借助實驗教學發(fā)展學生創(chuàng)新思維

〔摘 要〕 本研究探討了借助實驗教學發(fā)展學生創(chuàng)新思維的方法。研究指出，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)可增強學生對科學的興趣，提升批判性思維與問題解決能力，培養(yǎng)實驗操作技能及科學態(tài)度，同時加強團隊合作與交流。培養(yǎng)方法包括：設計開放式實驗活動，采用問題導向學習策略，整合跨學科內(nèi)容以及利用思維導圖等視覺工具。這些方法有助于激發(fā)學生的探索精神，拓寬知識視野，促進其創(chuàng)新思維的發(fā)展。

〔關鍵詞〕 小學科學；實驗教學；創(chuàng)新思維；發(fā)展

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 23 091-093

近年來，創(chuàng)新思維在教育領域越來越受到重視，特別是在小學科學教育中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力至關重要。本研究旨在探討小學科學實驗教學如何促進學生創(chuàng)新思維的發(fā)展，分析其在提升學生科學興趣、批判性思維、實驗操作能力和團隊協(xié)作等方面的優(yōu)勢。本文還進一步探討了有效的教學策略，以促進小學生在科學學習過程中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

一、借助實驗教學發(fā)展學生創(chuàng)新思維的意義

（一）增強學生對科學知識的興趣和探索欲

將創(chuàng)新教學方法與實驗設計引入小學科學實驗教學中后，學生對于科學知識表現(xiàn)出較強的學習興趣與探究欲望。這一教學方式激發(fā)了學生的好奇心，讓學生更主動地投入科學學習與實驗活動。學生在自己動手操作實驗、觀察現(xiàn)象、提出假說、進行實驗、驗證假說等過程中，對科學有了更直觀、更深入的理解。另外，培養(yǎng)創(chuàng)新思維也不局限于傳授知識，而是要指導學生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和探究解決的途徑。這一探索過程充滿了未知與挑戰(zhàn)，能有效激發(fā)學生求知與探索的欲望。學生遇到意想不到的實驗結果時，就會學著不斷地懷疑、探尋原因，這一科學探索過程本身就會極大地vb0hEi9SaK0yFrm8czmfaA==刺激其探索欲。這種實驗教學，使學生在學到科學知識的同時，還能學到怎樣學習科學和怎樣運用科學方法去探索未知領域。這一學習經(jīng)驗大幅提升了其科學學習興趣，也為今后的科學學習與研究奠定了堅實基礎。

（二）促進學生批判性思維和解決問題能力的提升

小學科學實驗教學中，對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)不僅要提高其科學知識水平，更要鍛煉其批判性思維與解決問題的能力。學生在參與設計實驗、操作實驗直至分析實驗結果的過程中，不斷進行著觀察、對比、歸納、推理等活動，而這一切構成了批判性思維訓練中非常重要的部分。實驗過程中，學生學習怎樣從大量資料中甄別關鍵數(shù)據(jù)、怎樣分清觀點與事實、怎樣合理地解釋與懷疑實驗結果。這一思考過程訓練學生獨立思考、批判性分析，從而對科學現(xiàn)象、原理有更深刻、更完整的認識。與此同時，科學實驗中也常常會伴隨各種各樣的問題與挑戰(zhàn)，這就要求學生必須運用知識與創(chuàng)造力去尋求解決方法。它既是問題解決過程，也是創(chuàng)新思維發(fā)展與問題解決能力提升的過程。學生在實驗活動中學習怎樣界定問題、怎樣設置假設、怎樣設計實驗對假設進行驗證、怎樣依據(jù)實驗結果對假設與方法進行調整等，是復雜問題求解過程中不可缺少的關鍵環(huán)節(jié)。

