在科学实验教学中渗透创新教育的方法

杨跃根

摘 要：创新教育是以培养学生的创新意识、创新精神和创新能力为目的的教育，是素质教育的核心。课堂是培养学生能力的主阵地，在实验教学中重视创新教育，更能培养学生的思维能力，促使创新能力的提高。主要从以下三个方面：优化和充实演示实验，培养创新意识；改进实验教学，培养创新能力；以学为中心，培养创新思维，阐述在科学实验教学中渗透创新教育的方法。

关键词：实验教学；创新意识；创新能力；创新思维

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。人的创新意识、创新精神、创新能力主要靠后天培养，所以学校在创新教育中负有不可推卸的责任。如何在以生为本的大环境下培养学生的创新能力，已成为学校教育发展的一个重要课题。在传统的实验教学中，老师喜欢把课讲得清清楚楚，把现存的知识告诉学生，这样的课堂很难培养学生的创新意识，学生的创新能力得不到提高。尽管实验教学中还存在着许多的不足之处，但实验教学中依然要渗透创新教育，因为实验教学在培养学生实验技能和渗透创新教育方面，与其他任何教学形式相比，有着不可替代的作用。下面笔者结合自己的教学实践，谈谈在科学实验教学中如何渗透创新教育。

一、优化和充实演示实验，培养创新意识

演示实验具有具体、直观、形象等特点，对于激发学生的学习兴趣，点燃学生的创新火花有着非常重要的作用。

（一）增设演示实验，培养创新意识

在实际实验教学中，教师只是简单地照搬和重复教材中的实验，这样做的结果是有可能减弱学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”，学生的学习兴趣丧失，又从何谈学生的创新呢？对策是教师应在钻研教材，把握教材的基础上，适当地增设一些演示实验，能有效地增强学生对知识的理解，进而渗透创新意识教育。如在进行水的沸腾教学时，教师可以增设一个“鱼儿在上部沸腾的水中游动”的实验，使学生在理解沸腾知识的同时，渗透创新意识的教育。在进行光的折射教学中，教师让学生做“一枚杯中刚好看不见的硬币再缓慢倒入水后逐渐看见”的实验（如图1）；在进行金属与酸反应的教学时，教师可在已平衡天平的两边放上等质量的盐酸，然后往两边分别放入等质量的铝片和镁条，让学生观察与思考实验中出现的现象；在进行酸碱性质的教学时，教师亦可增设一些“魔术”化的实验，如在用氢氧化钠溶液写了字的硬纸片上喷洒酚酞试液，然后喷洒稀盐酸溶液 ，观察字的颜色变化。

（二）利用对比实验，培养创新意识

通过对比实验教学，学生始终处于探究知识的思维状态。如在进行唾液淀粉酶对淀粉是否有消化作用的探究实验时，向一只试管中加2毫升唾液溶液，而在另一支试管中加入等量的蒸馏水，通过对比实验，学生能更好地熟悉和掌握所学的知识内容。如在演示氢气还原氧化铜的实验时（如图2），为了让学生理解“实验结束时必须先熄灭酒精灯，继续通氢气直至试管冷却”，教师可以设置“先熄灭灯”与“后熄灭灯”的两种对比情形来进行对比实验教学。对比实验教学在教材中随处可见，教师要多钻研、多挖掘。

（三）利用仪器设备，培养创新意识

有些抽象的知识，学生较难想象、理解，这时，教师可以借助各种仪器设备来優化实验教学，帮助学生更加形象具体地理解知识。如在进行人体呼吸运动中吸气与呼气两个过程的教学时，教师可以自制仪器（如图3），模拟人体的呼气与吸气两个过程，让学生仔细观察吸气和呼气过程中，肺的变化以及膈肌的运动情况，这样一下子让学生把抽象的呼吸过程转化为具体可见的过程。又如在进行磁铁的“磁感线”教学时，教师可以借助实验室的仪器通过铁屑形象地把“磁感线”展示出来（如图4），学生一看非常清晰明了。

二、改进实验教学，培养创新能力

充分发挥学生的主动性与创造性，激发学生通过科学探究等方式去理解科学知识，学习科学技能，体验科学过程与方法，初步理解科学本质，从而渗透学生创新能力的教育。

（一）改进实验设计，培养创新能力

在实验教学中，要考虑给学生更多的锻炼机会，特别要注重让学生在设计性实验中得到训练，可以让学生自由地选择所需仪器或者改用其他仪器。如在进行“伏安法测电阻”实验后，可让学生思考如何只用其中的一只电压表或一只电流表来测电阻（如图5），其中R0的阻值已知，这样可以让学生回忆巩固串并联的特点等知识以及培养学生实验设计的创新能力。又如在进行“测定小灯泡额定功率”的实验教学时，可让学生思考如果电压表的大量程已坏，而小灯泡的额定电压又超过小量程，该如何来测小灯泡的额定功率，让学生学会从另一个方面来间接地测小灯泡的额定电压，从而测定额定功率。

