jié)整堂課的氣氛，也可以激發(fā)學(xué)生探索自然世界的興趣，讓學(xué)生能感受探索神秘世界的快樂.在八年級(jí)上冊(cè)關(guān)于大氣壓強(qiáng)的教學(xué)中，筆者先演示以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：先讓學(xué)生表演吃螺螄，后再演示馬德堡半球?qū)嶒?yàn).

我給AB兩個(gè)學(xué)生各十顆熟螺螄（A學(xué)生的螺螄沒有去尾，B學(xué)生的螺螄已去尾），然后比賽吸螺螄肉的快慢，只聽一聲令下，兩學(xué)生都拼命吸，A學(xué)生用了九牛二虎之力，還是一顆沒有吸出，引起其他學(xué)生開心大笑；B學(xué)生則輕松完成了任務(wù).在演示過程中，全體學(xué)生疑竇頓生，興致高昂，都想知道為什么，A同學(xué)盡管很用力，卻吸不出螺螄肉.我又賣了一些關(guān)子，開始了馬德堡半球?qū)嶒?yàn).這時(shí)，學(xué)生們爭著參與這個(gè)實(shí)驗(yàn).當(dāng)一雙雙求知的目光集中在我身上時(shí)，我就自然地引入新概念——大氣壓強(qiáng).可以說，此時(shí)提出大氣壓強(qiáng)的概念，是水到渠成的，學(xué)生們很容易地接受了該知識(shí).在自然科學(xué)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有趣的實(shí)驗(yàn)更多了.用火燒過的手帕居然完好無損.把棉手帕放入用酒精與水以1∶1配成的溶液里浸透，然后輕擠，用兩只坩堝鉗分別夾住手帕兩角，放到火上點(diǎn)燃，待火焰小時(shí)迅速搖動(dòng)手帕，使火焰熄滅，這時(shí)發(fā)現(xiàn)手帕依舊完好如初.其原理是，燃燒時(shí)酒精的火焰在水層外，手帕吸附的水分吸收了燃燒放出的熱而蒸發(fā)，手帕的溫度達(dá)不到棉花的著火點(diǎn)，因而手帕燒不壞.學(xué)生們開始時(shí)挺疑惑的，當(dāng)我把知識(shí)教給他們時(shí)，他們會(huì)心地笑了.我知道我的教學(xué)目的達(dá)到了.

二、轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)積極參與

在平時(shí)的教學(xué)中，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的機(jī)會(huì)很少.楊振寧教授曾經(jīng)說過：“中國的小孩在動(dòng)手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動(dòng)手的機(jī)會(huì).”一些教師經(jīng)常不自覺地越俎代庖，用講解和演示代替學(xué)生的動(dòng)手操作.有的干脆以程式化的書面訓(xùn)練代替學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn).這種教學(xué)沒有給學(xué)生留下積極思維的空間和余地，也不允許學(xué)生有任何意義上的標(biāo)新立異，抑制了學(xué)生的主動(dòng)性和思考的獨(dú)立性.

現(xiàn)代教育就是要引導(dǎo)學(xué)生積極參與.例如酸堿指示劑有石蕊試液和無色酚酞試液，這些藥品是不能拿出實(shí)驗(yàn)室的，學(xué)生要測家里各種溶液的酸堿性，就很難完成.教師不妨告訴學(xué)生，石蕊就是花瓣的提取液，它在酸堿溶液中會(huì)顯示不同的顏色.學(xué)生覺得好奇，回家一試，果真如此.紅色的花瓣浸入洗潔凈溶液中會(huì)顯藍(lán)色，藍(lán)色的牽?；ǚ湃氚状字袝?huì)變紅.又如鐵釘?shù)纳P是個(gè)費(fèi)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，教師不能在課堂上立即完成該實(shí)驗(yàn)，教師可把鐵釘生銹的條件告訴學(xué)生（在潮濕的空氣中易生銹），先讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后評(píng)選出優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)方案，最后學(xué)生回家根據(jù)方案完成實(shí)驗(yàn).從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以看出，其實(shí)學(xué)生都是有創(chuàng)意的，沒有試管用礦泉水瓶代替，沒有生石灰就用海苔包裝中的干燥劑.這樣不僅可使學(xué)生獲得某種程度上的成就感，也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能.家庭小實(shí)驗(yàn)更能給學(xué)生提供人人參與、自己動(dòng)手的機(jī)會(huì).在此過程中，成功者從中獲得喜悅，從而激發(fā)其創(chuàng)新的興趣和激情，失敗者從中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn).從而激發(fā)其認(rèn)真思考，勇于創(chuàng)新，從而使教學(xué)過程成為以學(xué)生學(xué)會(huì)求知，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的過程.

