在科學實驗教學中滲透創新教育的方法

楊躍根

摘 要：創新教育是以培養學生的創新意識、創新精神和創新能力為目的的教育，是素質教育的核心。課堂是培養學生能力的主陣地，在實驗教學中重視創新教育，更能培養學生的思維能力，促使創新能力的提高。主要從以下三個方面：優化和充實演示實驗，培養創新意識；改進實驗教學，培養創新能力；以學為中心，培養創新思維，闡述在科學實驗教學中滲透創新教育的方法。

關鍵詞：實驗教學；創新意識；創新能力；創新思維

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。人的創新意識、創新精神、創新能力主要靠后天培養，所以學校在創新教育中負有不可推卸的責任。如何在以生為本的大環境下培養學生的創新能力，已成為學校教育發展的一個重要課題。在傳統的實驗教學中，老師喜歡把課講得清清楚楚，把現存的知識告訴學生，這樣的課堂很難培養學生的創新意識，學生的創新能力得不到提高。盡管實驗教學中還存在著許多的不足之處，但實驗教學中依然要滲透創新教育，因為實驗教學在培養學生實驗技能和滲透創新教育方面，與其他任何教學形式相比，有著不可替代的作用。下面筆者結合自己的教學實踐，談談在科學實驗教學中如何滲透創新教育。

一、優化和充實演示實驗，培養創新意識

演示實驗具有具體、直觀、形象等特點，對于激發學生的學習興趣，點燃學生的創新火花有著非常重要的作用。

（一）增設演示實驗，培養創新意識

在實際實驗教學中，教師只是簡單地照搬和重復教材中的實驗，這樣做的結果是有可能減弱學生的學習興趣。“興趣是最好的老師”，學生的學習興趣喪失，又從何談學生的創新呢？對策是教師應在鉆研教材，把握教材的基礎上，適當地增設一些演示實驗，能有效地增強學生對知識的理解，進而滲透創新意識教育。如在進行水的沸騰教學時，教師可以增設一個“魚兒在上部沸騰的水中游動”的實驗，使學生在理解沸騰知識的同時，滲透創新意識的教育。在進行光的折射教學中，教師讓學生做“一枚杯中剛好看不見的硬幣再緩慢倒入水后逐漸看見”的實驗（如圖1）；在進行金屬與酸反應的教學時，教師可在已平衡天平的兩邊放上等質量的鹽酸，然后往兩邊分別放入等質量的鋁片和鎂條，讓學生觀察與思考實驗中出現的現象；在進行酸堿性質的教學時，教師亦可增設一些“魔術”化的實驗，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）利用對比實驗，培養創新意識

通過對比實驗教學，學生始終處于探究知識的思維狀態。如在進行唾液淀粉酶對淀粉是否有消化作用的探究實驗時，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，通過對比實驗，學生能更好地熟悉和掌握所學的知識內容。如在演示氫氣還原氧化銅的實驗時（如圖2），為了讓學生理解“實驗結束時必須先熄滅酒精燈，繼續通氫氣直至試管冷卻”，教師可以設置“先熄滅燈”與“后熄滅燈”的兩種對比情形來進行對比實驗教學。對比實驗教學在教材中隨處可見，教師要多鉆研、多挖掘。

（三）利用儀器設備，培養創新意識

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

二、改進實驗教學，培養創新能力

充分發揮學生的主動性與創造性，激發學生通過科學探究等方式去理解科學知識，學習科學技能，體驗科學過程與方法，初步理解科學本質，從而滲透學生創新能力的教育。

（一）改進實驗設計，培養創新能力

在實驗教學中，要考慮給學生更多的鍛煉機會，特別要注重讓學生在設計性實驗中得到訓練，可以讓學生自由地選擇所需儀器或者改用其他儀器。如在進行“伏安法測電阻”實驗后，可讓學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，這樣可以讓學生回憶鞏固串并聯的特點等知識以及培養學生實驗設計的創新能力。又如在進行“測定小燈泡額定功率”的實驗教學時，可讓學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，讓學生學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）改進實驗裝置，培養創新能力

