教材重構(gòu)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

周文榮

（深圳市寶安區(qū)民治中學(xué) 廣東 深圳 518109）

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的當(dāng)今時(shí)代，創(chuàng)新能力已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。隨著課程改革的不斷深入，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力己成為當(dāng)今學(xué)校素質(zhì)教育的核心。毫無(wú)疑問(wèn)，科學(xué)課程中的實(shí)驗(yàn)既是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)和技能的最好的實(shí)踐活動(dòng)，也是學(xué)生能夠充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的活動(dòng)過(guò)程?，F(xiàn)行教材雖是課標(biāo)教材，其中的實(shí)驗(yàn)設(shè)置仍然跟不上形勢(shì)發(fā)展的要求，演示實(shí)驗(yàn)多，學(xué)生實(shí)驗(yàn)少，既使是學(xué)生實(shí)驗(yàn)也多是重復(fù)一些演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容［1］。如果教師在課堂教學(xué)中因陳守舊、照本宣科，顯然不利于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教育觀念，對(duì)教材進(jìn)行重構(gòu)，改編、創(chuàng)編、設(shè)計(jì)新的教學(xué)內(nèi)容，這樣才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的學(xué)生。

一、加強(qiáng)緒言課實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新處理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望

學(xué)生探索自然的興趣是學(xué)習(xí)科學(xué)最直接和持久的內(nèi)在動(dòng)力，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展至關(guān)重要。美國(guó)哈佛大學(xué)校長(zhǎng)在世界大學(xué)校長(zhǎng)論壇上講過(guò)：“如果沒(méi)有好奇心和純粹的求知欲為動(dòng)力，就不可能產(chǎn)生那些對(duì)社會(huì)和人類有巨大價(jià)值的發(fā)明創(chuàng)造?！笨梢?jiàn)一切發(fā)明創(chuàng)造都來(lái)源于對(duì)事物永不滿足的好奇心和求知欲望。良好的開(kāi)頭是成功的一半，學(xué)生剛從小學(xué)進(jìn)入初中，年齡小好奇心強(qiáng)。據(jù)此，教師應(yīng)在緒言課教學(xué)中，在做好書(shū)中實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地精心設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單新奇易行的精彩實(shí)驗(yàn)。例如“燒不破的手帕”、“水變牛奶”、“玻璃棒點(diǎn)燈”、“水中生火”等，利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的美吸引學(xué)生，把學(xué)生帶到一個(gè)奇妙的科學(xué)新世界。再進(jìn)一步聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，人們衣食住行，我國(guó)古代科學(xué)成就等。讓學(xué)生初步感受到，科學(xué)與人們的生產(chǎn)生活離不開(kāi)。并告訴學(xué)生，只要學(xué)好科學(xué)，同學(xué)們自己就能夠制備新的物質(zhì)，使世界更加豐富多彩，從而激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望。這真正體現(xiàn)出了“科學(xué)是以多樣統(tǒng)一的自然界為研究對(duì)象的探究活動(dòng)，是建立在證據(jù)和理性思維的基礎(chǔ)上的，其基本動(dòng)力是人類的好奇心和求知欲……”［2］。

二、改教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力是形成創(chuàng)新能力的重要部分，實(shí)踐是創(chuàng)意和創(chuàng)新的橋梁。學(xué)生親自動(dòng)手多做實(shí)驗(yàn)，在自己實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中去觀察去實(shí)踐，是充分培養(yǎng)這兩方面能力的關(guān)鍵。

【案例－1】：浙教版科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)第二章第一節(jié)“空氣中氧氣含量的測(cè)量”

教材設(shè)計(jì)特點(diǎn)：教材安排的是演示實(shí)驗(yàn)，教師示范演示，而學(xué)生則是被動(dòng)的觀察者，由于教師操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，演示過(guò)程中很少出現(xiàn)意外，因此對(duì)于影響實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素這一難點(diǎn)，一般都是教師在演示的過(guò)程中告知學(xué)生，此時(shí)學(xué)生印象往往不會(huì)深刻。

教材重構(gòu)：改教師演示為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教學(xué)流程為分組實(shí)驗(yàn)－交流現(xiàn)象－尋找與教材描述差異原因。由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力不強(qiáng)，既使老師一再?gòu)?qiáng)調(diào)，大部分組也會(huì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)意外（不成功）。在交流互動(dòng)探究中，學(xué)生尋找到影響實(shí)驗(yàn)效果的四大問(wèn)題六種情況：

