實(shí)驗(yàn)自選法和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

曾紹海

摘 要:創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是新課標(biāo)的理念之一,本文闡述了用實(shí)驗(yàn)自選法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法和效果。

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)自選法 創(chuàng)新能力 培養(yǎng)

1.實(shí)驗(yàn)自選法與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的區(qū)別

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法在原理和實(shí)踐上都與實(shí)驗(yàn)自學(xué)法有較大的區(qū)別。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用時(shí),所研究的題目都是學(xué)生已詳細(xì)學(xué)習(xí)過,不需要學(xué)生去發(fā)現(xiàn)。這種方法適用于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和為學(xué)生提供的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要按簡(jiǎn)單的方式去重復(fù)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證事實(shí)和提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由此再進(jìn)行理論推演,而不是重復(fù)這些實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)路徑,走的是獲取知識(shí)的捷徑。實(shí)驗(yàn)自選法則在教師的引導(dǎo)下把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)的主體地位,在實(shí)驗(yàn)的過程中,可以由學(xué)生自行選定實(shí)驗(yàn)課題、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟等,教師只在提供實(shí)驗(yàn)資料和解答實(shí)驗(yàn)問題等方面為學(xué)生提供服務(wù)。還有,采用實(shí)驗(yàn)自選法做實(shí)驗(yàn)時(shí),教師一般只向?qū)W生提出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求,而對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、步驟等都不作交待,首先讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行討論和分析,并在教師的指導(dǎo)下得出具體的實(shí)施方案,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有較大的思維空間和活動(dòng)空間。在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生可以自選實(shí)驗(yàn)課題,自行選擇和組合儀器設(shè)備,自己確定實(shí)驗(yàn)方法和步驟。作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)主體的學(xué)生,可以充分運(yùn)用自己所掌握的知識(shí)和技能,淋漓盡致地發(fā)揮自己的聰明才智。

2.實(shí)驗(yàn)自選法的實(shí)施方法:

2.1實(shí)驗(yàn)材料或者實(shí)驗(yàn)用具的自選。

在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的研究必須以事實(shí)作為基礎(chǔ)的原則下,教師一改傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)過程中將所有的實(shí)驗(yàn)用品一一列出,并給出事先制定好的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。而是提供一個(gè)“實(shí)驗(yàn)材料的自選超市”,材料的準(zhǔn)備是多種多樣的,有符合實(shí)驗(yàn)要求的,也有不適于實(shí)驗(yàn)的,讓學(xué)生通過討論分析本實(shí)驗(yàn)可以提出的問題是什么,從而進(jìn)一步探討選擇最合適的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并分析為什么?討論出合理的結(jié)果后,針對(duì)已經(jīng)提出的問題和所選擇的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)。在這一階段,教師意圖通過分析,讓學(xué)生學(xué)會(huì)向真正的科學(xué)家一樣進(jìn)行問題的思考和設(shè)計(jì),筆者認(rèn)為此步非常重要,愛因斯坦曾經(jīng)說過“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題要重要,因?yàn)榻鉀Q問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已,而提出新問題,新的可能性,從新的角度去看問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！蓖瑫r(shí),在不斷的討論分析過程中,學(xué)生的邏輯思維、表達(dá)能力等也會(huì)得到進(jìn)一步的提高。

2.2實(shí)驗(yàn)方案的自選

經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的順序已經(jīng)熟悉,并掌握了必要的實(shí)驗(yàn)技能后,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膸讉€(gè)不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析,并找出最合適本地實(shí)際實(shí)驗(yàn)效果有明顯的實(shí)驗(yàn)方案,即實(shí)驗(yàn)方案的自選。具體實(shí)施過程如下:

2.2.1尋找實(shí)驗(yàn)題目:這是最關(guān)鍵的一點(diǎn),由于教材的編寫受到周期和地域性的影響,有的實(shí)驗(yàn)在某些地區(qū)實(shí)施起來的時(shí)候不是這么順利,如《光對(duì)鼠婦生活的影響》實(shí)驗(yàn),尋找鼠婦有時(shí)也不是件輕而易舉的事,這時(shí)教師就可以引導(dǎo)學(xué)生思考出可以替代本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案。

2.2.2實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容:包括:

2.2.2.1實(shí)驗(yàn)名稱:是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。

2.2.2.2實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要探究或者驗(yàn)證的某一事實(shí)是什么。

2.2.2.3實(shí)驗(yàn)原理:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理。

2.2.2.4實(shí)驗(yàn)對(duì)象:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要對(duì)象。

2.2.2.5實(shí)驗(yàn)條件:完成該實(shí)驗(yàn)必備的儀器、設(shè)備、藥品條件。

2.2.2.6實(shí)驗(yàn)方法與步驟:實(shí)驗(yàn)采用的方法及必需的操作程序。

2.2.2.7實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄:對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測(cè)量手段與準(zhǔn)確的記錄。

