第一篇:化學實驗教學中學生創新能力的培養
淺談學生創新能力的培養
江蘇 如皋市江安中學 張寶蘭
內容提要:
基于現在學生的學習任務繁重,有不少教師就只顧完成學習、解題的任務,不注重學生創造能力的培養。而創造力是推動社會進步的真正動力,是一個國家繁榮強大的推動力和根本保障。因此,我認為培養學生的創造性是教育的根本任務,是實現國家繁榮昌盛最大的動力。
作者簡介:
本人于1996--2000年就讀于徐州師范大學化學系,后一直在高中任教,其中任教高一三年,高二兩年,連任高三三年,且所教班級在高考中取得了較好的成績。在教學中本人不斷汲取別人的優點,應用于自己的課堂,并不斷觀察總結、更新,然后在應用于課堂,且取得了一定的成績。淺談學生創新能力的培養
江蘇如皋市江安中學 張寶蘭
江澤民說過:創新是一個民族的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,一個沒有創新的民族,難以屹立于世界民族之林。創造力是推動社會進步的真正動力,是一個國家繁榮強大的推動力和根本保障。全面深入地強化國民的創造意識,發展民族的創新精神,激發學生的創造性潛能,培養杰出的創造型人才,是學校教育奮斗的目標。
這一目標的實現有賴于在學校各學科教育、教學活動中推行創造性教育,培養學生的創新意識,創造性思維和創造實踐能力。培養創新能力是教育教學改革中的新課題,還有許多理論和實踐問題有待解決。
化學是一門以實踐為基礎的自然學科。化學實驗以其生動的魅力和豐富的內涵在培養學生的創新能力方面發揮著獨特的功能和作用。隨著素質教育的全面實施,實驗教學由原來的“一塊黑板,一支粉筆”的“口頭”實驗變為由教師、學生的實際操作,這是一個很大的進步,但是,只是從實驗中簡單的“驗證”某一原理、某一結論,對于學生各種能力,尤其是創新能力的培養,收效甚微,必須對這種實驗教學予以優化、創新。本文探討通過創新實驗教學和一題多解等來培養學生的創新能力。
一、加強創新演示實驗,培養學生的創新能力
英國物理學家貝爾納說過:“良好的方法能使我們更好地發揮運用天賦的才能,而拙劣的方法,則可能阻攔才能的發揮。”培養創新能 力的關鍵是培養創造性思維。在教學中培養學生的創造性思維特別要注意培養學生敢于提出問題,闡述自己的觀點,不盲從教師,不盲從書本,不迷信權威的思維品質。例如學習乙烯性質時,教材上用乙烯使溴水褪色的實驗來說明加成反應。為此,可向學生提出問題:既然實驗是乙烯跟溴水的反應,為什么方程式只寫乙烯與溴的加成?乙烯和溴水的加成與乙烯和溴的加成反應是否相同?是否得到相同的產物?學生沒想到我會提出這樣的問題,一時不知如何回答。我們可以不直接給出答案,而是補充乙烯和溴的四錄化碳溶液的實驗,又引導他們結合加成反應的過程進行討論。通過實驗和討論,學生弄清了乙烯和溴水的加成反應與乙烯和溴的加成反應的差異,理解了教材結論的局限性。有了這樣的經歷,學生就敢于提出更多的問題,表達自己的觀點。這是培養創造性思維的良好開端。
在教學中培養學生的創造性思維,可以開闊學生的思路,使學生對化學現象的本質認識更加深刻,更加準確,培養學生分析問題和應用自己已有的知識解決問題的能力。如:在實驗室做Al2(SO4)3溶液和氫氧化鈉溶液的反應實驗時,采用不同的順序,會得到不同的結果。(1)把少量Al2(SO4)3溶液滴入到NaOH溶液里,出現白色沉淀,又很快消失。(2)把少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液里,得到白色沉淀。這道題涉及了Al的兩性和過量問題,學生一般都能較快得出答案。在此基礎上,進一步提出問題:在(1)中如果連續把Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液里,會出現什么現象?最終能得到白色沉淀嗎 ?在(2)中繼續把NaOH溶液滴入到Al2(SO4)3溶液里,又有什么現象呢? 白色沉淀會消失嗎?事實勝于雄辯,最好的解決辦法就是實驗。通過實驗,學生對知識的理解更加準確,對實驗現象的認識更加深刻,思維的靈活性也得到了鍛煉和提高。
