實驗創(chuàng)新，激活科學(xué)教學(xué)

肖蘇芳

摘 要:《科學(xué)》是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗是科學(xué)理論的形成與發(fā)展的基礎(chǔ),它是最直接、最有效地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動手能力,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維,創(chuàng)新能力的有效手段,更能激發(fā)學(xué)生求知欲,營造動態(tài)生成的科學(xué)課堂,提高解決問題的能力。

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新實驗 創(chuàng)設(shè)情境 激活科學(xué)教學(xué)

“創(chuàng)新教育”是新課程改革倡導(dǎo)的一種理念,新策略,用“實驗探究”建構(gòu)動態(tài)科學(xué)課堂教學(xué),能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展。

一、更新教育新理念,誘發(fā)創(chuàng)新意識

創(chuàng)新意識是一種愿意發(fā)現(xiàn)問題并積極探索的心理傾向,是創(chuàng)新的動力源泉。二十一世紀(jì)是經(jīng)濟時代,創(chuàng)新意識對于我們的發(fā)展至關(guān)重要。因為創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是國家興旺發(fā)達(dá)不竭的動力。所以在科學(xué)實驗教學(xué)中實施創(chuàng)新教育,教師首先要轉(zhuǎn)變觀念,更新教育理念,明確科學(xué)實驗教學(xué)是科學(xué)教育的重要組成部分。應(yīng)以人為本,以學(xué)生發(fā)展為本,科學(xué)實驗教育不是要把所有的學(xué)生培養(yǎng)成專門的人才,而是要把所有的學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)社會需要的人才,這就要求教師必須面向全體,耐心細(xì)致地指導(dǎo)。從最基本的實驗操作做起,促使他們獲得可持續(xù)發(fā)展所必備的基礎(chǔ)知識和基本技能。

激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識是我們每個教師義不容辭的職責(zé)。在科學(xué)實驗中實施創(chuàng)新教學(xué),教師要不斷提高自身的創(chuàng)新素養(yǎng),重視科學(xué)探究,讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、實踐能力、創(chuàng)新意識,讓學(xué)生探究想想做做,動手動腦。

二、建構(gòu)實驗創(chuàng)新方法,提高創(chuàng)新能力

美國哈佛大學(xué)校長曾說過,如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力,就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有最大價值的發(fā)明創(chuàng)造。創(chuàng)新實驗更能誘發(fā)學(xué)生去求知、去探索,再去創(chuàng)新。

創(chuàng)新實驗教學(xué)的一般程序:發(fā)現(xiàn)問題——提出假想——設(shè)計并進(jìn)行實驗——記錄實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)——分析歸納獲得結(jié)論——評估與交流。

在教學(xué)中,開展形式多樣的探究活動,拓展科學(xué)實驗創(chuàng)新途徑來培養(yǎng)他們的創(chuàng)新情感和創(chuàng)新能力。實驗方法有:間接測量法、控制變量法、疊加法、等效替代法、比較法、轉(zhuǎn)換法、推理演繹法等。如探究實驗《哪些因素影響物質(zhì)在水中的溶解度》,教師先對實驗器材(量筒、蒸餾水、試管三個、氯化鈉、硝酸鉀、氫氧化鈣各2克)及實驗方法(控制變量法)等作適當(dāng)指導(dǎo)。然后由學(xué)生按創(chuàng)新實驗程序及方法自行探究,最后得出影響因素有物質(zhì)的種類和溫度的結(jié)論。同時也掌握了在不同溫度下,固體物質(zhì)在一定量水中的溶解度不相等,在溫度保持不變的情況下,不同類的固體物質(zhì)在一定量水中的溶解度不相等這一科學(xué)規(guī)律。通過這樣的方法不但培養(yǎng)了學(xué)生對實驗的探究情感,也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

三、創(chuàng)設(shè)實驗情境,激活動態(tài)的課堂

在實驗教學(xué)中只有重視實驗情景的創(chuàng)設(shè),學(xué)生的思維才會被激活,對新知識的探索才會主動,才會在對科學(xué)知識探究和獨立思考中有新發(fā)現(xiàn),學(xué)生的創(chuàng)新意識,實際能力才能得以優(yōu)化。正如蘇霍姆林斯基所說:“在人的心靈深處,都會有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者,研究者和探究者。而在兒童世界里,這種需要特別強烈。”從學(xué)生的這一心理特點出發(fā),教師要把握契機,開辟多種渠道來滿足學(xué)生的求知欲。

