在實驗教學中培養創新能力

摘要：創新能力是可以通過訓練和培養加以塑造的心智模型。為了培養學生的創造精神和創造能力，我們改進實驗教學方法，注重實驗的創新和探索性，設計問題的情境，顯示知識獲取的過程，實施“實驗、啟思、引導”的教學模式，充分發揮科學實驗在培養學生創新精神、探究能力、創造能力方面的特殊功效。創新課堂演示實驗，改實驗的驗證性為探索性，引導學生設計實驗，變寫實驗報告為培養思維的過程。

關鍵詞：創新能力；驗證性實驗教學；探索性實驗教學

培養創新人才是廣大教育工作者在新時代的一項重要教育任務，如何培養具有創新精神和實踐能力的人才，這是廣大教師迫切需要研究的重要教育課題。初中科學課程是一門實驗科學，科學實驗不僅是科學教學的主要方法和手段，同時也是科學教學的重要基礎和重要內容。

在實驗教學中，運用實驗“探究式”教學，設計、實施實驗方法和技術的創新教學，培養學生的設計創新能力和移植應用能力。實驗“探究式”教學的特點是：以“探究式”教學理論為指導，以技術創新模式中認知程式為教學主線。教師根據學生認知特點，遵循科技人員設計的認識規律和思維方法，模擬科技人員進行科技應用設計的探索情景，通過鋪設知識和思維臺階濃縮探索時空，展現應用設計探索過程。以教師為教學中主導和導航，在教師的導航下，通過師生雙方互動和活動來引導學生進行科技探索研究。教師的導航作用是提出設計課題、激發學生探索動機、啟發學生思維、提供有關的信息、滲透研究方法、幫助學生構建新的認知結構。以學生為教學主體，學生是教學過程中的主要探索者、積極的認知者，是構建設計方法的主體。即學生經歷科技設計的各個環節，運用所學科學理論和科學設計方法探索設計、體驗設計探究過程中的艱難和快樂，最后實現設計創新和移植應用創新。新大綱指出：“科學的研究方法，對于探索自然具有普遍意義。”怎樣在實驗教學中創新，培養學生的創新能力呢？

創新能力是運用一切已知信息，產生某種新穎、獨特、有社會或個人價值物品的能力。美國心理學家馬斯洛認為：創造力可分為兩種，一種是特殊才能的創造力，另一種是自我實現的創造力。中學創新教育主要是培養學生的自我實現的創造能力。創造能力是可以通過訓練和培養加以塑造的心智模型。為了培養學生的創造精神和創造能力，我們改進實驗教學方法，注重實驗的創新和探索性，設計問題的情境，顯示知識獲取的過程，實施“實驗、啟思、引導”的教學模式，充分發揮科學實驗在培養學生創新精神、探究能力、創造能力方面的特殊功效。

一、 創新課堂演示實驗

創新教育需要創造性的教與學。教師創新演示實驗，不但使學生掌握有關知識，而且培養他們不迷信課本，敢于對科學方法進行創新的精神，激活創新意識，進而培養學生創新能力。例如：我們在講“大氣壓”時，可演示“瓶子吃蛋”的實驗。用一燃燒的紙放入瓶內，使氣體稀薄，將一煮熟剝殼的雞蛋小端封住瓶口，這時雞蛋大端不斷縮小，最后雞蛋落入瓶中。通過以上寓教于樂的實驗，使學生們在笑聲中進一步加深了對大氣壓的理解，而且激勵學生的創新動機，培養了創新精神和創造能力。

二、 改實驗的驗證性為探索性

傳統的驗證性實驗教學大都是“教師做，學生看，教師講，學生記”的形式，課堂氣氛沉悶，學生缺少主動權，更談不上發展學生的創新思維了。所以教師可結合自身特點和不同教學內容，變演示性的驗證實驗為探索性實驗，通過指導或引導，讓學生去操作、分析和探索，使學生成為知識的再發現者而不是接受者。例如，在講授“阿基米德原理”時，為了充分發揮學生自主探索的作用，就把課堂移到了實驗室。呈現金屬塊全部浸沒和部分浸沒兩種情況，讓學生自己通過實驗探究，總結出浮力大小與排開水的重力相等的關系，從而得出阿基米德原理。學生通過這種自主學習活動，學到的知識印象深刻，容易喚起學生的創新意識。所以教師要充分挖掘教材中的探索性成分，引導學生主動學習，主動探索，自己發現問題，發現規律，從而不斷提高學生的創新意識和創新能力。

三、 引導學生設計實驗

照方抓藥式的實驗能提高學生熟練操作的程度，但不能培養和鍛煉學生的創新精神與創造能力。通過引導學生根據實驗目的和原理進行自行設計實驗，獨立完成有關實驗，不但可以有效地培養和鍛煉他們的實驗能力，并在實驗操作過程中，使他們的創造性思維得以發展，培養創造能力。例如，“用電流表和電壓表測電阻”的學生實驗，先在小黑板上列出教學目標和注意事項，然后放手讓學生自己完成實驗的整個過程，自選儀器，自己設計實驗電路，自擬實驗報告和數據處理。通過這些自由度大、自主力強的實驗，學生能學到許多知識，又能培養學生的觀察能力、動手能力和思維能力，更以其趣味性和探索性在培養學生創新精神方面發揮其獨特的功能和作用。

四、 變寫實驗報告為培養思維的過程

發散思維是一種從不同角度、不同途徑去設想、探索多種答案，最終使問題圓滿解決的思維方法，它是培養學生創新思維的重要途徑。發散思維的培養，可以避免教師、教材對學生思維的壓抑，避免無意識地將學生的思維納入某一特定模式，有利于開拓學生的思路，使學生處于主動思維的狀態，從而培養學生勇于探索、勇于創新的精神。在科學實驗中，我們可以要求學生不限于課本的材料，將器材開放，讓學生根據實驗的目的和原理去設計實驗，鼓勵學生寫出有獨立見解的實驗報告，然后根據不同的實驗類型，在課堂上進行點評，分析出合理的器材與步驟。這樣就把以往學生抄實驗報告改變為發散思維的過程。例如在講到用天平和量筒測量液體密度時，讓學生根據實驗的目的和原理去設計實驗，寫出實驗器材和步驟。在步驟上，對有些學生先稱燒杯和鹽水的總質量，再稱空燒杯質量的做法進行了討論，分析后得出這種方法在理論上是可以的，但會造成較大的誤差，從而培養學生的發散思維，也使學生的創新能力在潛移默化中得到了培養。

綜上可見，創新能力的培養有機滲透在實驗過程的各個環節之中。任何形式、性質的實驗，都是和創新活動分不開的。注重實驗的創新和探索性，是培養學生創新精神，進行創造實驗，培養創造能力的有效途徑之一。通過實驗過程培養思維能力，使實驗方法的掌握和能力形成結合在一起，應該成為教學追求的最高境界。

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(溫州市樂清市柳市中學)