課堂教學仍是創新教育的主戰場、主陣地。對于課堂教學中的演示實驗,傳統的實驗裝置的可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些問題,例如:連接儀器較多、操作不方便、會產生有毒尾氣、反應耗時長而不利于課堂教學等等。因此成功的創新演示實驗,不僅可使學生獲得相關知識,而且可以有效地開發學生的創新意識,培養創新能力。這樣就要求教師對課堂教學進行精心的設計和考慮,對化學實驗所用的儀器、藥品以及實驗方法等進行創新。如在演示“燃燒所需條件”的實驗中,要使銅片上的白磷燃燒起來必須要一定的溫度,這就要求銅片要很薄(比較難找),而且溫度是靠水蒸汽來提供的,而不是直接與開水接觸,這樣實驗就需要耗費一定的時間。我們可以做如下創新;用兩個酒瓶蓋來代替薄銅片,分別盛放紅磷、白磷。理由是: 1酒瓶蓋是很薄的鋁片,同樣具有很好的導熱性。2它可以直接放于水面。這樣實驗又快,現象又明顯。一氧化碳還原氧化銅的實驗中,需準備一貯氣瓶一氧化碳或制一氧化碳的裝置,同時又有還原氧化銅的裝置,而且要進行尾氣的處理,這樣操作十分繁瑣,耗時較長。因此可進行如下的創新:先在實驗前制備好一試管一氧化碳,用橡皮塞塞緊,在演示時取一帶有螺旋銅絲的橡皮塞,在酒精燈火焰上加熱(制得氧化銅),趁熱立即放入裝有一氧化碳的試管中,(不用另外加熱),很快就可以看到銅絲又恢復成光亮的紅色,最后讓學生將 創新實驗與書本上的方法進行比較,分析優劣,并誘導學生思考是否還有其他改進方案。這樣創新演示實驗有助于克服思維定勢的影響,開拓學生的思維,提高學生分析問題,解決問題的能力,激發學生敢于標新立異提出富有新意、與眾不同的實驗方案,以此培養創新意識。
二、利用設計性或探索性實驗激發學生的創新意識,培養創新能力
化學是一門實驗科學。特別在中等教育階段,化學實驗對于學生掌握知識,形成能力,具有重要意義。同時化學實驗是培養學生創新思維和實踐能力的重要手段,學生的實驗能力是構成其科學素養的重要因素。設計性或探索性實驗不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能,還要求他們靈活地創造性地綜合運用這些知識和技能。設計性和探索性實驗在激發學生的創新欲望,培養他們的創新意識和創新能力等方面所具有的作用是其他常規實驗無法取代的。
如學習原電池知識后,可布置一個課外作業:利用生活中的某些物品自制簡易原電池,引導學生把課本上學到的理論知識轉變成實際應用。又如學習乙炔的實驗室制法時,可以要求學生根據乙炔的反應原理和反應條件及特點,自己設計一套制取乙炔的實驗裝置,可以參考教材的設計,但不能與教材相同。這樣就迫使學生去發現新方法,去設計實驗,去創新。布置任務后,給學生一段時間,讓他們先獨立思考,然后將各自的方法呈現出來,再組織學生一起分析討論比較設計方案的可行性和優缺點等。采用多種方法,如選擇優秀的設計方案,由學生在課堂上演示。對于比較好的方案給予表揚,實驗成績適當加 分,在實驗室檢驗自己設計的方案等,以鼓勵學生創新,調動學生創新的積極性和主動性。化學知識中能夠實施創新教育的知識點很多,只要我們時時留心,以培養學生創新能力為己任,在教學中,有目的有意識地長期堅持下去,必定會使學生的創造力不斷提高,培養出符合時代需要的優秀人才。
三、“一題多解”培養學生的創新思維能力
許多學者把創新思維視為創造思維的核心。在心理學和教科學法的諸種專著中,都一致承認“一題多解”是培養和訓練創新思維的方法之一。“一題多解”應該是創新思維在化學上的具體體現,其所使用的化學知識是多維的,而不是在一個認識水平上轉圈子,展開化學“一題多解”的教學要用啟發式,激發學生“一題多解”的愿望;培養學生“一題多解”的興趣;講清一題多解的思路;布置一題多解的作業;推廣學生中一題多解的好方法。例如:在物質鑒別的習題中,一是發動學生各自尋求鑒別途徑,以培養、發展他們的創新思維能力和創造能力,這里,主要通過教師命題,學生設計鑒別方案,教師審查、學生實際操作鑒別四個環節來完成;二是進行“一題多解”的練習,教師提供命題并規定學生至少設計出若干種不同方案來,這時學生就必須充分運用創新思維,努力實現多種途徑解決同一個實際問題的目標,為了使學生的創新思維得到升華進入更高層次的水平,教師應及時對學生設計信息進行反饋,匯集他們的設計方案,去其相同,取其不同,去其不合理,取其可行者,與學生進行共同探討,使全部信息得到充分交流和傳遞。