伴随着经济的发展,科技的日新月异,知识在社会生活和社会发展中的含量越来越高,而以知识为基础的知识经济越来越受到世人瞩目。在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力。所以在实验教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容,实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径,更是激发学生探索兴趣,培养学生创新精神的切入点。那么,在实验教学中,应如何培养学生的创新能力呢?下面谈谈自己的一点体会。
一、增强实验的趣味性,激发学生的学习兴趣和探索创新能力
“兴趣”是最好的老师,兴趣是在一种好奇的情景和需要的基础上萌发的,并在实践过程中形成和发展起来的。是学生萌生创新意识和展开创新思维最原始、最直接、最强劲的动力。在这种动力的驱使下,学生的自主性、学习与实践的热情才会被充分的激发。
实验是学生探究自然科学知识的重要方法。实验以其丰富多彩、直观形象博得了学生的喜爱。探索性实验能激发学生求知心理状态,让学生参与重演科学事实的产生过程。教师要适时抓住学生的心理,创造实验教学的最佳情境,必将激发学生强烈的探究兴趣。
在平时的实验教学中发现,一个小实验就能把学生引入探索的情境。如:教学《叶的蒸腾作用》时,教师首先出示实验现象,再介绍实验装置要求,然后问学生“干燥塑料袋里的水是从哪里来的?可能从下面的瓶里上去吗?可能从外界的空气中进去吗?那么,它是从哪里来的呢?”学生根据教师是提问,进行思考,做出大胆的猜想并回答,也就是开始了探索创新。这时学生的探索创新的热情已经被激发起来,学生的注意力也会马上转移到老师的课题中来。
鼓励学生设计趣味性实验:利用植物的向水性运动原理,使幼苗的主根呈多种几何图形;用光合作用原理在一片叶子上印出自己的头像。当有人问他们苦不苦时,他们却回答“一点不苦,正相反,我很快活,因为我有兴趣。”的确,兴趣能让学生废寝忘食。浓厚的兴趣,激发了探索的欲望和创新的动力。
二、利用实物,化难为易,实现学习时空的拓展
科学课上有很多学生自主探究的素材,要求学生在教师的指导或引导下去进行调查、考察或实验,但有些活动课堂上是无法用实验的形式完全展现的,这时,我们可以走出去,去看一下,感受一下。如《地球的公转和自转》等一系列天文知识课文,《食物链》等表现多种生物类课文,都可以利用实验与网络和多媒体教学,生动、形象地展示给学生观看,使学生的科学探究活动不限于课堂上,实现学习时空的拓展。
另外在科学课的教学中有许多新知识、新思维的传授,受到了安全性等方面的限制 ,不可能在课堂进行实际演示,为了增强学生的感性认识,可以通过各种现代教育技术手段在教学过程中对这些实验、现象进行模拟演示达到仿真效果,或对现象进行放大、延时等操作,进而使学生在没有障碍的演示、实验环境中进行愉快地学习,获取知识。
三、鼓励参与合作,追求实验教学的研究性
科学发展的历程证明,许多的科学研究成果都是众多科学家们的合作或几代人的共同努力才取得的,而新的课程标准中也明确指出小组合作是小学生学习的主要方式之一。合作过程中可以帮助学生学习按照一定的规则开展讨论的艺术,倾听别人的见解,善待批评以审视自己的观点,获得正确的认识,学会相互接纳、赞赏、分享、互助,享受合作带来的乐趣和喜悦,体验团队合作的意义和价值。
(一)给学生自由选择的权利,提供科学探究的动力
