中共中央、國務院在《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中指出:“要重視實驗課教學,培養學生的實際操作能力,尤其是對學生創新能力的培養。”我們具體從事實驗教學研究的教師,如何加強和改進實驗教學工作乃是貫徹落實好《決定》精神,努力培養學生創新能力的關鍵。
一、變老師演示實驗為學生探究性實驗
在實驗教學中,要培養學生的創新能力,必然要改變傳統的實驗教學法。作為基礎教育的實驗教學,在培養學生的創新能力時,教師的作用應盡力體現在情景的創設、啟發性問題的提出、學生創造性思維興奮點的捕捉等方面。將演示實驗改為探究實驗,教師要進行創新設計,包括教具改進設計、實驗層次的安排、問題的設置及解決的辦法等。這種創新設計的目的,是要讓學生充分地動腦、動手、動口,發揮學生的學習主體作用,從而激發學生的創造性思維。同時,這種創新設計對學生也是一種很好的示范,對學生創新能力的培養將起到潛移默化的作用。在實驗教學中,教師應因勢利導,不失時機地對學生中那些標新立異、獨樹一幟的做法予以肯定,鼓勵學生用自己的頭腦思考問題,敢于另辟蹊徑,勇于探究,不斷創新。
二、變模仿老師實驗為獨立觀察思考,自主操作探究
實驗教學必須引導學生認真觀察實驗操作過程并親自實踐,才能收到事半功倍的效果。第一,在引導學生開展實驗探究之前,對實驗可能產生的現象,要做到心中有數,不能盲目操作。第二,教師在做演示實驗時,要邊演示邊講解,并指導學生動手操作,同時還要教給學生觀察的方法,如對比、聯系、重點觀察等,讓學生在探究和觀察中通過比較、分析、判斷、抽象概括獲得知識,訓練動手能力,發展思維能力和想象能力。第三,在學生實驗時,教師不僅要求學生了解儀器的構造與用途,而且要學會正確地使用,熟練地裝配連接,掌握探究的步驟與方法,引導學生通過實驗,觀察發現問題,通過思考得出結論,填寫實驗報告。這樣既防止了教師一講到底、包辦代替,又避免教師不加指導地放任自流。有些難度大、綜合性強的實驗,可反復多操作幾遍,加深印象,從而提高學生的實驗技能,達到預期的教學效果。
三、變實驗標準步驟為創造性多元化操作
實踐證明:中學生有巨大的創造潛能,實驗和探究活動,應該讓學生自己設計、自己操作,是學生發揮個體創造潛能的好機會,教師應抓住這個機會,有意識地激發學生的創新意識、指導學生創造思維的方式方法,培養學生的創新精神。以電路的連接實驗為例:如果在實驗中首先要求學生通過自己的探究和操作,發現并聯是各個小燈泡發光亮度相同,他就獲得了個體首創的喜悅。如果教師恰當引導,讓學生自己提出問題,去尋找新的收獲,學生很容易產生進一步發現的欲望。事實上,關于電路,學生還有很多未知的知識——混連、電流、電壓、電功、電功率等。盡管還未學到這方面知識,但是現在的學生接觸面非常廣,他們在日常生活中稍有印象的東西,都會受到激發而欲求其所以然。
這里有一個問題需要注意:規范化實驗操作與培養學生創造力的關系。我們認為,這和培養創造力,發揮學生創造潛能并不矛盾。也就是說,教學中需要創造性或探究過程。在實驗和探究的操作過程中,應該進行規范化操作,否則是不科學的甚至是不安全的。
探究性實驗必須重視學生的發展,以人的發展為本。實驗操作應堅持以“教師為主導、學生為主體”的原則,充分調動學生的學習興趣,教給學生學習方法,培養學生獨立自主解決問題的能力,使學生通過對實驗現象的分析,弄清問題的本質,理解所學知識。
中學實驗大致包括:①培養學生學習興趣的實驗;②幫助學生建立概念的實驗;③分析物體成分或構造的實驗;④證明一種科學道理(規律)的實驗;⑤認識物體主要性質的實驗;⑥訓練學生技能的實驗;⑦培養學生長期觀察習慣的實驗等等。教材中安排的演示實驗和學生實驗,其方法一般只有一種。就學生實驗來說,從器材到實驗步驟及表格設計都由教材按一定的模式制定,對教師來說當然是省事多了,但不利于學生創新思維的培養。我們應該采用多種實驗來培養學生的創新能力。對于學生的分組實驗,我們在幫助學生掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗探究。也許這樣會造成一些“混亂”,學生也得不到比較準確的實驗數據,但可以活躍學生的創新思維,實驗中學生需要在多種因素中進行取舍,對所得的信息進行篩選,這就要求學生在追求既定目標的過程中,有全局觀點并善于協調,在不同的情況下,善于應變,培養學生的應變能力,使學生的分析、抽象,綜合,表達能力都得到訓練和提高。
四、變老師照本宣科式的實驗為創設實驗問題情境引導學生提出問題設計實驗
要使實驗教學獲得成功,教師必須吃透教材,了解學生,精心設計符合學生認識規律的教學程序。其課堂教學程序一般為:一是教師提出要探究的問題,使學生明確實驗目的、實驗步驟、觀察的重點;二是學生分組實驗觀察現象,記錄數據,教師巡回指導;三是根據實驗結果,引導學生討論分析,回答教師設計的問題,使認識逐步深化,步步逼近待認識的原理和規律,讓學生自我探究、自我發現;四是讓學生匯報實驗現象和討論實驗結果,教師進行適當的啟發和引導,得出科學概念和科學規律,達到創新認識的目標。
創新教學的構成要素研究性、引導性、發現性、歸納性等是有機結合起來的,這就是要求教師在實驗教學中創造性地運用現代教學方法和教學手段,將多種教學方法進行優化組合。吸收由教育科學研究所提供的新知識,用教師“創造性的教”,為學生“創造性的學”創造情境和條件。實驗手段創新。實驗本身也是一種教學手段,將現代化教學手段融入到實驗教學中去,優勢互補,相得益彰,這不僅是提高實驗教學效果的途徑,而且是實驗手段創新的一種重要方式。在實驗教學中應用計算機多媒體技術可以在提供實驗背景、闡述實驗原理、解除空間和時間對觀察實驗現象的限制、輔助實驗分析、顯示實驗室無法做出的實驗等等方面均能發揮很好的作用。但是在運用中一定要把握住:計算機多媒體只能用來輔助實驗教學,不能喧賓奪主,更不能用實驗的畫面來代替實驗。計算機多媒體在實驗教學中,用得好可以錦上添花,但是用得不好也會弄巧成拙。
責任編輯 潘孟良