進一步啟發、誘導學生去揭示、發現不同途徑中所再 現的知識點的內在聯系及具體再現方法的規律性。例:某題: 有 Na2CO3、NaCl、NaBr、KI四種無色溶液,如何鑒別?要求學生每人至少設計兩種以上不同方案,由于學生已具有鑒別物質的方法,根據四種物質的個性,設計不同方案,經過教師匯總,選出幾種不同的鑒別方案,并進一步組織他們探究,仔細分析比較這幾種不同方案所用的試劑及各反應現象找出最佳方案,通過列舉一個體育循環賽程序的編制例子加以啟發,結果發現了不同鑒別方案的內在聯系是:都運用了被鑒別物質的個性,在方法上則是將數學中排列組合原理實行了一次正遷移,經過實際練習和探究,學生的創造性思維得到了進一步發展。
實踐出真知,唯有實踐,才有創造。在化學教學中應重視理論聯系實際,使學生在掌握現成知識的同時,也會努力去發現新的知識;在了解現成結論的同時,又會設法突破現成的結論。一個具有較強創新能力的人,他的思維必定具有創新性。愛迪生、愛因斯坦、牛頓等科學家的偉大成就證明了這一點。
創新是時代的要求。不創新,科學技術就不能發展;不創新,社會就不能進步;不創新,國家就沒有前途。缺乏創新能力的人將不能很好地適應新時代的生活。培養學生的創造能力應該成為教學的主旋律。
第二篇:淺談探究實驗教學中學生創新能力的培養
淺談探究實驗教學中學生創新能力的培養
湖北省洪湖市大同湖初級中學(433221)劉愛善
物理學科建立在實驗基礎上,來自于自然也回歸到自然,較之知能結構,新課標更注重過程與方法、情感態度與價值觀的訓練和陶冶。實驗教學中激活學生思維,引導學生質疑、探究、創新,是促使學生形成健康人格,培養學生科學態度和能力的重要保證。
一、激發實驗探究的興趣—創新思維的植入點
興趣是最好的老師,而“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。同樣是觀察發現,多數人不會選擇像愛迪生那樣去孵雞蛋。光學中做平面鏡成像實驗,向鏡后杯中澆水而蠟燭不“滅”,這一構想就有新意,使學生生出疑問,激發探索欲。某些驗證性實驗、探索性實驗(如“通電螺線管的磁場是什么樣的”、“研究電磁鐵”)由于內容的限定,不一定也不必追求實驗形式上的新穎、奇特,但現象一定需明顯可觀。
二、引導、點撥—燃起創新思維的火花
問題提出之后,設想可能的原因或因素。有時學生的猜想由于問題空間的寬廣而沒有緣由,這時教師適時的引導、點撥就有必要。如探究“摩擦力的大小與什么因素有關”,有的同學猜想:1.與拉動木塊的人有關;2.與拉動木塊的速度有關;3.與木板長度有關。雖然都可以通過實驗探索,但第三條猜想顯然不合理,在實驗探索前就可以指出。還有同學提出:如果長木板的紋理有扭曲,也會影響均速拉動木塊時滑動摩擦力的大小,這時教師應予充分肯定和鼓勵。
三、拓展—深入探索的延伸面,創新思維的發散空間
電學測電功率的實驗,給定的器材中減掉了電壓表(或電流表),增加了一只定值電阻。這時就要求學生搜集前面的串并聯電路特點的知識,自主、獨立地發現問題所在。學生自行設計實驗并進行實驗的基礎上回答出:(1)實驗如何設計的,步驟如何。(2)操作獲得的數據。(3)怎樣分析數據,得出結論的。
物理探究實驗教學過程中發展學生創新思維應注意以下幾個問題:
1.不必苛求學生表達的完善和方案的嚴密,智慧的火花會在責難中熄滅,探索的熱情會在嘮叨中湮沒,沒有任何一種探索是在一開始就是完美的。
2.多給予學生激勵、贊揚,增強學生信心,發展學生個性。
3.多給學生一點自學和思考的時間,以期提出新問題或疑問。
4.教師不要越俎代庖,過多操縱學生的思維情感流動。
5.不要怕學生鉆牛角尖,鼓勵敢于大膽作設想的學生,有些探究活動可在課下指導和協作完成。
沒有創新就沒有發展,創新是學以致用的具體表現,發展創新思維是物理教學的迫切要求。
第三篇:物理實驗教學中學生創新能力的培養
物理實驗教學中學生創新能力的培養
張娟 龍華店中學一級教師
摘要:培養高素質創新型人才代寫論文是高等學校的根本任務,實驗室是培養學生創新能力的重要基地。在物理實驗教學中培養學生創新能力的主要途徑和方法包括:進行物理實驗史教育,培養學生的創新意識;采用多樣化的實驗方法,活化學生的創新思維;注重創新演示實驗和設計性實驗,培養學生的創新技能;介紹科學家的典型事例,培養學生的創新情感和創新人格;用科學評價激發學生的創新動力。
