下駱宅初中駱峰雲
【摘要】培養學生的創新能力是當代教育的主旋律，在培養以創新能力為重點之一的科學教育教學中，實驗教學發揮著極其重要的作用。本篇就實驗教學中學生創新能力的培養問題，試從(1)創設問題情境，啟用學生創新意識；(2)積極改進科學演示實驗的裝置、操作方法與教學手段；(3)改進科學實驗方案和方法；(4)積極開展課外實驗這四個方面進行了論述。
關鍵詞：實驗教學培養創新能力
面對21世紀激烈的國際競爭，人才的競爭首當其衝。當前，由於知識更新進展迅速，生產和科學技術出現了一系列新的重大突破，這就必然對人才素質提出新的更高要求。有一位偉人曾指出，「創新是乙個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力」 ，並反覆強調，「乙個沒有創新能力的民族，難以屹立於世界民族之林」 。
因此，當代教育的根本目的就是培養具有創新意識、創新能力和創新人格的高素質人才。創新人才的培養，基礎在教育，責任在教師。廣大教育工作者必須更新教育觀念，樹立正確的教育觀，從傳授已有的知識為中心的傳統教育轉變為重培養學生創新精神和創新能力的教育。
從這個意義上說，培養學生的創新能力，必定成為當代教學的主旋律。
實驗教學是以實驗為基礎的自然科學教學的重要組成部分，是一項集觀察、思維、想象、分析、概括、探索等於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。那麼，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，啟用學生創新意識
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啟用思維去創新。
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麼後果？④在該實驗的操作步驟上是先加熱還是先通入氫氣？當得到先通氫氣後加熱的結論後再演示。
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，後熄滅酒精燈，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為什麼會被氧化？④操作是否有錯，錯在**？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，教師不要急於把結論告訴學生，也不要急於評判，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，還能啟用學生的創新意識。
二．積極改進演示實驗，培養學生創新技能
1．改進演示實驗的裝置
演示實驗一般具有裝置簡單，操作方便，現象明顯的特點，但教材中有的演示實驗往往並不是最佳方案。為了培養學生的創新能力，我在上課時開展了對課本的實驗裝置改進活動，引導學生開動腦筋，分析教材中實驗的不足，提出科學合理的改進方法，使之更趨於完美。
如：有這樣乙個科學演示實驗，一氧化碳還原氧化銅的演示實驗裝置中，對尾氣沒有作任何的處理就直接排入空氣中。我首先引導學生分析此裝置的不足，得出在尾氣排放處用酒精燈點燃，除去尾氣造成的環境汙染，然後又繼續分析引導提出：
有沒有既能保護環境，又能避免一氧化碳浪費的處理方法？同學們開動腦筋討論，提出了幾種處理方法，其中有兩種較好的處理方法，一是將尾氣用導管重新通入硬質玻璃管內去還原氧化銅，使一氧化碳迴圈使用而又是不汙染環境；二是將尾氣用導管通到硬質玻璃管下的酒精燈火焰的上方，讓它燃燒，從而達到節約燃料的目的。通過對該實驗的改進，不僅使學生加深了對一氧化碳性質和實驗裝置的認識，而且在此過程中切實培養了學生的創新能力。
2．改進演示實驗操作方法與實驗教學手段
科學教材中有大量的演示實驗，顧名思義，傳統的演示實驗都是由教師當演員，學生當觀眾，觀察一些實驗現象，由教師邊講邊做，學生看了印象不深，甚至有的現象本身就不明顯，實驗現象的可見度低。而要使演示實驗在培養學生的創新能力方面發揮作用，就得加以改進。
其一，廣泛應用現代教育手段。借助多**課件、投影儀等，有助於學生更好地觀察一些現象，如：鎂、鋁、鐵與酸反應的速度的比較，投影現出的現象明顯，效果非常好。
利用計算機多**電化教學裝置，把一些在教室做不了的或不適合做的實驗，如：桃花開花後花的變化情況製成課件，在課堂上放映，將實驗現象放大，增加其可見度。這樣不但能吸引學生的注意力，又能更清晰地觀察到真實的現象。
這是引起學生思維、分析、想象的前提和基礎。
其二，改演示實驗為師生協同實驗。協同實驗指在教師示範的同時，學生也進行實驗操作，因為親自動手做，學生更易投入，無論是操作、觀察還是分析、歸納，學生的興趣更濃厚，也更有利於全面對學生能力的培養，它改變了傳統的老師講解—實驗，學生聽—看的模式，它將師生的雙邊活動按需要混合在一起，更多地鼓勵了學生主動參與。如：
研究凸透鏡成像規律時，單純的演示，教師講得吃力，做得吃力，學生聽、看的效果往往不好，若改為在教師的指導下學生自己去嘗試各種情況下的成像時，並在教師有指向性的啟發下自行歸納總結出結論，學生的理解和掌握就會更好。再如：氫氧化鈉的潮解，也可以通過協同實驗，既增加了實驗的可信度，又增加了對實驗的印象。
其三，在準備演示實驗課中，盡可能多地設計，選擇多種演示方案，讓學生領會為達到同一實驗結果，可以用不同的方法和途徑。如：氫氣的製取，可以用簡易法、啟普發生器法、電解水法等。
還可以結合教材，在演示實驗中開發一些新、奇、妙、趣、怪的內容，如：紙片託水；設計一些「魔術」化的片斷，如：在用酚酞試液畫了花的硬紙上噴散氫氧化鈉稀液，花立即由無色變成紅色；又將一種酸液噴散在紅花上，字又變為無色等。