（三）培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學態(tài)度

在小學科學實驗教學的過程中，對學生實驗操作能力的培養(yǎng)和端正科學態(tài)度的塑造成為最主要的教育目標。實驗操作能力培養(yǎng)涉及學生熟練使用科學儀器、準確實施實驗步驟、觀察實驗現(xiàn)象和記錄實驗數(shù)據(jù)等。通過這類活動，使學生在獲得科學知識的同時，還能學會怎樣應用這類知識去解決現(xiàn)實問題，而這一能力在他們今后的學習與生活中是必不可少的。培養(yǎng)學生的科學態(tài)度意味著要他們確立正確的科學觀念和行為標準。這包括追求真實、勇于創(chuàng)新、熱衷于探索和對細節(jié)的嚴格要求。科學實驗教學中，學生對實驗結果應客觀公正，對實驗過程應耐心細致，這都反映了科學態(tài)度。實驗教學使學生在實踐活動中體驗科學探索，并逐步形成積極的科學態(tài)度。良好實驗操作能力與科學態(tài)度的養(yǎng)成，不僅能幫助學生更加高效地掌握所學內(nèi)容，而且能在其內(nèi)心播下探索真理的種子，為其將來成為富有創(chuàng)新精神、實踐能力強的人奠定堅實基礎。

（四）加強學生團隊合作與交流能力

小學科學實驗教學中對學生團隊合作與交流能力培養(yǎng)占著舉足輕重的地位。科學實驗通常不單獨進行，需要團隊協(xié)作才能完成。在這一過程中，學生要學習怎樣和同伴交流思想，共享信息，分工合作，并一起面對問題、解決問題。這樣，在加強學生社交能力的同時，也促進團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)。團隊合作的溝通，并不局限于口頭與書面溝通，還有非語言溝通，例如肢體語言與表情。在這一過程中，學生學會了怎樣發(fā)表意見、怎樣聽取別人的建議、怎樣經(jīng)過討論形成共識。這些能力對學生今后的學習、工作都極為重要。學生通過小組合作科學實驗項目，不僅學到了科學知識與實驗技能，而且還學習到在小組內(nèi)如何進行有效交流與合作，對其發(fā)展成為一個能適應社會并能處理復雜問題的人，有著十分重要的作用。

二、借助實驗教學發(fā)展學生創(chuàng)新思維的方法

（一）設計開放式實驗活動，激發(fā)學生的好奇心和探索精神

設計開放式實驗活動是為了給小學生提供自由探究的學習氛圍。這一氛圍能有效激發(fā)他們的好奇心與探究精神。在開放式實驗條件下，教師已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的知識傳授者，而轉變?yōu)閷W生探究過程的引導者與協(xié)助者，要鼓勵學生獨立地提出問題并設計實驗探究過程。在這一過程中，學生獲得施展想法、學會獨立思考、解決問題的機會。開放式實驗活動注重學生積極參與，尊重個體差異。每一位學生可根據(jù)興趣與能力，選擇不同的實驗主題與方式。這種個性化學習方式，不僅可以增強學生的學習動力，而且有助于培養(yǎng)學生個性化思考與問題解決能力。在執(zhí)行開放式實驗活動的過程中，教師有責任提供豐富多彩的實驗材料和資源，營造一個安全可靠的實驗環(huán)境，同時也要確保學生有充足的時間和空間進行深入地探索。教師在教學中，要指導學生怎樣記錄實驗過程及實驗結果，并鼓勵學生交流與探討。在這種交流中，學生能夠互相啟迪，開闊思路。通過開放式的實驗活動，學生好奇心、探索精神得到激發(fā)，學習科學知識的同時，也在學習科學探索方法，這一能力對于其未來的學習與生活具有重要意義。

（二）采用問題導向學習策略，引導學生主動學習和思考

問題導向學習策略，是以學生為主體、通過導入真實問題情境來激發(fā)學生學習興趣、引導學生積極探究并解決問題的教學方法。將問題導向學習策略運用于小學科學實驗教學，可以有效促進學生主動學習、深入思考。在問題導向學習教學模式中，讓學生就某個中心問題集體展開討論，經(jīng)過討論，學生明確了學習目標并探究需要掌握的知識與技能。在此過程中，學生既需要收集資料，又要對資料進行分析和整合，最后給出問題的解決方案。這一學習過程需要學生運用批判思維、獨立思考，還需要培養(yǎng)學生信息處理能力、團隊合作精神等。實施問題導向學習策略使學生對學習過程發(fā)揮更積極的作用。他們已不是被動接受知識的容器，而變成主動的探索者、創(chuàng)造者。這樣的學習方式可以讓學生在解題過程中深刻地理解科學概念與原理，并把知識運用到實際工作中去，增強學習的實效性與深度。教師作為問題導向學習策略的組織者、引導者、協(xié)助者，有舉足輕重的作用。他們有責任構建適當?shù)膯栴}場景，提供資源和支持，激發(fā)學生進行有意義的討論和反思，協(xié)助他們解決在學習過程中遇到的各種難題，以確保學習目標能夠順利完成。通過問題導向學習策略使學生主動學習態(tài)度與自我驅動學習能力顯著增強，并為今后個人發(fā)展打下堅實基礎。