關鍵詞:物理實驗;創新能力;培養
科學技術的發展突飛猛進,社會對人們的創新能力的要求也越來越高,因而,加強對學生創新能力的培養,已經成為我國教育教學改革的重點。在物理實驗教學中,創新教育的提出,一方面是物理教學改革不斷深入的需要,另一方面也是由物理學科的特點與物理實驗的本質所決定的。然而,長期以來,普通物理實驗的教學內容缺少更新,教學方法過于死板,實驗內容基本上是驗證性和測量性的,缺少學生自己進行設計、研究的內容。學生不須分析與創新,只需按教材上的步驟按部就班去做,就能完成實驗。這種呆板的、千篇一律的實驗教學內容和方式在一定程度上限制了學生的主動性與積極性,難以激發他們獨立思考的興趣和激情,抑制了學生個性的發展,因而不利于創新人才的培養。為了彌補這一不足,我院在物理實驗教學中對實施創新教育進行了不斷的探索,取得了一定的經驗。
物理實驗教學中培養學生創新能力的主要途徑
1、進行物理實驗史教育,培養學生的創新意識
物理實驗除演示實驗、驗證實驗外,還應包括物理實驗史教育、設計研究性實驗、學生小儀器制作等。例如:玻爾發表原子模型理論的第二年,夫蘭克和赫茲用慢電子與稀薄氣體原子碰撞的方法,使原子從低能級激發到高能級。他們對電子與原子碰撞時能量交換的研究,直接證明了原子內部能量的量子化。后來,他們又在同樣的實驗中測得被慢電子激發的原子返回基態時輻射的光頻率,發現這種輻射驗證了玻爾假設的頻率定則。因此,夫蘭克一赫茲實驗就成為玻爾理論的一個重要實驗依據。由于他們的工作對原子物理學的發展起了決定性的作用,曾共同獲得1925年的物理學諾貝爾獎和1906年諾貝爾物理學獎。湯姆生研究陰極射線導致了電子的發現,利用實驗準確地測出了電子的荷質比。他們的實驗設計是何等的巧妙,設計思想與器材組合都是創新精神的體現??這些實驗史的介紹,不僅向學生展示了科學發現、技術發明的過程,而且展示了科學家的創造思維和創新精神。要發揮物理學實驗史的創造教育功能,我們在教學中就要重視實驗史的教育。可以啟發學生體會實驗思想與設計的精彩之處并提出問題;也可采用演示實驗,引發學生的好奇心;還可讓學生自己動手,組織與設計實驗,來“表演”某些著名實驗。總之,通過讓學生接觸到不同的物理實驗背景、教師的不同觀點和思想方法,學習物理實驗史,對學生進行德育的滲透以及科學精神和創新意識的培養,具有很好的作用。
2、實驗方法多樣化,活化學生的創新思維
目前學生的分組實驗,普遍存在只重視簡單的操作練習,從器材、方法到表格設計都是按照規定好的步驟和方法進行實驗,不能很好地領會實驗原理和思想方法,因此,必須改革實驗教學的方法。教師在設計教學內容時可以結合實驗室條件對實驗項目進行重新組合,盡量將有相似的刺激與反應的教學內容做系統編排。在編排時,教師可以以專題的形式呈現實驗內容,每個專題確定一個主題,可以從實驗方法的相似性上選題。如用干涉法測量光波波長,可將楊氏雙縫干涉、菲聶耳雙棱鏡實驗、邁克爾遜干涉實驗編在一個專題;也可以依據實驗儀器的相似程度進行選題,如將分光計、單色儀、攝譜儀等光譜儀器作為一個專題選擇實驗項目;也可以將對同一物理量的測量作為選題依據,如電阻的測量可將伏安法、電位差計法、惠斯登電橋法、開爾文電橋等編在一起;這樣學生在進行專題訓練時很容易做到由此及彼,融會貫通,從而衍生出一系列值得進行比較研究的問題,實現知識與能力間的相互遷移。如重力加速度的測量實驗,學生可以利用單擺、復擺、可倒擺、自由落體運動、傾斜氣軌等許多實驗方法進行。應讓學生盡可能多地設計實驗方案,從科學性、可靠性、簡便性、準確性等實驗設計原則出發,對各個方案進行評價,最后選取兩種方案進行實驗測量與比較,活躍學生的思維,使實驗教學有更廣闊的活動空間和思維空間,可以激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望,使之達到不同層次學生創新能力培養的目標。
3、注重創新演示實驗和設計性實驗,培養學生的創新技能
教師創新演示實驗,不僅能更好地發揮實驗的教育功能,促使學生掌握有關學科知識,而且能對學生進行潛移默化的熏陶和感染,培養他們的創新精神,從而達到培養學生創新能力的目的。
