科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

浦曉晨

科學(xué)課程一般需要理論與實(shí)踐相結(jié)合，對現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。學(xué)生可以在科學(xué)實(shí)踐的過程中，不斷思考與總結(jié)。因此，科學(xué)課程對學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)有很好的幫助作用。

如今是以創(chuàng)新為主要推動(dòng)力的科技發(fā)展時(shí)代。從小學(xué)就開始對學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，不但在教育行業(yè)中，甚至是在未來的時(shí)代發(fā)展中，都有重要意義。引導(dǎo)學(xué)生建立創(chuàng)新型的思維模式，豐富學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，是基礎(chǔ)教育行業(yè)十分重視并在不斷探索與深化的一個(gè)重要課題，同時(shí)也是教育行業(yè)目前還有待提升的一種教育模式。小學(xué)階段是人一生學(xué)習(xí)階段中求知欲最旺盛，接受知識速度最快的時(shí)期，因此，提高小學(xué)課堂教育的質(zhì)量對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有極大的作用。小學(xué)科學(xué)課程主要是通過生動(dòng)形象的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，從而引導(dǎo)學(xué)生建立靈活的科學(xué)思維，并在實(shí)驗(yàn)操作過程中提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此，小學(xué)科學(xué)課程具有非常重要的思維引導(dǎo)和科學(xué)啟蒙作用。

一、引導(dǎo)學(xué)生自主思考

大多數(shù)小學(xué)科學(xué)教師習(xí)慣在上課之前，就將科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與安排好，上課的時(shí)候直接進(jìn)行演示并講解科學(xué)原理即可。這樣的方式雖然能提高課程效率，提高完成教學(xué)任務(wù)的速度，卻達(dá)不到很好的教學(xué)效果。學(xué)生只是通過聽講與觀看教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，鮮少有機(jī)會(huì)參與親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，并且得到的結(jié)論都是現(xiàn)成的，沒有經(jīng)過一個(gè)自主思考的過程。這很顯然不利于引導(dǎo)學(xué)生建立創(chuàng)新性的科學(xué)思維。

在《山脈的變化》這一節(jié)科學(xué)課程中，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵禾骄看笞匀恢械牧α颗c作用對山脈產(chǎn)生的影響，從而對自然力量進(jìn)行總結(jié)。為了擺脫古板的教學(xué)模式，科學(xué)教師可以先給學(xué)生布置觀察山脈與調(diào)查山脈的任務(wù)，讓學(xué)生在觀察的過程中進(jìn)行思考與總結(jié)，主動(dòng)查閱相關(guān)資料，之后再帶著無法自行解決的疑問進(jìn)入課堂。這樣會(huì)達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果?？茖W(xué)教師在教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)扮演一個(gè)引導(dǎo)者與輔助者的角色，引導(dǎo)學(xué)生順著某個(gè)方向進(jìn)行思維的發(fā)散，從而進(jìn)行創(chuàng)新性思考與實(shí)踐。在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師可以為學(xué)生提供橡皮泥、玻璃球等實(shí)驗(yàn)器材，在保證學(xué)生安全的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的思考與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)科學(xué)的主觀能動(dòng)性。

二、幫助學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的展現(xiàn)內(nèi)容有時(shí)候并不非常明顯，若是只讓學(xué)生觀看，可能達(dá)不到很好的實(shí)驗(yàn)效果。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)一般來說操作性與可行性都比較強(qiáng)，適合學(xué)生自己進(jìn)行操作，教師應(yīng)當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)造豐富的動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。此外，除了根據(jù)課本實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作外，教師還可以引導(dǎo)與鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的思考進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的二次創(chuàng)作，打破常規(guī)性思維，建立創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)思維。