每一个学生在科学探究中应该有一定的选择探究问题的权力,如果让学生根据自身的情况,自己的喜好去探究,那么学生的学习兴趣肯定非常浓厚,探究也会更深入、更持久。如对“蚂蚁”的探究,有的在研究蚂蚁吃什么,怎么吃?有的在研究蚂蚁是怎么爬行的?有的则在研究蚂蚁对刺激物有什么反应?等等,他们选择了自己感兴趣的问题津津乐道地探究着,课上探究了还不够,回家了把它养起来继续研究。每个学生在科学探究中充分享受着乐趣。
(二)精心准备,提供有结构的探究材料
学生有权获得、使用多种器材也是科学探究活动的重要特征。教师为学生提供有结构的实验材料,是学生进行探究学习的关键和基础。丰富的、有结构的材料能激发学生们的灵感,活跃学生的积极性思维,从而创造性的进行科学探究活动,否则,科学探究就成了“无水之源”、“无本之木”了。在材料的准备上,教师应根据探究活动的需要,选择易于揭示科学概念、容易引起学生探究兴趣的、与学生探究能力相适应的材料。如《跷跷板》一课,我们首先让学生自己准备剪子、指甲刀、锤子,其次,我又为学生准备了杠杆尺、钳子、镊子、起钉锤等工具,学生通过讨论并亲身体验这些工具的使用方法,知道了这些工具都是杠杆原理的应用,例如平常所用的镊子属于费力杠杆。在这个活动中,学生们通过交流、实验等形式,认识了生活中杠杆原理的使用,为学生加强知识与生活实际的联系奠定了坚实的基础。
(三)选择专题,分工合作,加强科学探究的实效性
在科学教学中,可根据教材内容和学生的实际,围绕一个主课题,确定几个小的研究专题,运用研究性学习方式,分工合作,提高学生学习科学的主动性、研究性和发现的能力。在教学《纸的秘密》时,我就指导学生开展研究性学习,深入研究几种常见材料。并与学生一起制订研究方案、收集、整理资料、实验探究、开展社会调研、结题交流、总结反思。让学生经历了一次科学研究的过程,学生通过主动的探索、发现和体验,初步学会对信息的收集、分析和判断,从而培养了学生的创新意识、科学精神和实践能力。
三、 养成良好实验习惯,指导科学的学习方法,培养学生的创新能力
在实验教学中注意使学生养成良好的实验习惯,是培养学生科学态度的重要措施。良好的实验习惯应包括:正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则、注意节约药品和实验安全等。我在教学中注意从科学态度、规范操作上给学生进行示范,对学生遵守实验室规则提出严格要求,对如何观察、记录实验现象、填写实验报告则加以具体指导。每次实验结束,我都要留出3~5分钟,让学生清洗实验仪器、整理药品,保持桌面整洁,养成良好的实验习惯。
四、 开展课外活动,充分发挥学生的潜在能力
丰富多彩的课外活动,是培养创新型人才的重要阵地。小学生适于形式生动活泼,内容浅显易懂,所需时间较短的课外实验。我们可以把对实验有特殊爱好的同学组织起来,建立兴趣小组,充分发挥学生的潜能,发挥他们的特长。活动时,我们要把重点放在实验的改进创新和开展家庭小实验活动上,引导学生发现课本实验的不足之处,大胆设想,改进方案,重新实验,使实验得到完善并有所突破和创新。在学生学习了氧气和二氧化碳的特点后,我将区分氧气和二氧化碳的几种方法展示出来,同时提问:从安全、环保、节能、简便等方面考虑,的最佳方法是什么?同学们分析比较后,选出了区分氧气和二氧化碳的最好方法。在定好方案后,我将学生分组,互相配合,组装仪器,选用药品,进行实验,达到了较好的效果。
实验教学还要加强与其他学科的交叉渗透。因此,我们还必须注意创设创新教育的大环境,使之与创新能力培养相适应。学校还要采取措施构建创新教育的环境。如为学生提供自主性、首创性和个性化表现的机会;合理安排课程,积极开展第二课堂,组织学生开展小发明、小创造等活动,为学生创新才能的发挥留有余地;对学生的创新成就进行奖励等;要在校园中形成浓郁的崇尚创新、尊重创新人才的气氛,使学生能够处处感受到创新的气息,以创新的心态去学习和生活。