修完基礎物理實驗的學生,可以根據自己的專業和興趣愛好自由選擇實驗項目和實驗課時間,以體現全面開放的教學模式的優勢。近幾年,我們結合本校學生的具體特點和情況,從以下幾方面來確定設計性實驗項目:
(1)利用原有的實驗項目
某些已經做過的實驗,所用儀器的集成化程度較高,學生雖然做過這些實驗,但他們基本上都是在使用說明書和實驗室給出的操作步驟提示下完成的,對于儀器的結構,他們并不清楚。如霍耳效應實驗,實驗儀器的線路基本上都被封在儀器的內部,學生即使沒有掌握 1 2 下
實驗及儀器的原理,也一樣可以完成數據的測量。這很容易養成學生急功近利的思想和不求甚解的學習態度,并沒有達到我們開設實驗的初衷。現在我們把這個實驗作為設計性實驗的一個項目,要求學生根據霍耳效應的原理,自己設計實驗電路來實現霍耳片一系列參數的測定,或實現對幾種形狀磁鐵磁場的測定。要完成這樣的實驗,學生對原理要深刻理解掌握,對實驗中引起誤差的因素要理解并想辦法減小或消除,要自己動手焊接霍耳片的電極引線并設計搭建實驗電路,并通過同學之間或師生之間的討論解決遇到的問題。這不僅使學生加深了對物理原理的理解掌握,并且通過設計和實踐,切實培養了學生的創新能力、動手能力,還增強了他們的知識應用的能力。
(2)普通物理和普通物理實驗的知識拓展和應用
教學應因材施教,根據我校學生以及實驗室儀器的情況,我們將普通物理學的一些知識設計成實驗項目。如給出一種透明固體(或液體)材料,要求學生測出它的折射率。該項目所涉及的知識面廣,與普通物理光學部分的光的折射、衍射、干涉知識都有一定的聯系,學生可利用所學的知識或所掌握的方法進行設計,如可利用分光計來測定,也可用劈尖或牛頓環來測定,還可用單色光直接以一定角度照在材料面上,通過測定折射光線的折射角來測定。這個實驗雖然簡單,但它增強了學生的知識應用能力,也增加了他們對物理的興趣。
設計性物理實驗需要靈活、綜合地運用所學的物理以 及相關學科的知識和技能,還需要學生做好以下工作:1)查閱資料,設計實驗原理和實驗方法;2)根據實驗要求,正確選擇實驗儀器;3)設計獨特的實驗構思;4)獨立進行實驗操作。因而,大力開展設計性實驗能有效地培養學生解決物理問題的能力和培養創造能力,培養學生分析能力和創新能力。
4、介紹科學家的典型事例,培育學生的創新情感和創新人格
創新取得成功的決定因素首先不在于創新者淵博的知識,而在于他們的創新人格。源自內心的熱愛和追求是創新的靈魂,自主性、激情、意志等對創新素質的形成與提高具有極大地推動作用。所以在教學中要特別注重創新意識的培養,激發學生的創新欲望;加強對學生的情感教育,促進學生情感智慧的發展。物理學是一門實驗科學,物理學的發展史就是一個創新的歷史。用物理學發展過程中科學家的典型事例作為情感教育和價值觀教育的切入點,充分挖掘科學家崇尚科學的情感和價值觀、嚴肅認真的科學態度和良好的品格修養,追求科學的頑強毅力和獻身科學的奉獻精神,從而發揮科學史可以給人以智慧的功能,可以較好地達到培養學生創新情感和創新人格的目的。
第四篇:淺析高中生物實驗教學中學生創新能力的培養
試論高中生物實驗教學中學生創新能力的培養
1.激發學生的興趣和好奇心是培養學生創新能力的基礎
興趣和好奇心是一個人有沒有創新能力最基礎的條件,一個人如果做什么事情都沒有興趣和好奇心,不太可能有創新和很大的成就。人對事業或事物有興趣,一旦達到迷戀的程度,則更利于創新,高中生物教學中學生創新能力的培養亦如此。在實驗教學中要通過老師的“導”,千方百計的激發學生對生物課和生物實驗的興趣和好奇心,這是培養學生興趣的源泉。1.1在實驗教學的引入上結合一些經典生物學實驗、生物學發展史和著名生物學家奮斗的歷程,以激發學生的興趣。像光合作用的發現,生長素的發現等經典的實驗,孟德爾植物雜交的實驗以及他的生平,克里克和沃森發現DNA雙螺旋結構的過程都是很好的實例。通過教師繪聲繪色的講述同學們大部分會熱情高漲。
1.2結合當今生物科學的新進展、新成果激發學生的興趣和好奇心。如在做DNA的粗提取和鑒定實驗前可以介紹當代基因工程在實踐中的應用、發展以及取得的一些前沿成果;還原糖鑒定實驗中可以加入糖尿的測定和糖尿病治療上的一些前沿理論,激發學生興趣和好奇心。課后他們大多會主動查閱相關資料深入了解。