教師要培養學生的創新能力，首先教師自己也要創新，教師要大膽地鼓勵學生對有些實驗裝置加以改進，使觀看到的現象更加清晰，更加直觀，從而滲透對學生的創新技能教育。如在進行動物的呼吸教學時，為了向學生證明動物確實會進行呼吸，教師可以鼓勵學生將書本上的實驗稍作改進，結合江南水鄉的特點，教師可以引導學生改用青蛙或龍蝦之類的動物代替昆蟲作為實驗對象，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，又可使實驗現象更加明顯，所有學生都能清楚地觀察到紅墨水的移動。又如在進行摩擦力教學時，為了讓學生體驗生活中摩擦力的存在，課本上有幾個體驗性實驗，但學生很難理解，因為在學生頭腦中缺少表象的支持，教師可引導學生改進實驗裝置，用毛刷倒放在桌面上，用彈簧秤拉動毛刷，學生就能很直觀地理解摩擦力的存在，從而幫助學生形成表象，克服難點，豐富體驗。

（三）改進實驗教學方法，培養創新能力

傳統的實驗教學，課堂上學生先是規規矩矩坐著，仔仔細細聽著老師講述實驗原理、實驗步驟，該做什么，不該做什么，然后是老師講一步，學生做一步，學生不敢越雷池一步，顯然這種課堂教學在一定程度上扼殺了學生的創新能力。因此，我認為教師應營造一種民主、寬松、和諧的教學氛圍，這樣學生才能大膽猜想，才可以自由發揮，才能培養學生的創新能力。事實證明，啟發式教學能引發學生思考，探究式實驗能引發學生創新意識，培養學生的創新能力。

三、以學為中心，培養創新思維

培養創新精神、創新人才，就要尊重學生的主體地位，培養學生自主學習的能力和精神，實現學生的自主發展。

（一）尊重學生主體地位，培養創新思維

實驗課對于培養學生的動手能力、創新思維有著重要的作用，為了做好每次實驗，要求在上實驗課之前，先提出問題、做出假設、設計實驗方案。比如，在學生做光合作用制造淀粉的實驗中，有的學生想用白菜、洋蔥等植物的葉來代替天竺葵來做實驗，對此，不要輕易否定，要讓他們自己嘗試，做出比較，然后得出結論。讓學生自己設計實驗，解決實驗前為什么要將葉片內的淀粉運走、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條件的實驗中，可以先讓學生根據生活經驗，自己提出種子萌發所需的條件有哪些，然后學生自行設計實驗方案，進行實驗，收集證據，得出結論。在實驗教學中充分突出學生的主體地位，有利于學生創新思維能力的培養。

（二）正確指導實驗，培養創新思維

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

（三）利用圖表教學，培養學生的創新思維

實驗教學中經常要對實驗數據及現象進行記錄整理與分析，這些經常是以圖表的形式展現出來的，圖表中反映的信息量是非常大的，幾乎每個學生都能從不同的角度對圖表進行分析概括得出一些結論。教師要抓住實驗教學中的數據與現象，利用圖表培養學生的創新思維能力。如教師在進行光的折射定律教學時（如圖7），為了讓學生理解“折射角小于入射角且折射角隨入射角的增大而增大”這點，教師在做完改變入射角大小的實驗后，及時地將相應的折射角大小記錄在表格中（如表1），讓學生通過分析表格數據得出相應的結論。在進行牛頓第一定律的教學時（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動實驗后，及時將三種情況下小車運動的距離記錄在表格中（如表2），讓學生分析現象得出結論。在分析圖表信息得出結論的過程中，要多給學生表達的機會，必要時可以采用小組討論，突出以生為本。

總而言之，創新作為素質教育的核心，已成為現代學校教育教學的主題。實施創新教育要貫徹以人為本，在實驗教學中要不斷力求創新，改進教育教學方法，努力培養學生的創新意識和創新能力。

參考文獻：

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