在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透創(chuàng)新教育的方法

楊躍根

摘 要：創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目的的教育，是素質(zhì)教育的核心。課堂是培養(yǎng)學(xué)生能力的主陣地，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視創(chuàng)新教育，更能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，促使創(chuàng)新能力的提高。主要從以下三個方面：優(yōu)化和充實(shí)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；以學(xué)為中心，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，闡述在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透創(chuàng)新教育的方法。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力；創(chuàng)新思維

創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。人的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力主要靠后天培養(yǎng)，所以學(xué)校在創(chuàng)新教育中負(fù)有不可推卸的責(zé)任。如何在以生為本的大環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，已成為學(xué)校教育發(fā)展的一個重要課題。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師喜歡把課講得清清楚楚，把現(xiàn)存的知識告訴學(xué)生，這樣的課堂很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到提高。盡管實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在著許多的不足之處，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)中依然要滲透創(chuàng)新教育，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和滲透創(chuàng)新教育方面，與其他任何教學(xué)形式相比，有著不可替代的作用。下面筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勗诳茖W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何滲透創(chuàng)新教育。

一、優(yōu)化和充實(shí)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

演示實(shí)驗(yàn)具有具體、直觀、形象等特點(diǎn)，對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，點(diǎn)燃學(xué)生的創(chuàng)新火花有著非常重要的作用。

（一）增設(shè)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師只是簡單地照搬和重復(fù)教材中的實(shí)驗(yàn)，這樣做的結(jié)果是有可能減弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣喪失，又從何談學(xué)生的創(chuàng)新呢？對策是教師應(yīng)在鉆研教材，把握教材的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)一些演示實(shí)驗(yàn)，能有效地增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解，進(jìn)而滲透創(chuàng)新意識教育。如在進(jìn)行水的沸騰教學(xué)時，教師可以增設(shè)一個“魚兒在上部沸騰的水中游動”的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在理解沸騰知識的同時，滲透創(chuàng)新意識的教育。在進(jìn)行光的折射教學(xué)中，教師讓學(xué)生做“一枚杯中剛好看不見的硬幣再緩慢倒入水后逐漸看見”的實(shí)驗(yàn)（如圖1）；在進(jìn)行金屬與酸反應(yīng)的教學(xué)時，教師可在已平衡天平的兩邊放上等質(zhì)量的鹽酸，然后往兩邊分別放入等質(zhì)量的鋁片和鎂條，讓學(xué)生觀察與思考實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象；在進(jìn)行酸堿性質(zhì)的教學(xué)時，教師亦可增設(shè)一些“魔術(shù)”化的實(shí)驗(yàn)，如在用氫氧化鈉溶液寫了字的硬紙片上噴灑酚酞試液，然后噴灑稀鹽酸溶液 ，觀察字的顏色變化。

（二）利用對比實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

通過對比實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生始終處于探究知識的思維狀態(tài)。如在進(jìn)行唾液淀粉酶對淀粉是否有消化作用的探究實(shí)驗(yàn)時，向一只試管中加2毫升唾液溶液，而在另一支試管中加入等量的蒸餾水，通過對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能更好地熟悉和掌握所學(xué)的知識內(nèi)容。如在演示氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)時（如圖2），為了讓學(xué)生理解“實(shí)驗(yàn)結(jié)束時必須先熄滅酒精燈，繼續(xù)通氫氣直至試管冷卻”，教師可以設(shè)置“先熄滅燈”與“后熄滅燈”的兩種對比情形來進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對比實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教材中隨處可見，教師要多鉆研、多挖掘。

（三）利用儀器設(shè)備，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

有些抽象的知識，學(xué)生較難想象、理解，這時，教師可以借助各種儀器設(shè)備來優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生更加形象具體地理解知識。如在進(jìn)行人體呼吸運(yùn)動中吸氣與呼氣兩個過程的教學(xué)時，教師可以自制儀器（如圖3），模擬人體的呼氣與吸氣兩個過程，讓學(xué)生仔細(xì)觀察吸氣和呼氣過程中，肺的變化以及膈肌的運(yùn)動情況，這樣一下子讓學(xué)生把抽象的呼吸過程轉(zhuǎn)化為具體可見的過程。又如在進(jìn)行磁鐵的“磁感線”教學(xué)時，教師可以借助實(shí)驗(yàn)室的儀器通過鐵屑形象地把“磁感線”展示出來（如圖4），學(xué)生一看非常清晰明了。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

充分發(fā)揮學(xué)生的主動性與創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生通過科學(xué)探究等方式去理解科學(xué)知識，學(xué)習(xí)科學(xué)技能，體驗(yàn)科學(xué)過程與方法，初步理解科學(xué)本質(zhì)，從而滲透學(xué)生創(chuàng)新能力的教育。

（一）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要考慮給學(xué)生更多的鍛煉機(jī)會，特別要注重讓學(xué)生在設(shè)計性實(shí)驗(yàn)中得到訓(xùn)練，可以讓學(xué)生自由地選擇所需儀器或者改用其他儀器。如在進(jìn)行“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)后，可讓學(xué)生思考如何只用其中的一只電壓表或一只電流表來測電阻（如圖5），其中R0的阻值已知，這樣可以讓學(xué)生回憶鞏固串并聯(lián)的特點(diǎn)等知識以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計的創(chuàng)新能力。又如在進(jìn)行“測定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，可讓學(xué)生思考如果電壓表的大量程已壞，而小燈泡的額定電壓又超過小量程，該如何來測小燈泡的額定功率，讓學(xué)生學(xué)會從另一個方面來間接地測小燈泡的額定電壓，從而測定額定功率。

