淺談科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1、 淺談科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 素質(zhì)教育核心是創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本世紀(jì)是科學(xué)與技術(shù)革命更加深入的世紀(jì)，是競爭更加激烈，變化更加迅速，創(chuàng)新更加層出不窮的世紀(jì)。因此，學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力?？茖W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，怎樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在此談?wù)劰P者的一點(diǎn)粗淺體會(huì)。一根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，充分利用實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣科學(xué)中的實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力提供了最佳環(huán)境。緒言課是學(xué)生初學(xué)科學(xué)的入門課，重點(diǎn)應(yīng)激發(fā)學(xué)生的好奇心、學(xué)習(xí)興趣和求知欲。用愛因斯坦的話說：“對(duì)于一切，只有喜愛才是最好的老師。”學(xué)生如果能在實(shí)驗(yàn)中感到自然的美妙多彩、科學(xué)的神奇，并對(duì)

2、科學(xué)產(chǎn)生由衷的喜愛，那就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功的開始。所以用精彩的實(shí)驗(yàn)把學(xué)生帶進(jìn)絢麗多姿的科學(xué)世界，顯得很有必要。如在緒言課可以創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)情境：教師拿出一個(gè)用乒乓球和幾根頭發(fā)做成的布娃娃腦袋，讓學(xué)生想辦法使布娃娃的頭發(fā)全部豎起來。結(jié)果學(xué)生都想不出辦法。這時(shí)，教師用絲綢摩擦過的玻璃棒放在布娃娃頭上，頭發(fā)豎起來了。學(xué)生一片驚嘆，問題也就隨之而產(chǎn)生：這是怎么回事？頭發(fā)怎么會(huì)豎起來的呢？這樣就很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激起了學(xué)生探究奧秘的欲望，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力奠定了基礎(chǔ)。再如用玻璃棒點(diǎn)燈（操作：取一小顆高錳酸鉀放入潔凈干燥的小燒杯中，滴入2-3滴濃硫酸，用玻璃棒調(diào)成糊狀，然后用玻璃棒取糊狀物少許，接觸

3、酒精燈蕊，酒精燈即刻被點(diǎn)燃）。實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)“魔術(shù)”般的變化，會(huì)使學(xué)生感覺到自己置身于廣闊的知識(shí)田地，從而激發(fā)求新求知的欲望，產(chǎn)生一種躍躍欲試的沖動(dòng)，為今后培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力打下良好的基礎(chǔ)。二通過創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)需要?jiǎng)?chuàng)造性教學(xué)。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，教師首先要具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要勤于思考，勇于探究，做好演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)工作。例如，在驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)中，筆者改用平底燒瓶和熟鵪鶉蛋來做，演示時(shí)把一端縛有酒精棉的細(xì)鐵絲點(diǎn)燃后迅速插入燒瓶中，待燃燒片刻后抽出鐵絲，再迅速將鵪鶉蛋放在瓶口上，過會(huì)即可看到鵪鶉蛋沿著燒瓶頸慢慢下滑到瓶底。這樣的改進(jìn)可見度增大

4、，持續(xù)時(shí)間變長，生動(dòng)形象地證明了大氣壓的存在。另外該實(shí)驗(yàn)還可以演示燒瓶把鵪鶉蛋吐出來，方法是把燒瓶倒立，使鵪鶉蛋堵住瓶口（小頭向下），然后把燒瓶固定在鐵架臺(tái)上，用毛巾包住瓶底，并不斷把熱水慢慢澆到毛巾上，一會(huì)燒瓶就吐出鵪鶉蛋。又如在學(xué)習(xí)二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，可增設(shè)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)（讓學(xué)生自己完成）：取一塑料軟瓶使其充滿二氧化碳，然后將適量的滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液（紅色）倒入瓶中，迅速用塞子塞緊，震蕩后可觀察到塑料瓶奇跡般的癟下去，且溶液的紅色逐漸變淡或消失。學(xué)生可親自從中體驗(yàn)到二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。教師在學(xué)生觀察或動(dòng)手做完實(shí)驗(yàn)后，要引導(dǎo)他們分析改進(jìn)的意見，使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