1.3巧妙設問,激發學生的興趣。現代思維科學證明:思維活動是從提出問題開始的,創新學習應從學會質疑開始。在實驗過程中提出一些問題,不要急著給結論,甚至是一些沒有結論的問題,激發學生的興趣和好奇心,讓他們不斷地去鉆研、去探究。在進行“觀察植物細胞有絲分裂實驗”的教學時,設計以下問題:①為什么在根尖長到5cm時取材?取材的部位是什么?觀察的部位是什么?②解離試劑是什么?解離有何作用?解離為什么要用質量分數為15%的鹽酸和95%的酒精?其他濃度或其他藥品行不行?等等這一類的問題,同學會帶著問題去實驗、去探究、去創新。
2.注重實驗過程,培養學生的創新能力
我們教材上的實驗無論從實驗材料的選擇,實驗器材的使用,實驗藥品的配置使用,實驗的方法和步驟等都有較為合理完善的安排,是眾多專家智慧的結晶。但我們要告訴學生,這不是唯一的,也不一定是最好的,這恰好為我們的創新提供了條件,因此我們要鼓勵學生不斷創新,不要把生物實驗課上成實驗驗證課,只注重結果不注重過程。
2.1實驗材料多樣化,力求創新。
同一個實驗,各實驗小組可以準備不同的實驗材料。比如葉綠素的提取和分離實驗中,教材上所選的實驗材料是菠菜,我們可以準備菠菜、甜菜葉、蘿卜葉等。甚至鼓勵學生自己準備一些實驗材料選用。再如:在做“植物細胞質壁分離和復原”的實驗時,除了教材上提供的用紫色洋蔥的鱗片葉外,可以嘗試用花瓣、白菜葉、紫甘藍葉等。可見,在選取不同實驗材料的過程中,學生通過尋找多種實驗材料,得出多種實驗結果和結論。在啟發動員學生選取多種實驗材料的過程中,培養了學生的發散性思維;學生在用多種材料反復的實驗中,熟練了實驗操作的基本技能;在面對不同實驗材料出現的實驗結果時,學生學會了從不同的角度去分析與歸納;更重要的是讓學生體驗到了科學離他們并不遙遠,自己也會做科學。對課本實驗材料的再次探索,可激活學生的求異思維觀,培養創新精神。我們還可以從對課本實驗的實驗結果等方面讓學生進行再次實驗的嘗試,培養學生做科學的能力。實驗器具和藥品的創新使用亦如此
2.2實驗方法及實驗步驟的創新
我們傳統的做法是學生依照教材上的實驗方法和步驟,一步步的操作,最終得出結論,毫無創造性而言。對實驗方法和步驟的講解改為讓同學們自己另外設計實驗方法和操作步驟,效果會有很大的差別。通過學生拓展實驗設計是培養學生創新能力的較高層次。例如,植物向性運動的實驗設計,要求同學們不要局限于課本上的實驗材料和用品,自己選擇適合的實驗材料和用品。同學們會按老師提出的要求利用課余時間,大量查閱資料,利用身邊一切可利用的材料設計出多種多樣的實驗方法。
3.通過實驗過程和結果的分析培養學生的創新能力
在實驗中往往只注重實驗結果的記錄,而忽視了實驗過程中間出現某些現象的記錄,重視結果而不重視分析結果,重視對成功實驗的肯定,而不重視對實驗中的失敗查找原因等現象。這不利于學生實驗能力和創新能力的培養提高。
3.1通過分析實驗程序和現象培養學生創新能力。一個較為復雜的實驗過程是設計人員長期辛勤勞動的結晶,它往往是經過幾十次甚至上百次的反復摸索。要指導學生去分析實驗過程中每一步驟的作用,出現的每個現象,每一個處理的意義、處理的效果以及各步驟之間的聯系,從中學習解決問題、研究事物的方法,創造性的提出改進方案。
3.2通過實驗結果的分析培養學生的創新能力。在實驗中,因各種各樣的原因,學生的實驗結果有明顯的,不明顯或失敗的,老師應指導學生分析結果出現的原因。例如,在葉綠素的提取和分離實驗中,有的色素顏色過淺,有的色素帶分離不明顯,有的色素帶彎曲等,老 師通過指導學生查找原因,提出改進的措施。
總之,隨著教學改革的不斷深入,改變生物實驗教學的觀念,改變過去以驗證為主的實驗
教學方法,倡導學生注重過程并積極地參與,倡導學生創新,倡導學生質疑,是培養學生創新能力的嘗試和實踐。讓學生既學到了生物科學知識、學會了基本技能,又培養了探究新知識的科學求索精神。
第五篇:科學實驗教學中學生創新能力的培養
科學實驗教學中學生創新能力的培養
房縣紅塔鎮七河小學
許玉蘭
內容摘要:科學課是一門以實驗為基礎的新課程。實驗是科學知識的源泉,是科學在教學的重要環節,最具有培養學生的創新、實踐能力的作用一項集觀察、思維、想像、分析、概括、探索等于一體的多功能的實踐活動,在培養學生創新能力方面有著重要的,且其他任何教學形式不可替代的作用。所以,科學實驗教學是培養學生創新精神和創新能力的重要途徑之一。那么,如何在科學實驗教學中培養學生的創新能力呢?