（二）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

教師要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先教師自己也要創(chuàng)新，教師要大膽地鼓勵學(xué)生對有些實(shí)驗(yàn)裝置加以改進(jìn)，使觀看到的現(xiàn)象更加清晰，更加直觀，從而滲透對學(xué)生的創(chuàng)新技能教育。如在進(jìn)行動物的呼吸教學(xué)時，為了向?qū)W生證明動物確實(shí)會進(jìn)行呼吸，教師可以鼓勵學(xué)生將書本上的實(shí)驗(yàn)稍作改進(jìn)，結(jié)合江南水鄉(xiāng)的特點(diǎn)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生改用青蛙或龍蝦之類的動物代替昆蟲作為實(shí)驗(yàn)對象，用澄清石灰水代替堿石灰（如圖6），這樣既可使整堂課氣氛活躍，又可使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，所有學(xué)生都能清楚地觀察到紅墨水的移動。又如在進(jìn)行摩擦力教學(xué)時，為了讓學(xué)生體驗(yàn)生活中摩擦力的存在，課本上有幾個體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生很難理解，因?yàn)樵趯W(xué)生頭腦中缺少表象的支持，教師可引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，用毛刷倒放在桌面上，用彈簧秤拉動毛刷，學(xué)生就能很直觀地理解摩擦力的存在，從而幫助學(xué)生形成表象，克服難點(diǎn)，豐富體驗(yàn)。

（三）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，課堂上學(xué)生先是規(guī)規(guī)矩矩坐著，仔仔細(xì)細(xì)聽著老師講述實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，該做什么，不該做什么，然后是老師講一步，學(xué)生做一步，學(xué)生不敢越雷池一步，顯然這種課堂教學(xué)在一定程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，我認(rèn)為教師應(yīng)營造一種民主、寬松、和諧的教學(xué)氛圍，這樣學(xué)生才能大膽猜想，才可以自由發(fā)揮，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。事實(shí)證明，啟發(fā)式教學(xué)能引發(fā)學(xué)生思考，探究式實(shí)驗(yàn)?zāi)芤l(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、以學(xué)為中心，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新人才，就要尊重學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和精神，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主發(fā)展。

（一）尊重學(xué)生主體地位，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

實(shí)驗(yàn)課對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維有著重要的作用，為了做好每次實(shí)驗(yàn)，要求在上實(shí)驗(yàn)課之前，先提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。比如，在學(xué)生做光合作用制造淀粉的實(shí)驗(yàn)中，有的學(xué)生想用白菜、洋蔥等植物的葉來代替天竺葵來做實(shí)驗(yàn)，對此，不要輕易否定，要讓他們自己嘗試，做出比較，然后得出結(jié)論。讓學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)，解決實(shí)驗(yàn)前為什么要將葉片內(nèi)的淀粉運(yùn)走、耗盡，為什么要用水浴加熱酒精等問題。再比如在研究種子萌發(fā)條件的實(shí)驗(yàn)中，可以先讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，自己提出種子萌發(fā)所需的條件有哪些，然后學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，得出結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分突出學(xué)生的主體地位，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

（二）正確指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要善于捕捉學(xué)生思維活動。傳統(tǒng)的教學(xué)以教師為中心，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的依賴心理比較強(qiáng)，所以教師首先要幫助學(xué)生克服依賴心理，敢于自主完成實(shí)驗(yàn)，只有學(xué)生自己親手做、親眼看，才能體驗(yàn)成功的喜悅。另外，有的學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有畏難情緒，總是害怕實(shí)驗(yàn)會失敗，這時教師要培養(yǎng)學(xué)生大膽嘗試的精神，鼓勵學(xué)生去完成一些小實(shí)驗(yàn)、小制作等。通過自己動手操作，完成實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生體會到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力，為今后的科學(xué)創(chuàng)新打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）利用圖表教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中經(jīng)常要對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象進(jìn)行記錄整理與分析，這些經(jīng)常是以圖表的形式展現(xiàn)出來的，圖表中反映的信息量是非常大的，幾乎每個學(xué)生都能從不同的角度對圖表進(jìn)行分析概括得出一些結(jié)論。教師要抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，利用圖表培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。如教師在進(jìn)行光的折射定律教學(xué)時（如圖7），為了讓學(xué)生理解“折射角小于入射角且折射角隨入射角的增大而增大”這點(diǎn)，教師在做完改變?nèi)肷浣谴笮〉膶?shí)驗(yàn)后，及時地將相應(yīng)的折射角大小記錄在表格中（如表1），讓學(xué)生通過分析表格數(shù)據(jù)得出相應(yīng)的結(jié)論。在進(jìn)行牛頓第一定律的教學(xué)時（如圖8），教師也可在做完小車在毛巾表面、木板表面、玻璃表面三種不同表面的運(yùn)動實(shí)驗(yàn)后，及時將三種情況下小車運(yùn)動的距離記錄在表格中（如表2），讓學(xué)生分析現(xiàn)象得出結(jié)論。在分析圖表信息得出結(jié)論的過程中，要多給學(xué)生表達(dá)的機(jī)會，必要時可以采用小組討論，突出以生為本。

總而言之，創(chuàng)新作為素質(zhì)教育的核心，已成為現(xiàn)代學(xué)校教育教學(xué)的主題。實(shí)施創(chuàng)新教育要貫徹以人為本，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要不斷力求創(chuàng)新，改進(jìn)教育教學(xué)方法，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

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