在“火山”的科學(xué)制作實(shí)驗(yàn)中，主要課程內(nèi)容是利用干蘇打和醋進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)泡沫噴發(fā)的現(xiàn)象，從而模擬火山爆發(fā)的效果。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)其實(shí)與火山噴發(fā)的實(shí)際情況并不是非常相符，若是只單純地遵照課本的內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒辦法得到良好的科學(xué)體驗(yàn)。因此，教師可以在保證學(xué)生人身安全的前提下，引導(dǎo)學(xué)生對這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新與更改。部分學(xué)生經(jīng)過思考之后，認(rèn)為還可以通過搖晃封閉啤酒瓶的辦法，在打開啤酒瓶口的那一瞬間也能達(dá)到火山噴發(fā)的效果，并且操作步驟更簡單，危險(xiǎn)性更小?？梢?，通過引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主思考，能夠激發(fā)學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生濃厚的求知欲，從而積極地進(jìn)行思考，對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有很大的幫助作用。

三、鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑

自古以來，科學(xué)就是一門不斷被打破與被完善的學(xué)科。通過不同的角度、不同的思維方式，可能對同一個(gè)現(xiàn)象會(huì)有不同的理解。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，不能將科學(xué)理論固定化，要引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后，通過自己的理解，對科學(xué)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。對在自己思考的時(shí)候產(chǎn)生的與課本上不同的理論與觀點(diǎn)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生勇敢地提出，并動(dòng)員全體學(xué)生一起進(jìn)行思考。還可以通過課下查找資料，實(shí)地觀察的形式驗(yàn)證自己的結(jié)論，從而加深學(xué)生對這一知識點(diǎn)的理解。教師要在班級中營造敢于質(zhì)疑與發(fā)言的學(xué)習(xí)氛圍，帶動(dòng)全班同學(xué)的思考積極性，從而達(dá)到很好的思維創(chuàng)新效果。

四、鼓勵(lì)學(xué)生走出傳統(tǒng)科學(xué)模式

一般來說，科學(xué)實(shí)驗(yàn)人員需要對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行理論與現(xiàn)象的猜想，從而設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)來解釋這一科學(xué)現(xiàn)象。但是小學(xué)生群體的理論儲(chǔ)備并不豐富，動(dòng)手能力也比不上成年人，因此從設(shè)計(jì)到完成實(shí)驗(yàn)的這一整個(gè)過程難度系數(shù)過大。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟襟E刪減。比如說，準(zhǔn)備好相應(yīng)的科學(xué)問題或科學(xué)現(xiàn)象，為學(xué)生提供“問題”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但要適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生提供設(shè)計(jì)思路與思考方向。對有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，教師還要進(jìn)行全程的跟進(jìn)。也就是說，教師要避免過于注重實(shí)驗(yàn)的固有流程和形式，要學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行刪減與修改。

在“小苗的誕生”這一科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要對小苗進(jìn)行栽培與養(yǎng)育。小苗的栽培并不是一兩節(jié)課就可以完成的，若是一味遵從實(shí)驗(yàn)本身需要的流程，將會(huì)導(dǎo)致這個(gè)實(shí)驗(yàn)漫長且不好掌控。因此，教師可通過準(zhǔn)備不同生長階段的小苗，將學(xué)生進(jìn)行分組，不同組的學(xué)生觀察與研究不同生長期小苗的生長情況，從而有助于學(xué)生對小苗的整個(gè)生長過程有全面的觀察與了解。對在種植或者澆水、施肥等過程中出現(xiàn)的問題，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考失敗的原因，從而總結(jié)出小苗生長所需的要素和條件。這樣的方式有助于學(xué)生增加對實(shí)驗(yàn)的理解與收獲，還對科學(xué)思維的雙面性進(jìn)行了深化。

綜上所述，科學(xué)的學(xué)習(xí)并不是單純地掌握理論知識與觀看實(shí)驗(yàn)就可以完成的。通過給予學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的條件和獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，能增加學(xué)生對科學(xué)的參與感和興趣度，有助于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生只有自身對科學(xué)感興趣，親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考與探索，勇于改變與優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟，提出實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑，才能更好地構(gòu)建創(chuàng)新性的科學(xué)思維，進(jìn)行創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)操作，為培養(yǎng)未來創(chuàng)新性人才打下良好的基礎(chǔ)。