一、創設問題情境,激活學生創新意識
在實驗教學中,教師除了要做好演示實驗以外,還要認真挖掘實驗素材,針對實驗的每個環節,創設問題情境,多方面設疑置疑,讓學生帶著問題去觀察、思考、回憶、討論,變接受性學習為探索性學習,這樣就會把潛意識狀態的好奇心變成自覺求知的創新意識,讓學生隨著問題的層層深入而激活思維去創新。
如在做氫氣還原氧化銅實驗時,首先啟發學生從化學反應的實質著手,推測性地寫出化學方程式,再用實驗去驗證,接著根據反應條件及反應物的狀態,讓學生討論如下的問題:①該實驗需用哪些儀器?②如何組裝儀器?③氫氣具有可燃性,當氫氣和空氣混合點燃時可能會出現什么后果?④在該實驗的操作步驟上是先加熱還是先通入氫氣?當得到先通氫氣后加熱的結論后再演示。在演示時,當觀察到黑色變成紅色時,教師有意先停止通入氫氣,后熄滅酒精燈,使生成的紅色固體變成黑色,使學生產生一些疑惑:①生成物不是銅,推測錯誤嗎?②生成的銅是否被氧化?③為什么會被氧化?④操作是否有錯,錯在哪里?這時讓學生充分展現自己的思維過程,鼓勵學生大膽發表自己的見解,教師不要急于把結論告訴學生,也不要急于評判,讓學生在辨析討論中得到評判和修正。這樣,通過“推測→實驗→設疑→討論→歸納→總結”,我們不但能使學生準確地掌握知識,拓寬視野,還能激活學生的創新意識。
二、教師適當點撥,使學生掌握正確的操作方法
在小學科學實驗教學中,教師的啟發講授是起主導及核心作用的。通過教師的啟發講授,能夠使課堂上諸多的知識內容及討論話題深入發展。在學生的思維中巧妙地進行有效的觀察和有序的操作是至關重要的,能適時糾正學生的錯誤操作,解答學生在實驗中遇到的疑難,引導學生結合實驗事實和理解進總結和概括。如在指導學生研究“冷熱能改變巖石的模樣”時啟發講授尤其重要,教師不僅要講授實驗操作步驟注意事項,還要指出在實驗中可能產生的錯誤。如有的學生加熱時間過長,導致石灰巖發生炸裂,可以幫助學生進行分析,總結出可能造成石灰巖炸裂的原因。在啟發講授的過程中,教師要從實驗的本身特點出發,針對學生的實際為他們從思路、操作方法和操作技巧上排除認識和操作上的障礙,因此,教師的啟發講授在課堂教學中極為重要。
三、有效利用課堂時間,指導學生進行實驗
做好實驗離不開教師對實驗的指導。首先教師應在實驗前進行指導:學生在開始實驗前,教師要就實驗中的操作要領、儀器的使用方法、實驗用品的用量及添加的順序以及實驗的成敗關鍵等方面進行提示或者說明。一般來說,實驗前的指導不宜過長、過細,要抓住重點,突出重點。實驗前指導到底要講多少、用多長時間,取決于實驗內容本身、教師對學生情況的了解以及教師對實驗中可能會出現的問題的估計程度。
其次應加強實驗中的指導。實驗中有時由于實驗條件控制不夠,學生常遇到困難或違反操作規程的操作,而使有些學生常得不到與其他同學相同的實驗現象。這時教師的指導極為重要,若不及時給予幫助,很可能使學生產生緊張情緒、自卑心理,從而失去了實驗的信心及興趣。教師在巡視中如果發現這種情況,應及時耐心地和學生一起分析原因,對錯誤概念或操作予以糾正,但是不能指責、挖苦學生。
四、大膽放手,體現自主性,鼓勵學生自己創新實驗
實驗課重在學生自主地操作活動,讓孩子在親身實踐中探索知識、領悟科學的真諦,這就要求教師放手,不“放”何來自主?學生的知識、能力、對學習的情感態度,都是通過他們親身卷入實踐活動才能形成的。教師放了手,學生處在主動地位,讓他們有足夠的時間去觀察、實驗、描述、整理、加工事實材料,學生知識、能力、情感態度等方面的收獲都有了。
如在教學《物體的熱脹冷縮》時,讓學生自主選用各種器材,運用已學知識和生活經驗自己設計實驗并操作,學生不僅完成了教材中的實驗,還想出了與教材不同的實驗方法。他們認為:在試管里滴幾滴紅墨水,操作起來較難,不易使試管內外空氣隔絕。有的學生竟然想出用氣球套在燒瓶口上,把燒瓶放在熱水中加熱,氣球漸漸地膨脹起來,將燒瓶移到涼處,原來已充氣的氣球就慢慢癟了。學生不唯書,不唯師,在“觀察——猜想——思考——得出結論”這一活動中,創新能力和科學精神得到了培養。
五、真正突顯“以學生為本”的教學原則,讓學生獨立實驗
學生獨立實驗是由學生獨立完成實驗的設計和實驗操作的實驗。學生獨立實驗的進行可以在教師示范和有指導的學生實驗后,也可以由教師提出探究主題后由學生設計實驗,進行實驗操作。在這一過程中,要求學生發揮主動性和創造性,積極參與實驗方案的設計,正確進行實驗操作,在科學思想和科學態度的調控下達到智能與技能的融合統一。在學生獨立實驗的過程中,教師也要就其實驗的合理性、科學性、時效性等作出評價和分析,要解惑、糾錯、點撥、激勵、評價或者提供學生實驗所需的儀器,給學生創造優良的實驗環境及和諧的實驗氣氛,保證學生獨立實驗有序、緊張、愉快地進行。
