如何培养创新能力【发挥实验功能，培养创新能力】
时间：2018-12-28 03:41:53 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 科学新课程改革的重点之一就是培养学生的创新能力。科学实验为培养学生的创新精神和实践能力提供了最佳 环境。教师要发挥科学实验的优势，激发学生的探究兴趣；鼓励学生质疑问难，培养学生的创造意识；引导学生进行科学猜想，培养学生的创新能力；精心设计科学实验，激发学生的发散思维；组织实践活动，培养学生创新能力。
关键词： 科学课程 实验教学 创新能力
科学是以实验为基础的学科，实验是理论和实际相结合的一种实践过程，因此科学课程的实验教学是培养学生创新能力的主渠道。在实验教学中如何释放学生的激情，如何调动学生求知欲，如何培养学生的创造性思维，如何挖掘学生的内在潜力，养成良好的学习品质和思维品质，形成完善的人格，这些都是我们科学教师需要深入研究的。
一、发挥实验优势，激发探究兴趣
七年级是学生学习初中科学的开始，重点应激发学生的好奇心、学习兴趣和求知欲。爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”学生如果能在实验中感到自然的美妙，科学的神奇，并对科学产生由衷的喜爱，那就是实验教学成功的开始。所以用精彩的实验把学生带进绚丽多姿的科学世界很有必要。如在七年级的第一节课可以创设这样一个情境：教师拿出一个用乒乓球和几根头发做成的布娃娃脑袋，让学生想办法使布娃娃的头发全部竖起来，结果学生都想不出办法。这时，教师用丝绸摩擦过的玻璃棒放在布娃娃头发上方，头发竖起来了。学生惊叹不已，问题也就随之而产生：这是怎么回事？头发怎么会竖起来的呢？这样就很好地激发了学生的学习兴趣，激起了学生探究奥秘的欲望，为培养学生的创新能力奠定了基础。
二、鼓励质疑问难，培养创造意识
科学始于问题，科学研究中，发现问题比解决问题更重要。因此在科学教学过程中首先应尽量创造情景，让学生发现问题。学生由于学习经验和生活经验的限制，学习时往往提不出问题或问题质量不高，针对这种情况，教师在教学中要有意识地通过提问，为学生质疑问难作示范，从而使学生从教师的提问教学中学到提问的本领，进而敢于提出有创意的问题，敢于说出有创新的但还不敢肯定是否正确的结论。
我们应精心创设问题情境，启发、鼓励学生大胆质疑，引导学生提出问题、主动探究，充分激发学生的好奇心和内在的创新欲望。在实验中我们可以有意识地安排错误装置，让学生改正，并说明理由，同时要多让学生补充和完善实验装置。教师也可以让学生对课本中的演示实验进行改进，设计实验习题、实施实验方案。如在做“稀释浓硫酸”时可以故意先把少量水直接倒入盛有浓硫酸锥形瓶中，造成沸腾现象。让学生针对这种情况提出看法，作出评价，这样学生可以加深印象，教学效果更好。
实验过程中教师要随时给学生提问的机会。有时学生提出的独特见解不一定正确，遇到这种情况，教师更要循循善诱，引导学生自己得到正确的结论。教师还可以组织学生相互提问，相互辩论、探讨，而相互启发又常常是有利于形成具有创新性问题的最佳环境。
三、引导科学猜想，培养创新能力
科学猜想是用已知的科学规律对未知的自然现象及规律作出科学预见，可以为进一步的探究指明方向。它在激发学生的兴趣和强烈的求知欲，以及培养学生的探究能力、创新能力等方面有着非常重要的作用。科学课程的优点就在于蕴含着极其丰富的猜想资源，恰好为我们培养学生的猜想能力提供了良好的平台，因此教师应鼓励学生大胆进行猜想。但是由于受传统教育思想的影响，以及学生本身的知识和感性经验的限制，而且猜想本身是一个或然性的判断，学生容易对其缺乏足够严肃的态度，甚至会出现随便瞎猜的现象，这种“猜”不是真正意义上的科学猜想。为此教师应善于引导学生提出合理的猜想。
1.提出猜想时要尽量说出依据
为了防止学生瞎猜，提高学生思维的缜密性，教师应当要求学生在进行猜想时，尽量说出其依据。这样不仅能培养学生的逻辑概括能力，而且能使这种思维的过程具有严肃性与合理性。
如在教学串并联电路知识时，我安排学生“探究两个电阻相并联后的总电阻”这样一个实验活动。其过程如下：
(1)提出问题。教师提出问题：两个电阻并联后的总电阻跟各个分电阻的大小关系如何?即是总电阻大，还是两个分电阻大?