通過上述手段，既能激發學生對學習的興趣和靈感，又能有效地培養學生的發散思維力、想象力、創造性力和探索精神。
三．改進實驗方案和方法，培養學生的創新能力
1．改驗證性實驗為探索性實驗、引導探索發現，活化創新思維。
科學教材中的實驗多數是驗證性實驗，往往是讓學生嘗試和利用實驗手段和已知的現象和規律進行實驗，要求正確使用儀器，會做必要的記錄，歸納結論。為了順利完成實驗，獲得符合要求的結果，教師往往是事先把器材準備好，設計好實驗步驟，讓學生逐步進行實驗。雖然這對學習和掌握知識有益，但學生得不到為解決問題和克服困難而進行探索性和創造性的訓練，只是被動地探索。
探索性實驗先是進行實驗操作，然後依據操作過程所發生的現象得出應有科學結論，或者是對求知物性質進行推測，然後再設計出實驗進行**，得出正確的結論，故是主動的探索。它對於激發興趣，訓練和培養學生的各種能力和科學研究方法，比驗證性實驗顯得更加有效。因而我在教學中把許多驗證性實驗改為探索性實驗，引導學生探索發現，讓學生在實驗操作中學到新知。
自然科學實驗中的現象和規律通常都是前人已經發現，但對學生來說卻依然是求知的，於是，在實驗教學中，我把「發現」的任務交給予學生，讓學生成為發現的主人，讓他們充分體驗到科學研究的艱辛及科學發現的喜悅，提高他們學習的主動性和主體意識，增強自我學習的信心和自覺性，同時還使學生學會用科學實驗研究的方法分析問題、解決問題，培養他們探求真理的科學態度和勇於探索的精神，從而啟迪學生的智慧型，活化他們壓抑已久的創新思維。
如：大氣壓的實驗，取乙個空礦泉水瓶，用適當溫度的熱水（不使其變形），加熱瓶殼後，立即蓋緊瓶蓋，隨後用冷水淋瓶殼，只聽見咯的一聲，瓶殼癟了。再做乙隻，當加熱瓶殼後，瓶子不加蓋，用水淋後，瓶殼未變形。
要求學生思考，從這兩個實驗中能得到什麼道理，為什麼乙個瓶殼變形，而另乙個不變形呢？是因為熱脹冷縮，還是由於瓶內外壓強不一而造成的？學生從所學的知識來解釋這個現象，議論紛紛，各述其理，學生的思維得到充分的調動。
再如：在常見的酸一節中，學生稀鹽酸的化學性質時，首先讓學生依據所學的稀硫酸的化學性質，對稀鹽酸的化學性質提出假設，教師為學生提供充足的實驗藥品及用具，然後讓學生通過動手實驗，觀察並記錄現象，思考討論得出結論來驗證假設。在學生得出結論後，教師再指導學生把自己的結論與教材上經典結論相對照，進行修正、補充。
2、加強實驗設計訓練，培養創新能力。
實驗教學之所以被教育家所重視，乙個重要的原因是它可以培養學生的實踐與探索能力，並為學生將來創造發明奠定基礎，教師在平時的實驗教學中，要特別注重實驗創新設計訓練。如在實驗教學中根據情況改進實驗設計，對於一些驗證性實驗，可讓學生自由選擇所需實驗儀器，並鼓勵學生改用其他儀器，試一試能否取得更理想的效果，然後分析其原因。或者是在實驗器材，實驗條件、實驗資料的處理進行創新，不拘泥於一種方法，一種模式進行實驗，有意識地訓練學生的發散性思維，鼓勵學生提出創造性的實驗方案，從而有效地提高學生的創造技能。
如：「伏安法測電阻」實驗後，提出：如果實驗只允許乙個電壓表（或電流錶）和乙個已知電阻（定值電阻或滑動變阻器）能否測出未知電阻的阻值？
讓學生根據已學的串聯、併聯電路特點，設計電路及實驗步驟，通過探索活動，讓學生不僅了解「伏安法測電阻」不是唯一的方法，而且對所學過的知識加深理解和應用。再如：以氧化銅、稀硫酸、鐵為原料，採用兩種不同的方法製取銅，設計實驗裝置，實驗操作步驟。
四．積極開展課外實驗，培養學生的創新能力
由於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實習或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、提高實驗效果或提高可見度的設計等設計性實驗，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，自製汽水等等。能激發學生的學習興趣，對培養學生認真觀察，勤於思考，勇於實踐的習慣，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**能力，豐富學生的想象力，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。
如何在科學實驗教學中培養學生創新能力
摘要 創新意識即推崇創新 追求創新 以創新為榮的觀念意識 是一種發現 探求問題的心理趨向。教學中 教師應喚起和保護學生的創新意識 並使其在創新意識引導下 產生創新動機 樹立創新目標 發揮創新潛力。關鍵詞 科學實驗 培養創新能力 創新教育 是指培養有創新能力的人的教育 是素質教育的靈魂，創新精神的培養...
在小學科學實驗教學中培養學生的創新能力
創新精神 當前我國正在進行以素質教育為導向的教學改革。本人認為，素質教育的核心是培養學生的主動精神和創新能力。而要做到這一點，首先必須更新傳統的教學觀念，樹立 學為主體 的教學意識。而要真正實現 學為主體 的教學目標，就必須培育好學生的興趣與主動性。本文主要通過在小學自然實驗中不同的教例，闡述了如何...
在實驗教學中培養學生的思維能力
作者 趙慶傑胡巨集崗鄒燕吳秋業 新課程 教育學術 2011年第02期 摘要 在有機化學實驗教學中，改革傳統的實驗教學方法，充分利用第二課堂,組織學生參與老師的科研工作,從而培養學生的思維能力及解決實際問題的能力。使學生充分掌握有機合成研究的基本思路。關鍵詞 實驗教學 思維能力 第二課堂 有機化學實驗...