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摘要:具有创新能力的人才是我们社会发展的动力,而科学实验是培养学生创新能力最好的土壤。本文就在科学实验教学中如何培养学生创新能力提几点建议。
关键词:科学实验;创新能力;实施途径
创新教育是素质教育的核心内容。因此,在科学教学中向学生传授基础知识、培养基本技能的同时,必须高度重视开发学生的创新意识,培养学生的创新能力,提高学生的综合素质。
科学实验是科学的灵魂,是学生认识化学世界的窗口,是学习化学的重要手段。实验有助于学生理解和巩固知识,培养实验能力,学习科学方法。由于通过实验能使学生受到从形象思维跨越到逻辑思维的训练,实现发散思维与聚合思维的相互统一,因此,实验教学更是培养学生创新能力的重要环节。做实验的目的并不是让学生学会操作,更重要的是要求学生熟悉实验原理,突破教材的框框,大胆设想,寻找完成实验的最佳途径,抓住优化实验原理的设计、试剂和仪器的选择、反应条件的控制、操作过程等环节,有计划、有目的地引导学生进行自主探究,注重创新能力的培养。
一、 激励学生进行实验设计,培养学生的创新能力
科学实验创新能力是以一定的知识和技能为基础,通过提出问题、分析思考、创新设计,从而达到解决问题的能力。因此,在培养学生创新能力的过程中,不能只是引导学生敢于冲破旧的条条框框,应积极引导学生多方位、多角度、多途径去思考问题,从引导学生对思维发散过程中所获取的各种信息进行分析、评价,集中主攻方向,从中找到相对最佳结果,从而达到培养学生的创新能力。例如,在一次证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应的实验设计中,学生们共设计出了十几种方案,其中主要的有以下六种:
(1)在装有氢氧化钠溶液的试管中,通入二氧化碳,再加入稀盐酸或稀硫酸,若有气泡产生,证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
(2)在装有氢氧化钠溶液的试管中,通入二氧化碳,再加入氢氧化钙溶液,若有白色沉淀产生,证明两者的反应。
(3)把充满二氧化碳的试管倒插在装有氢氧化钠溶液的烧杯中,即可看到溶液上升到试管中。
(4)如在一个装饮料的塑料瓶中装满二氧化碳气体,然后,往其中滴入氢氧化钠溶液,盖好瓶塞,用力震荡,塑料瓶瘪了。
(5)拿一个玻璃管,在其一端套上一瘪气球,另一端插在充满二氧化碳气体烧瓶的单孔胶塞上,然后,往烧瓶中倒入氢氧化钠溶液,盖好瓶塞,用力震荡,烧瓶中的气球膨胀起来。
(6)用一根玻璃弯管,一端放入装有水的烧杯中,另一端插在充满二氧化碳气体的锥形瓶的双孔胶塞上,然后用分液漏斗往锥形瓶中滴入氢氧化钠溶液,看到烧杯中的导管里有水上升。
通过以上学生自己思考设计的实验,不但巩固强化了学生的基础知识,而且还要求学生自己去阅读和查找一些实验用的相关资料,自己动手找一些代用药品和仪器,并自己设计组装。正是这些过程,学生们既动了脑,又动了手,开阔了学生的视野,同时又激发了学生的创新意识,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的创新能力。
二、 将部分演示实验改为师生共同参与实验,培养学生创新能力
教材编写时考虑当时条件限制,演示实验多,学生实验少,科学实验教学时大多数是按教师演示实验—学生观察实验—教师引导学生得出结论—例题—课堂训练—课后巩固练习等程序,其效果是学生会应试而能力没有得到培养,因此,教师要创造条件,把部分演示实验改为师生共同参与实验,让学生多增加一些能自己动手、亲身体验的机会。例如,浓硫酸吸水性实验。浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性三个特性,学生往往闻名色变,在这种情况下,教师在引导学生注意安全情况的同时,根据有关反应原理,与学生共同选择实验仪器,设计好实验方案,师生共同动手做实验。
实验中有一部分学生可能实验失败,未产生预期的实验效果,这时教师可引导学生分析其原因,找到失败的根源,培养其科学的研究问题方法。
通过师生共同参与实验,拓展了学生的思维层面,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。教育家陶行知提倡“教学做合一”,要求教师在“做上教”,学生在“做上学”,从而使“教学做”在“做”的基础上统一起来,使学生的眼、手、耳、鼻等有机结合。同时,实验还可以创造一种学生互相交流、合作、研究的愉悦气氛,使学生交流合作能力得到提高,创新意识、创新精神、创新能力得到提高。
三、 增强实验探究性,培养学生创新能力
在中学科学实验中,属于探究性的为数不多,如果能在现有的条件下,适时适度增加一些探究性的实验,会大大提高学生的探究欲望,训练他们创新思维的发散性,培养他们的创新能力。通过对实验的设计和探究,一方面能从探究过程中透过各种实验现象认识事物的本质;另一方面可以充分发挥想象力,培养学生的探究与创新能力。
在这一系列的思维活动中,学生的探究欲望得到了满足,创新动机与兴趣倍增,创新意识得到体现,当遇到困难挫折时会变化方式去研究,当顺利完成时会产生满意、快乐的体验,其创新精神得到升华。