問(wèn)題一：密封問(wèn)題

（1）力量小，廣口瓶的塞子沒(méi)塞緊導(dǎo)致漏氣；

（2）橡膠管老化出現(xiàn)了小孔導(dǎo)致漏氣。

問(wèn)題二：空氣質(zhì)量問(wèn)題

第一次做實(shí)驗(yàn)時(shí)效果較好，馬上做第二次時(shí)效果不理想，是由于瓶?jī)?nèi)的氣體中氧氣含量低，換一個(gè)集氣瓶再做時(shí)，進(jìn)水剛好就達(dá)到1／5。

問(wèn)題三：燃燒物量的問(wèn)題

第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)燃燒物紅磷的量太少，造成空氣中的氧氣沒(méi)有消耗完。

問(wèn)題四：操作不規(guī)范問(wèn)題

（1）“燃燒匙伸入到集氣瓶里太慢?！?/p>

（2）“火焰剛熄滅時(shí)就馬上打開(kāi)了夾子，集氣瓶?jī)?nèi)的氣體沒(méi)有冷卻到室溫，由于熱脹冷縮造成了誤差?！?/p>

因此，教師若把某些易于操作的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)樵诮處熤笇?dǎo)下學(xué)生親自體驗(yàn)的教學(xué)形式，在體驗(yàn)中激發(fā)出探索和創(chuàng)新欲望，在探索中去思考。這樣就把動(dòng)手和動(dòng)腦結(jié)合了起來(lái)。

三、改部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的泛濫可以說(shuō)弊多利少，學(xué)生“照方抓藥”而少用腦，嚴(yán)重挫傷了他們探求知識(shí)的積極性。若把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀察和記錄，以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、比較和推理，從而得出正確的結(jié)論。這既充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，又使學(xué)生獲得了科學(xué)研究的方法。雖說(shuō)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索中體現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程有一定困難，但是，我們可體現(xiàn)探索的某一過(guò)程，如實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探索、實(shí)驗(yàn)結(jié)果探索、實(shí)驗(yàn)方案探索等，也可以起到引導(dǎo)學(xué)生探究的作用。

【案例－2】：浙教版科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)中“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法”

教材設(shè)計(jì)特點(diǎn)：編寫者重視的是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論（制氧氣的藥品、裝置、步驟、催化劑等），該實(shí)驗(yàn)的目的好象也在于獲得并記住這些結(jié)論，如對(duì)于催化劑概念及作用、特征是直接給出的，而對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探索，催化劑概念的形成，則是完全沒(méi)有。這是典型的把實(shí)驗(yàn)技能等同于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，把?dòng)手操作能力等同于探究能力，而對(duì)于為什么要選擇用催化劑，則僅是一般地告知。

教材重構(gòu)：（見(jiàn)下表和下圖）

實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1） 木條不復(fù)燃 沒(méi)有氧氣生成（2） 木條復(fù)燃 過(guò)氧化氫溶液受熱時(shí)能分解出氧氣

實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論（3） 木條復(fù)燃 室溫下過(guò)氧化氫溶液遇到二氧化錳時(shí)分解出氧氣（4） 木條不復(fù)燃 沒(méi)有氧氣生成

通過(guò)以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以得出 的結(jié)論。

重構(gòu)后，整個(gè)教學(xué)過(guò)程體現(xiàn)著如下特點(diǎn)：

（1）科學(xué)的核心是探究，科學(xué)探究是科學(xué)研究過(guò)程的本質(zhì)特征。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中不只是接受一些科學(xué)的知識(shí)和結(jié)論 （催化劑的概念），而是經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，如通過(guò)觀察與思考提出問(wèn)題，通過(guò)動(dòng)手、動(dòng)腦、合作交流等途徑解決問(wèn)題，這不僅符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，而且對(duì)他們的發(fā)展有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

（2）科學(xué)探究過(guò)程始終貫穿著各種思維活動(dòng)，在探究催化劑概念的過(guò)程中運(yùn)用了如比較、分類、判斷、歸納、演繹、想象和分析、綜合等，在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的思維技能。

［1］ 高劍南，王祖浩．化學(xué)教育展望［M］．上海：華東師范大學(xué)出版社，2001：131－170

［2］ 教育部．科學(xué)（7～9年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)［M］．北京：北京師范大學(xué)出版社，2001