（二）改进实验装置，培养创新能力

教师要培养学生的创新能力，首先教师自己也要创新，教师要大胆地鼓励学生对有些实验装置加以改进，使观看到的现象更加清晰，更加直观，从而渗透对学生的创新技能教育。如在进行动物的呼吸教学时，为了向学生证明动物确实会进行呼吸，教师可以鼓励学生将书本上的实验稍作改进，结合江南水乡的特点，教师可以引导学生改用青蛙或龙虾之类的动物代替昆虫作为实验对象，用澄清石灰水代替碱石灰（如图6），这样既可使整堂课气氛活跃，又可使实验现象更加明显，所有学生都能清楚地观察到红墨水的移动。又如在进行摩擦力教学时，为了让学生体验生活中摩擦力的存在，课本上有几个体验性实验，但学生很难理解，因为在学生头脑中缺少表象的支持，教师可引导学生改进实验装置，用毛刷倒放在桌面上，用弹簧秤拉动毛刷，学生就能很直观地理解摩擦力的存在，从而帮助学生形成表象，克服难点，丰富体验。

（三）改进实验教学方法，培养创新能力

传统的实验教学，课堂上学生先是规规矩矩坐着，仔仔细细听着老师讲述实验原理、实验步骤，该做什么，不该做什么，然后是老师讲一步，学生做一步，学生不敢越雷池一步，显然这种课堂教学在一定程度上扼杀了学生的创新能力。因此，我认为教师应营造一种民主、宽松、和谐的教学氛围，这样学生才能大胆猜想，才可以自由发挥，才能培养学生的创新能力。事实证明，启发式教学能引发学生思考，探究式实验能引发学生创新意识，培养学生的创新能力。

三、以学为中心，培养创新思维

培养创新精神、创新人才，就要尊重学生的主体地位，培养学生自主学习的能力和精神，实现学生的自主发展。

（一）尊重学生主体地位，培养创新思维

实验课对于培养学生的动手能力、创新思维有着重要的作用，为了做好每次实验，要求在上实验课之前，先提出问题、做出假设、设计实验方案。比如，在学生做光合作用制造淀粉的实验中，有的学生想用白菜、洋葱等植物的叶来代替天竺葵来做实验，对此，不要轻易否定，要让他们自己尝试，做出比较，然后得出结论。让学生自己设计实验，解决实验前为什么要将叶片内的淀粉运走、耗尽，为什么要用水浴加热酒精等问题。再比如在研究种子萌发条件的实验中，可以先让学生根据生活经验，自己提出种子萌发所需的条件有哪些，然后学生自行设计实验方案，进行实验，收集证据，得出结论。在实验教学中充分突出学生的主体地位，有利于学生创新思维能力的培养。

（二）正确指导实验，培养创新思维

在实验过程中，教师要善于捕捉学生思维活动。传统的教学以教师为中心，在实验过程中学生的依赖心理比较强，所以教师首先要帮助学生克服依赖心理，敢于自主完成实验，只有学生自己亲手做、亲眼看，才能体验成功的喜悦。另外，有的学生对实验有畏难情绪，总是害怕实验会失败，这时教师要培养学生大胆尝试的精神，鼓励学生去完成一些小实验、小制作等。通过自己动手操作，完成实验，使学生体会到科学实验的魅力，为今后的科学创新打下坚实的基础。

（三）利用图表教学，培养学生的創新思维

实验教学中经常要对实验数据及现象进行记录整理与分析，这些经常是以图表的形式展现出来的，图表中反映的信息量是非常大的，几乎每个学生都能从不同的角度对图表进行分析概括得出一些结论。教师要抓住实验教学中的数据与现象，利用图表培养学生的创新思维能力。如教师在进行光的折射定律教学时（如图7），为了让学生理解“折射角小于入射角且折射角随入射角的增大而增大”这点，教师在做完改变入射角大小的实验后，及时地将相应的折射角大小记录在表格中（如表1），让学生通过分析表格数据得出相应的结论。在进行牛顿第一定律的教学时（如图8），教师也可在做完小车在毛巾表面、木板表面、玻璃表面三种不同表面的运动实验后，及时将三种情况下小车运动的距离记录在表格中（如表2），让学生分析现象得出结论。在分析图表信息得出结论的过程中，要多给学生表达的机会，必要时可以采用小组讨论，突出以生为本。

总而言之，创新作为素质教育的核心，已成为现代学校教育教学的主题。实施创新教育要贯彻以人为本，在实验教学中要不断力求创新，改进教育教学方法，努力培养学生的创新意识和创新能力。

参考文献：

[1]赵建文.谈化学教学中学生创新能力的培养[J].教育实践与研究，2012（9）.

[2]李晖.尊重学生主体地位 培养学生创新意识[J].教育实践与研究，2012（10）.

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