2.2.2.8實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析:能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。

2.2.2.9實(shí)驗(yàn)結(jié)論:對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論。

2.2.3在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方案形成的階段,教師還必須指導(dǎo)學(xué)生遵循以下幾個(gè)原則:

2.2.3.1科學(xué)性原則

即指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_,實(shí)驗(yàn)原理要正確,實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng),整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。

2.2.3.2.單一變量原則

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中僅僅改變實(shí)驗(yàn)中的某一項(xiàng)變量,其他因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對(duì)實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。除了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中欲處理的實(shí)驗(yàn)因素外,其他實(shí)驗(yàn)條件要做到前后一致。

2.2.3.3.對(duì)照性原則

在本階段的教學(xué)過程中,教師的職責(zé)已經(jīng)越來越少地傳授知識(shí),而是越來越多地把自己放在從屬的地位,在系統(tǒng)研究教材后,教師設(shè)計(jì)出富有挑戰(zhàn)性的問題刺激學(xué)生突破課程的束縛,培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的求異思維、輻射思維、異向思維、側(cè)向思維、聯(lián)想思維等創(chuàng)造性思維和批判意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出、發(fā)現(xiàn)和探索問題,使學(xué)生真正進(jìn)入知識(shí)世界去求知。實(shí)驗(yàn)自選法克服了學(xué)生受課本限制的思維定勢(shì)的影響,開拓了學(xué)生的思維,提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,激勵(lì)學(xué)生敢于標(biāo)新立異提出富有新意、與眾不同的實(shí)驗(yàn)方案,激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3.實(shí)驗(yàn)自選法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的效果

3.1喚起創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)創(chuàng)新激情

由于一改以往實(shí)驗(yàn)的死規(guī)定、死限定等制約學(xué)生思維發(fā)展的因素,實(shí)驗(yàn)自選法是在學(xué)生初步掌握了實(shí)驗(yàn)探究的技能后,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、探討,這一種新穎的學(xué)習(xí)方式完全改變了學(xué)生過去的從屬地位,成為了學(xué)習(xí)上真正的主人,學(xué)生的創(chuàng)新勇氣被充分喚起、創(chuàng)新意識(shí)也被高度激發(fā)。

3.2倡導(dǎo)質(zhì)疑問難

在實(shí)驗(yàn)自選法中,確定實(shí)驗(yàn)的目的后,允許學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況,使用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟甚至是不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣需要學(xué)生在各種因素中進(jìn)行取舍,對(duì)所得的信息進(jìn)行篩選,無形中培養(yǎng)了學(xué)生敢于“挑剔”與“批判”的眼光,敢于對(duì)周圍事物和課本、參考書提出質(zhì)疑的勇氣,“吹毛求疵”并進(jìn)行批判,敢于發(fā)表不同意見,敢于表達(dá)與教師不同的觀點(diǎn),逐漸養(yǎng)成不畏權(quán)威、獨(dú)立思考的創(chuàng)新習(xí)慣,從而實(shí)現(xiàn)完善和超越。

3.3.鼓勵(lì)學(xué)生標(biāo)新立異

大凡創(chuàng)新,總是不滿足于原有狀態(tài),不依常規(guī),在尋求變異中,在對(duì)同一個(gè)問題從不同方向、不同角度,用新的方法或途徑去分析和解決。在實(shí)施實(shí)驗(yàn)自選法的過程中,由于生活經(jīng)驗(yàn)的差異和學(xué)習(xí)能力的不同,提出的方案往往差別很大,這時(shí)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生其個(gè)人特長(zhǎng)就被充分發(fā)揮,其求異創(chuàng)新本領(lǐng)也就淋漓盡致地得到展現(xiàn)。

3.4引導(dǎo)學(xué)生善于合作、集智取長(zhǎng)

在實(shí)驗(yàn)自選法中,學(xué)生往往要通過小組討論,才能在集體智慧之下得出一個(gè)合理宜行的方案。充分給學(xué)生提供自主活動(dòng)的空間和廣泛交流思想的機(jī)會(huì),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探索、相互研究、大膽發(fā)表不同見解,使每個(gè)學(xué)生都盡可能地發(fā)揮個(gè)人在小組中的潛力和自己的特長(zhǎng)。實(shí)踐證明,實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的討論給了學(xué)生較多討論、分析的機(jī)會(huì),使學(xué)生在知識(shí)方面相互補(bǔ)充,在學(xué)習(xí)方法上相互借鑒,善于合作集智取長(zhǎng)。如共同解決知識(shí)疑難,友好協(xié)作實(shí)踐,熱烈討論是非,學(xué)習(xí)他人巧妙的解題方法,良好的求知習(xí)慣等,非常有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

1.全日制義務(wù)教育《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn)稿)第2頁。

作者單位:佛山市第十中學(xué)