1.重視實驗情景的創(chuàng)設(shè),提高創(chuàng)新技能。

技能是科學(xué)素養(yǎng)的一部分,科學(xué)教師必須重視學(xué)生的技能培養(yǎng),讓學(xué)生自己設(shè)計并進(jìn)行實驗。這樣,課堂氣氛活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情高漲,真正做到在“做中學(xué)”。如“雞蛋放在液體里”實驗,課前布置讓學(xué)生帶礦泉水瓶兩只、雞蛋一個、小剪刀一把、食鹽、醬油、筷子一根、白醋、水,然后讓學(xué)生自己設(shè)計,自己做實驗。再根據(jù)實驗得出結(jié)果:雞蛋在水中下沉。在不同濃度的鹽水里有下沉,懸浮,漂浮,在醬油中漂浮。在醋中先下沉后上浮。最后由學(xué)生自己分析原因得出物體浮沉條件。由此,與之相關(guān)的輪船從江河駛?cè)氪蠛?、密度計等問題都迎刃而解。又如在“平面鏡成像”實驗中,學(xué)生自己帶玻璃(周邊用膠布粘貼,防止傷手)、礦燭(或生日蠟燭)兩根、打火機等等,讓他們自己探究出平面鏡成像特點及規(guī)律。通過這樣的方法和技能訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生探索、研究的興趣,逐步形成創(chuàng)新能力。

2.變演示實驗為開放式探究實驗,提高創(chuàng)新思維。

初中科學(xué)課本中,許多演示實驗做起來可見度極低,老師在臺上唱獨角戲,學(xué)生在下面看“電影”,學(xué)生的主體作用難以得到發(fā)揮,若把一些演示實驗建構(gòu)成動態(tài)生成的學(xué)生自主探究實驗,不但能激發(fā)學(xué)生的求知欲,推進(jìn)思維訓(xùn)練,又能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力。如光合作用產(chǎn)生氧氣的演示實驗可改為學(xué)生實驗。首先讓學(xué)生帶著問題去設(shè)計實驗:(1)準(zhǔn)備用什么樣的實驗裝置?(2)本實驗陰雨天是否能成功?(3)用什么樣的水草效果最明顯?還可以讓學(xué)生自己用雪碧瓶做液體壓強與深度的關(guān)系、汽水瓶做大氣壓實驗、眼藥水瓶做液體的浮沉條件等等?？傊?教師要因地制宜,變廢為寶,利用隨手可及的瓶瓶罐罐,把演示實驗轉(zhuǎn)變成自主探索實驗。教師只要作適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo),讓學(xué)生自行設(shè)計,自己去做。這樣不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,還能提高技能水平。如,在探究影響食鹽在水中溶解性快慢的因素一課,教師事先布置指導(dǎo)學(xué)生所需要的實驗儀器:剪去上邊2/3的礦泉水瓶、筷子一根、學(xué)生手表兩只、熱水、粗鹽、細(xì)鹽、白糖。然后讓學(xué)生自己去探索、總結(jié)、得出結(jié)論。這樣,把學(xué)生引入渴求探究實驗的境界。在探究競爭合作的氣氛中展現(xiàn)自我,繼而共同提高。

3.變驗證式實驗為過程式實驗,提高創(chuàng)新意識。

由于教學(xué)觀念中的重結(jié)論輕過程現(xiàn)象,使得教材中的幾個學(xué)生實驗也是驗證性實驗,或僅僅是操作性實驗,這種已知結(jié)論的實驗,有一種操練性之嫌,極大地削弱了學(xué)生的求知欲。如:研究凸透鏡成像實驗,學(xué)生只是稀里糊涂地跟著實驗冊按部就班地進(jìn)行,至于為什么要讓蠟燭與透鏡間距離分別為u>f,u>2f,f

總之,我們充分發(fā)掘?qū)W生的潛能,拓展學(xué)生實驗的時間和空間,著重培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新意識;要為學(xué)生提供展示才能的舞臺,還學(xué)生主角的地位;要有意識創(chuàng)設(shè)矛盾性實驗問題,在沖突和比較中誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維高潮,激活動態(tài)的科學(xué)教學(xué),形成科學(xué)課堂教學(xué)最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn):

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7.《教會學(xué)生思維》.教育科學(xué)出版社

作者單位:浙江天臺實驗中學(xué)