综上所述,培养创新精神是素质教育的重点,科学教育又是培养创新精神和实践能力的主渠道,而科学实验教学是科学教学中最生动、最活跃的组成部分,在培养学生创新能力和实践能力等方面具有独特的功能和作用。
(乐清市湖雾镇中学)
关键词:科学实验;创新能力;实施途径
创新教育是素质教育的核心内容。因此,在科学教学中向学生传授基础知识、培养基本技能的同时,必须高度重视开发学生的创新意识,培养学生的创新能力,提高学生的综合素质。
科学实验是科学的灵魂,是学生认识化学世界的窗口,是学习化学的重要手段。实验有助于学生理解和巩固知识,培养实验能力,学习科学方法。由于通过实验能使学生受到从形象思维跨越到逻辑思维的训练,实现发散思维与聚合思维的相互统一,因此,实验教学更是培养学生创新能力的重要环节。做实验的目的并不是让学生学会操作,更重要的是要求学生熟悉实验原理,突破教材的框框,大胆设想,寻找完成实验的最佳途径,抓住优化实验原理的设计、试剂和仪器的选择、反应条件的控制、操作过程等环节,有计划、有目的地引导学生进行自主探究,注重创新能力的培养。
一、 激励学生进行实验设计,培养学生的创新能力
科学实验创新能力是以一定的知识和技能为基础,通过提出问题、分析思考、创新设计,从而达到解决问题的能力。因此,在培养学生创新能力的过程中,不能只是引导学生敢于冲破旧的条条框框,应积极引导学生多方位、多角度、多途径去思考问题,从引导学生对思维发散过程中所获取的各种信息进行分析、评价,集中主攻方向,从中找到相对最佳结果,从而达到培养学生的创新能力。例如,在一次证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应的实验设计中,学生们共设计出了十几种方案,其中主要的有以下六种:
(1)在装有氢氧化钠溶液的试管中,通入二氧化碳,再加入稀盐酸或稀硫酸,若有气泡产生,证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
(2)在装有氢氧化钠溶液的试管中,通入二氧化碳,再加入氢氧化钙溶液,若有白色沉淀产生,证明两者的反应。
(3)把充满二氧化碳的试管倒插在装有氢氧化钠溶液的烧杯中,即可看到溶液上升到试管中。
(4)如在一个装饮料的塑料瓶中装满二氧化碳气体,然后,往其中滴入氢氧化钠溶液,盖好瓶塞,用力震荡,塑料瓶瘪了。
(5)拿一个玻璃管,在其一端套上一瘪气球,另一端插在充满二氧化碳气体烧瓶的单孔胶塞上,然后,往烧瓶中倒入氢氧化钠溶液,盖好瓶塞,用力震荡,烧瓶中的气球膨胀起来。
(6)用一根玻璃弯管,一端放入装有水的烧杯中,另一端插在充满二氧化碳气体的锥形瓶的双孔胶塞上,然后用分液漏斗往锥形瓶中滴入氢氧化钠溶液,看到烧杯中的导管里有水上升。
通过以上学生自己思考设计的实验,不但巩固强化了学生的基础知识,而且还要求学生自己去阅读和查找一些实验用的相关资料,自己动手找一些代用药品和仪器,并自己设计组装。正是这些过程,学生们既动了脑,又动了手,开阔了学生的视野,同时又激发了学生的创新意识,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的创新能力。
二、 将部分演示实验改为师生共同参与实验,培养学生创新能力
教材编写时考虑当时条件限制,演示实验多,学生实验少,科学实验教学时大多数是按教师演示实验—学生观察实验—教师引导学生得出结论—例题—课堂训练—课后巩固练习等程序,其效果是学生会应试而能力没有得到培养,因此,教师要创造条件,把部分演示实验改为师生共同参与实验,让学生多增加一些能自己动手、亲身体验的机会。例如,浓硫酸吸水性实验。浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性三个特性,学生往往闻名色变,在这种情况下,教师在引导学生注意安全情况的同时,根据有关反应原理,与学生共同选择实验仪器,设计好实验方案,师生共同动手做实验。
实验中有一部分学生可能实验失败,未产生预期的实验效果,这时教师可引导学生分析其原因,找到失败的根源,培养其科学的研究问题方法。
通过师生共同参与实验,拓展了学生的思维层面,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。教育家陶行知提倡“教学做合一”,要求教师在“做上教”,学生在“做上学”,从而使“教学做”在“做”的基础上统一起来,使学生的眼、手、耳、鼻等有机结合。同时,实验还可以创造一种学生互相交流、合作、研究的愉悦气氛,使学生交流合作能力得到提高,创新意识、创新精神、创新能力得到提高。
三、 增强实验探究性,培养学生创新能力
在中学科学实验中,属于探究性的为数不多,如果能在现有的条件下,适时适度增加一些探究性的实验,会大大提高学生的探究欲望,训练他们创新思维的发散性,培养他们的创新能力。通过对实验的设计和探究,一方面能从探究过程中透过各种实验现象认识事物的本质;另一方面可以充分发挥想象力,培养学生的探究与创新能力。
在这一系列的思维活动中,学生的探究欲望得到了满足,创新动机与兴趣倍增,创新意识得到体现,当遇到困难挫折时会变化方式去研究,当顺利完成时会产生满意、快乐的体验,其创新精神得到升华。
综上所述,培养创新精神是素质教育的重点,科学教育又是培养创新精神和实践能力的主渠道,而科学实验教学是科学教学中最生动、最活跃的组成部分,在培养学生创新能力和实践能力等方面具有独特的功能和作用。
(乐清市湖雾镇中学)