5、的實(shí)用性。此外，在教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際，盡可能將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)，有利于啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。三善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)的不足之處要善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)課本實(shí)驗(yàn)的不足之處，啟發(fā)學(xué)生利用課外活動(dòng)機(jī)會(huì)進(jìn)行大膽設(shè)想，改進(jìn)方案，然后大膽實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善并有所突破和創(chuàng)新。待添加的隱藏文字內(nèi)容2例如在原自然科學(xué)第五冊(cè)教材中向濃硫酸滴水的危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)踐中沸騰現(xiàn)象不易被觀察。原因是水滴沸騰飛濺起來的液滴非常小，并且持續(xù)時(shí)間短，因此學(xué)生不易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)失去說服力。為此可啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新：水滴飛濺過程，因持續(xù)時(shí)間短和液體為無色而不易被

6、觀察到，但如果飛濺后留下了痕跡，不是也能說明飛濺過程嗎！可舉例雨天在泥濘的道路走被汽車濺了一身泥，雖沒看到泥水飛濺過程，但根據(jù)身上的泥土，就明白了發(fā)生的事。再提示飛濺的液滴中帶有硫酸，根據(jù)硫酸能使酸堿指示劑變色進(jìn)行思考。引導(dǎo)學(xué)生可以對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下改進(jìn)：一大漏斗內(nèi)壁上貼幾條濕潤的石蕊試紙，然后罩在盛有濃硫酸的培養(yǎng)皿上。用吸管吸足水，從漏斗管插入漏斗中，接近濃硫酸面時(shí)，擠壓膠頭，水滴落在濃硫酸液面上，立即沸騰，濺起的酸液落在試紙上，出現(xiàn)紅色的斑點(diǎn)。宏觀的現(xiàn)象，證明了水沸騰有酸液濺起。如實(shí)驗(yàn)不是在密閉容器內(nèi)進(jìn)行，硫酸濺到衣服上或皮膚上，后果不堪設(shè)想。這一實(shí)驗(yàn)足以引起學(xué)生對(duì)濃硫酸稀釋操作的重視，即

7、稀釋濃硫酸時(shí)，一定要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，切不可把水倒入濃硫酸中。四將測(cè)量性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是由教師將實(shí)驗(yàn)方案、步驟寫在黑板上，向?qū)W生講清楚后，叫學(xué)生按部就班地去操作。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出的快而準(zhǔn)確，但大大地抑制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。而讓學(xué)生自己來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，則有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，充分發(fā)揮主體作用，同時(shí)還能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。將測(cè)量性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維。例如在做“用天平和量筒測(cè)液體的密度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)器材和步驟。對(duì)于器材，有些學(xué)生把課本

8、上的量筒換成了量杯。在這里教師還可以設(shè)疑：如果沒有量筒或量杯，該怎么辦？問題一提出，學(xué)生議論紛紛，在學(xué)生爭論各抒己見時(shí)，筆者適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生，在測(cè)規(guī)則固體（如立方體、圓柱體）密度時(shí)，其體積不一定要用排水法測(cè)，可用什么方法測(cè)量？學(xué)生馬上會(huì)想到用刻度尺。那么液體的體積是否可以用刻度尺測(cè)量呢？通過這樣一過渡，學(xué)生就會(huì)聯(lián)想到把液體盛在規(guī)則容器中（如立方體、圓柱體），就可以用刻度尺測(cè)出體積了。在測(cè)液體質(zhì)量的步驟上，有些學(xué)生先稱出空燒杯的質(zhì)量，再把量筒內(nèi)的鹽水全部倒入燒杯，再稱出燒杯和鹽水總質(zhì)量；有些學(xué)生也是先稱空燒杯的質(zhì)量，但把量筒內(nèi)的鹽水部分倒入燒杯，稱出燒杯和鹽水總質(zhì)量；還有些學(xué)生先稱鹽水和燒杯的總質(zhì)量，再稱出把鹽水全部倒入量筒后燒杯的質(zhì)量；再有些學(xué)生也是先稱鹽水和燒杯總質(zhì)量，再稱出把部分鹽水倒到量筒后燒杯的質(zhì)量；。對(duì)于器材，筆者表揚(yáng)了學(xué)生肯動(dòng)腦筋，做到就地取材；在測(cè)液體質(zhì)量的步驟上，筆者肯定了二、四兩種方案的優(yōu)越性，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。并對(duì)一、三兩種方案中將鹽水全部倒入的做法進(jìn)行討論。分析方案一：理論上可以操作，但在鹽水全部倒入后，在量筒底部會(huì)粘有鹽水，使稱出的質(zhì)量偏小，測(cè)出的液體密度就偏小。分析方案三：將鹽水全部倒入量筒，若鹽水過多就會(huì)超出量筒的量程，且鹽水液面一般不會(huì)剛好