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)難度，共享實(shí)驗(yàn)快樂

教材中有些演示實(shí)驗(yàn)的藥品純度要求很高，只要有一點(diǎn)點(diǎn)雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗.當(dāng)學(xué)校沒有某些藥品時(shí)，我們可以就地取材，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生和老師共同完成.

例如，在演示“熔化和凝固”中的熔化實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到藥品海波，海波是一種晶體，熔點(diǎn)是48℃，如果是很純的，溫度必須到達(dá)48℃才開始熔化，并且要全部熔化后溫度才會(huì)上升.可實(shí)驗(yàn)室里的海波絕大多數(shù)不純，經(jīng)常是加熱到45℃時(shí)，就開始熔化了，并且邊熔化溫度邊上升，這樣演示實(shí)驗(yàn)就不能說明晶體有一定的熔點(diǎn).當(dāng)時(shí)我改用冰，因?yàn)楸彩蔷w，且農(nóng)村中學(xué)的小商店的冰箱里就有.我從冰箱里取來冰，放入燒杯，和學(xué)生一起測量冰的溫度，這時(shí)的冰溫度很低，達(dá)到零下18℃，等燒杯中出現(xiàn)較多水時(shí)，我叫學(xué)生猜此時(shí)的溫度會(huì)是多少，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為放在空氣中很長時(shí)間了，溫度會(huì)超過0℃，可此時(shí)溫度計(jì)顯示的是0℃.

又過了一段時(shí)間，燒杯中只有很少的冰了，我又叫學(xué)生猜此時(shí)的溫度是多少，又有許多學(xué)生認(rèn)為時(shí)間那么長了，溫度肯定會(huì)超過0℃，這時(shí)我給學(xué)生看了溫度計(jì)，顯示的還是0℃，一次又一次的出乎學(xué)生意料的結(jié)果，讓學(xué)生提高了求知欲望，教師順勢(shì)解釋說冰是一種晶體，它要達(dá)到0℃才開始熔化，只有全部熔化后溫度才能上升.由于我改用了冰，節(jié)省了藥品和能源，同時(shí)大大減少了實(shí)驗(yàn)誤差，學(xué)生對(duì)此實(shí)驗(yàn)很有興趣，回家后就能親自動(dòng)手做這個(gè)有趣又簡單的實(shí)驗(yàn).

四、倡導(dǎo)開放實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

科學(xué)教材中有許多實(shí)驗(yàn)都有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)器材和步驟，學(xué)生按部就班地去做，省時(shí)又省力，實(shí)驗(yàn)效果很明顯.長期這樣教學(xué)，會(huì)把學(xué)生訓(xùn)練成一個(gè)熟練的技術(shù)工人，但不是一個(gè)有獨(dú)立思考能力、獨(dú)立判斷能力的人，更不是一個(gè)創(chuàng)新能力突出的人.

我在教學(xué)中經(jīng)常讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，自己分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過比較，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案.例如，實(shí)驗(yàn)室制取氫氣，可以用金屬和酸反應(yīng)制取.我給每組準(zhǔn)備的藥品有：鐵釘、鋁片、鎂條、鋅粒和5%、10%的鹽酸和硫酸，制取氫氣的藥品組合有多種多樣：可用鐵釘分別與鹽酸和硫酸反應(yīng)，也可用其他金屬與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸和硫酸反應(yīng).學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)后的分析比較，發(fā)現(xiàn)鎂鋁反應(yīng)太快，鐵釘反應(yīng)太慢，應(yīng)選擇鋅粒.又發(fā)現(xiàn)鹽酸有揮發(fā)性，導(dǎo)致氫氣混有其他氣體，硫酸沒有揮發(fā)性，應(yīng)選用硫酸.這樣學(xué)生既掌握了知識(shí)，又鍛煉了能力.有時(shí)教師也可以不講實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，讓學(xué)生做一個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn)，再讓學(xué)生探索失敗的原因，充分利用失敗給學(xué)生帶來的價(jià)值.如鐵絲在氧氣中能燃燒，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)很容易失敗，失敗的原因多種多樣：氧氣不足（一般應(yīng)用大的集氣瓶），氧氣不純（收集的氧氣放置時(shí)間太長，導(dǎo)致部分氣體泄露），鐵絲生銹，等等.做完實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生自己分析失敗的原因，也可以叫成功學(xué)生交流成功的經(jīng)驗(yàn)，通過合作和交流，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

綜上所述，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性、開放性和簡單性能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，符合當(dāng)前素質(zhì)教育的基本要求.

參考文獻(xiàn)

［1］李安峰.化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)模式的理論與實(shí)踐［J］.中學(xué)化學(xué)教與學(xué),2005，（3）.

［責(zé)任編輯：廖銀燕］