六、保護好學生的好奇心,扶持學生的創新意識。
如在做《水的凝結》實驗時,先要在小杯子里加入熱水,再用一只大杯子杯口朝下罩住小杯子,過了一會兒,發現大杯子的底部有了許多水珠。同學們都猜想水珠應該是跟熱水有關,但是解釋不了這種現象。這時,有一個同學的大杯子里卻沒有水珠。同學們都很好奇,趕緊跑過去看,他手中的大杯子里果真沒有水珠。后來我一問才知道,當他第一次做實驗時,看到他的大杯子和大家的一樣也有水珠,他很好奇,就看書上的講解,知道了原來是因為從熱水里蒸發出的蒸氣遇到較冷的玻璃杯就冷卻下來,變成了人們看得見的水滴。但他繼續想,這是真的嗎?帶著好奇和懷疑,他先把大玻璃杯的外面用熱水沖了一下,然后再做這個實驗,就看到了不同的結果。聽這個同學說完,我非常高興地表揚了他,并鼓勵大家要像他一樣,對事情要保持好奇心,遇到自己不知道的事情要多想想,在保證安全的前提下多動手試一試。所以,當學生在好奇心的驅使下,有一些奇怪的舉動時,作為教師,應該對學生的好奇心加以保護,并扶持學生的創新意識。
七、多給學生實踐的機會,培養學生的創新能力。
比如在講《電磁鐵》時,我請同學們來觀察電鈴,觀察時要注意它為什么有時響、有時不響。同學們感到很新奇,經過觀察,不少同學發現了電磁鐵的存在。那么它在電鈴中有什么作用呢?會不會是因為它才讓電鈴時而響時而不響的呢?而它又是怎樣才使電鈴響和不響的呢?同學們紛紛說出了自己的疑問。我首先肯定了同學們質疑的精神,接著又引導大家能不能試著通過動手操作來為自己的疑問找到答案。帶著這些疑問,同學們經過動手操作,自己最終找到了答案。在動手操作的過程中,學生的創新思維也在不知不覺中得到了發展。
八、認真做好教學反思,提高科學課堂效率 科學實驗后要認真做好教學反思,一節課下來,靜心沉思,摸索出了哪些教學規律,教法上有哪些創新,知識點上有什么發現,組織教學方面有何新招,啟迪是否得當等等。及時記下這些得失,并進行必要的歸類與取舍,考慮一下再教這部分內容時應該如何做,寫出“再教設計”,這樣可以做到揚長避短、精益求精,把自己的教學水平提高到一個新的境界和高度。
九、積極開展課外實驗,培養學生的創新能力
由于課內的時間是有限的,教師既要完成教學任務,又要讓學生自己實踐操作。為了解決這一矛盾,我充分利用學校實驗室開放活動時間,利用學校充足的實驗儀器,讓學生在教師的組織和指導之下,進實驗室自己選擇實驗器材,自己設計實驗方案,自己探索進行實驗活動來培養學生的創新能力。
1、指導學生做一些實驗冊上的探索性研究類的實驗;做一些實驗習題的設計、實驗裝置的設計或改進、實驗操作步驟的優化設計、提高實驗效果,培養學生的實驗設計能力。
2、充分發揮自然科學教材中的興趣小實驗的作用,積極組織和指導學生做好小實驗,如:測凸透鏡的焦距,自制汽水等等。能激發學生的學習興趣,對培養學生認真觀察,勤于思考,勇于實踐的習慣,發現問題與提出問題的習慣,獨立思考與合作交流的習慣,以及運用所學知識解決簡問題的習慣,對培養學生的創新能力起到十分重要的作用。學生小實驗既能拓展思維,又能培養探究能力,豐富學生的想像力,促使學生自覺地探索知識,逐步形成科學的世界觀和良好的學習習慣。
3、開展自制教具、小制作、小發明活動。引導學生運用已有的知識、操作技能,經常地組織學生利用廢舊品,自制教具、搞小制作、小發明活動,在制作過程中為了進一步鼓勵學生的創新設計,教師可設計一些制作方法不加限制的題,讓學生去發揮,自制出一種新穎、獨特、有社會或個人價值的作品,如制作水火箭,自制測力器等等。在教師的指導下,經常、有針對性地開展這樣的活動,在目的讓學生去留意,尋找身邊的小物品來充實實驗器材,有意地鼓勵學生自己動手設計實驗,改進器件并進行分析,通過一系列活動,培養學生的動手制作能力和綜合分析能力以及拓寬學生思維空間。
總之,在科學實驗教學中,只要我們根據學生的年齡特征和認識規律,并結合科學的特點,指導學生把理論分析、實驗設計與實驗方法有機地結合,把基礎知識的應用與基本技能的訓練有機地結合。一言以蔽之:采用多種方式方法,引導學生探索與實踐。這樣,學生既能學到實驗技能,又能嘗試探索式學習的樂趣;其實踐能力、創新能力也就能得到較好的培養。