教材重構與學生創新能力培養

周文榮

（深圳市寶安區民治中學 廣東 深圳 518109）

在知識經濟突飛猛進的當今時代，創新能力已經成為社會發展的強大動力。隨著課程改革的不斷深入，培養學生的創新精神和實踐能力己成為當今學校素質教育的核心。毫無疑問，科學課程中的實驗既是學生學習科學知識和技能的最好的實踐活動，也是學生能夠充分發揮想象力和創造力的活動過程?，F行教材雖是課標教材，其中的實驗設置仍然跟不上形勢發展的要求，演示實驗多，學生實驗少，既使是學生實驗也多是重復一些演示實驗的內容［1］。如果教師在課堂教學中因陳守舊、照本宣科，顯然不利于實驗能力的培養，更不利于培養學生的創新能力。因此教師應該轉變教育觀念，對教材進行重構，改編、創編、設計新的教學內容，這樣才能培養出具有創新精神和實踐能力的學生。

一、加強緒言課實驗的創新處理，激發學生的學習興趣和創新欲望

學生探索自然的興趣是學習科學最直接和持久的內在動力，對學生今后的發展至關重要。美國哈佛大學校長在世界大學校長論壇上講過：“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力，就不可能產生那些對社會和人類有巨大價值的發明創造。”可見一切發明創造都來源于對事物永不滿足的好奇心和求知欲望。良好的開頭是成功的一半，學生剛從小學進入初中，年齡小好奇心強。據此，教師應在緒言課教學中，在做好書中實驗的基礎上，創造性地精心設計一些簡單新奇易行的精彩實驗。例如“燒不破的手帕”、“水變牛奶”、“玻璃棒點燈”、“水中生火”等，利用科學實驗的美吸引學生，把學生帶到一個奇妙的科學新世界。再進一步聯系生產生活實際，人們衣食住行，我國古代科學成就等。讓學生初步感受到，科學與人們的生產生活離不開。并告訴學生，只要學好科學，同學們自己就能夠制備新的物質，使世界更加豐富多彩，從而激發出學生的學習興趣和創新欲望。這真正體現出了“科學是以多樣統一的自然界為研究對象的探究活動，是建立在證據和理性思維的基礎上的，其基本動力是人類的好奇心和求知欲……”［2］。

二、改教師演示實驗為學生分組實驗，培養學生的實踐能力

創新觀察能力、創新實踐能力是形成創新能力的重要部分，實踐是創意和創新的橋梁。學生親自動手多做實驗，在自己實驗的過程中去觀察去實踐，是充分培養這兩方面能力的關鍵。

【案例－1】：浙教版科學八年級下冊第二章第一節“空氣中氧氣含量的測量”

教材設計特點：教材安排的是演示實驗，教師示范演示，而學生則是被動的觀察者，由于教師操作規范標準，演示過程中很少出現意外，因此對于影響實驗成功的關鍵因素這一難點，一般都是教師在演示的過程中告知學生，此時學生印象往往不會深刻。

教材重構：改教師演示為學生分組實驗，教學流程為分組實驗－交流現象－尋找與教材描述差異原因。由于學生實驗操作能力不強，既使老師一再強調，大部分組也會在實驗過程中出現這樣那樣的問題，從而導致實驗意外（不成功）。在交流互動探究中，學生尋找到影響實驗效果的四大問題六種情況：

問題一：密封問題

（1）力量小，廣口瓶的塞子沒塞緊導致漏氣；

（2）橡膠管老化出現了小孔導致漏氣。

問題二：空氣質量問題

第一次做實驗時效果較好，馬上做第二次時效果不理想，是由于瓶內的氣體中氧氣含量低，換一個集氣瓶再做時，進水剛好就達到1／5。

問題三：燃燒物量的問題

第一次實驗時燃燒物紅磷的量太少，造成空氣中的氧氣沒有消耗完。

問題四：操作不規范問題

（1）“燃燒匙伸入到集氣瓶里太慢?！?/p>

（2）“火焰剛熄滅時就馬上打開了夾子，集氣瓶內的氣體沒有冷卻到室溫，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驗變為在教師指導下學生親自體驗的教學形式，在體驗中激發出探索和創新欲望，在探索中去思考。這樣就把動手和動腦結合了起來。

三、改部分驗證性實驗為探究性實驗，培養學生的探究能力

驗證性實驗的泛濫可以說弊多利少，學生“照方抓藥”而少用腦，嚴重挫傷了他們探求知識的積極性。若把驗證性實驗改為探究性實驗，學生通過實驗方案的設計，通過實驗的觀察和記錄，以及通過實驗現象的分析、比較和推理，從而得出正確的結論。這既充分體現了學生的主體地位，又使學生獲得了科學研究的方法。雖說在科學實驗的探索中體現科學實驗的全過程有一定困難，但是，我們可體現探索的某一過程，如實驗現象探索、實驗結果探索、實驗方案探索等，也可以起到引導學生探究的作用。

【案例－2】：浙教版科學八年級下冊中“氧氣的實驗室制法”

教材設計特點：編寫者重視的是實驗的結論（制氧氣的藥品、裝置、步驟、催化劑等），該實驗的目的好象也在于獲得并記住這些結論，如對于催化劑概念及作用、特征是直接給出的，而對于實驗過程的探索，催化劑概念的形成，則是完全沒有。這是典型的把實驗技能等同于實驗能力，把動手操作能力等同于探究能力，而對于為什么要選擇用催化劑，則僅是一般地告知。

教材重構：（見下表和下圖）

實驗 實驗現象 實驗結論（1） 木條不復燃 沒有氧氣生成（2） 木條復燃 過氧化氫溶液受熱時能分解出氧氣

實驗 實驗現象 實驗結論（3） 木條復燃 室溫下過氧化氫溶液遇到二氧化錳時分解出氧氣（4） 木條不復燃 沒有氧氣生成

通過以上對比實驗，可以得出 的結論。

重構后，整個教學過程體現著如下特點：

（1）科學的核心是探究，科學探究是科學研究過程的本質特征。學生在這個過程中不只是接受一些科學的知識和結論 （催化劑的概念），而是經歷科學探究的過程，如通過觀察與思考提出問題，通過動手、動腦、合作交流等途徑解決問題，這不僅符合學生的認知特點，而且對他們的發展有長遠的意義。

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

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

［2］ 教育部．科學（7～9年級）課程標準［M］．北京：北京師范大學出版社，2001