（三）整合跨學科內(nèi)容，拓寬學生的知識視野

將跨學科內(nèi)容融入小學科學實驗教學是一項創(chuàng)新性教學策略，其目的在于通過將不同學科知識點聯(lián)系起來，給學生帶來更全面、更豐富的學習經(jīng)驗。該教學方法能有效開闊學生的知識視野，有利于學生在知識間建立聯(lián)系，進而推動深層次的學習理解?？鐚W科教學并不只是單純地將各學科內(nèi)容并置，它需要從內(nèi)容中尋找內(nèi)在聯(lián)系，并借助科學實驗，把理論知識和實際應用有機結合起來，使學生能靈活地運用不同學科的知識與方法來處理實際問題。例如，在開展一個關于植物生長的科學實驗時，可以將數(shù)學（測量和統(tǒng)計）、語文（觀察記錄及報告撰寫等）、美術（繪制植物生長圖）等學科的知識整合在一起，讓學生通過跨學科學習，既了解植物學知識，又促進數(shù)學計算、語言表達及藝術創(chuàng)造。教師要進行跨學科整合教學，就必須對教學活動進行精心設計，以保證各學科間知識能自然地整合起來，并形成相輔相成的關系。另外，激勵學生積極探索、發(fā)現(xiàn)學科間的關聯(lián)，是跨學科教學不容忽視的重要一環(huán)。通過這種教學模式，可以讓學生多角度、多層次地了解知識、推動創(chuàng)新思維，并為今后的學習、生活打下扎實的基礎。

（四）利用思維導圖和其他視覺工具，幫助學生組織和分析實驗數(shù)據(jù)

將思維導圖等視覺工具應用到小學科學實驗教學當中，給學生帶來了新穎而又高效的學習方式。這些工具可以幫助學生對實驗數(shù)據(jù)進行更加直觀、系統(tǒng)地整理與分析，便于對信息的融合與理解，進而提升學習效率與深度。思維導圖屬于圖形化思維工具，通過把關鍵概念用圖形形式展現(xiàn)，并用線展示其關聯(lián)，有助于學生對知識結構及內(nèi)在邏輯有更為清晰的認知。在科學實驗過程中，學生可運用思維導圖來記錄實驗目的、步驟、結果及結論等信息，既有利于學生更好地整理實驗信息，又有利于學生對實驗過程及結果進行深入思考。除思維導圖外，流程圖、圖表、模型等視覺工具都可用于科學實驗教學。這些工具可以幫助學生把實驗數(shù)據(jù)及研究結果用更形象的形式呈現(xiàn)出來，讓繁雜的資料變得簡單明了。對小學生來說，這一直觀學習方式更加符合其認知特點，可以增加學習興趣與參與度。通過思維導圖等視覺工具的導入，不僅可以使學生在科學實驗中對數(shù)據(jù)進行有效地整理與分析，而且可以通過這一過程來發(fā)展自身邏輯思維與創(chuàng)新能力。這一教學方法給學生帶來了更多的積極態(tài)度，給學生全面發(fā)展奠定了良好基礎。

三、結語

通過引入開放式實驗、問題導向學習、跨學科整合及視覺工具等教學方法，能有效激發(fā)學生的探索精神和創(chuàng)新思維。因此，教師應致力于創(chuàng)造更多元化的教學環(huán)境，促進學生綜合能力的發(fā)展，為他們將來的學術和職業(yè)生涯打下堅實的基礎。此外，后續(xù)研究可進一步探索不同教學策略對不同年齡段學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響，以提供更加全面的教學參考。

參考文獻

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