(2)提出猜想。在教师的引导下，学生通过相互讨论，自己提出猜想。
教师：同学们可能一下子很难作出判断，你们可以根据已有的知识和经验，大胆地进行猜测。
导体的横截面积变大，而且导体的横截面积越大，电阻越小。
学生2：两个电阻并联后总电阻应当会减小。理由是：家里的用电器都是并联的，用两个用电器时，电表走得快些，这表明两个电器并联后，电路的总电流变大了。因为电路的总电压不变，电流变大表明电路的总电阻变小了。
学生3：……
2.尽量提供实验材料或背景进行猜想
通过实验，让学生有了感性认识后，引导学生再去猜想，这样的猜想就有了明确的指向性，才能做到猜而有路，想而有物。如“物体的浮沉条件与哪此因素有关”的教学设计话动：(1)请学生观察并推测泡沫塑料、塑料方块、木块、塑料球、橡皮筋、回形针、牙签、蜡烛等物体在水中是沉还是浮，将推测结果填写在实验记录表中。(2)检验自己的推测，把推测错和推测对的各放一堆。(3)讨论：物体在水中的沉浮和什么因素有关?又如，在讲授“改变物体内能的方法”一节时，教师先发给每小组几根铁丝，通过学生动手操作实验，提出许多方案，如放在酒精灯上烧，用开水烫，用砂纸磨，用铁锤反复敲打，来回折动，等等。最后引导学生分析、归纳，猜想出：一是外界传给它热，二是对它做功。可见有了这样的实验材料和背景，学生猜想的合理性就可以得到保证。
3.加强对猜想的导航与评价
目前科学教学有一种不良倾向需要纠正：有些人认为只要是学生讲的、猜的，都是值得研究的，甚至哪怕学生想的是错的，也要沿着这个方向研究下去，让学生体验科学探究过程，认为学生肯定会有收获。这种观点确实有其合乎道理的一面，但毕竟受课堂教学的时间和硬件设施限制，按上述观点来实施“放羊式”的教学几乎不可能。如探究摩擦力大小可能与什么因素有关时，学生很容易会猜想到与压力有关，与空气的湿度有关，与物体的质量、软硬度有关，却不容易猜想到关键点上。如果把所有的猜想都设计实验去验证，显然是不可能的。这时教师针对学生的猜想加强导航与评价显得非常重要，对指向性明确给予肯定，对指向性不明的猜想找出共点后归类评价、去伪存真。其实空气的湿度、物体的软硬度可以归结到“接触面粗糙程度”这个因素中，物体的密度与质量可以归纳到“压力”这个因素中。经教师这样一“导”，学生就会很明确地猜想到摩擦力大小可能与这两个因素有关。
四、精心设计实验，激发发散思维
教学的目的不在于教师完成某种过程，而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化，并增强他们的学习动机。如《凸透镜成像规律》，教学中应采用启发式教学和有控开放。实验前教师先介绍光具座的结构，并说明什么是物距、像距。让学生观察并思考：“为什么烛焰的焰心、透镜中心、光屏中心要在同一高度？当烛焰靠近透镜，使u＜f，移动光屏，光屏上能成烛焰的像吗？直接用眼睛通过透镜观察烛焰，你看到了什么？”指导学生多次改变物距，通过对成像情况的反复观察和比较，引导学生总结出成像规律。这个学生实验，从教学主体的角度强调学生的主观能动性和创造性，尽可能创造更多的机会，让学生在创造中感受成功的体验，在成功中感受到学习的乐趣，从而激发思维的灵活性和创造性。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 为了便于实验的开展，我们可以把演示实验中部分难度小、现象明显、学生有浓厚兴趣的项目改为学生探究实验，并同课本里有关的学生组实验结合起来，提前在新课讲授中实施。如在做“用天平和量筒测液体的密度”实验时，我让学生自己去设计实验，写出实验器材和步骤。对于器材，有些学生把课本上的量筒换成了量杯。在这里教师还可以设疑：如果没有量筒或量杯，该怎么办？问题一提出，学生议论纷纷。在学生争论无果时，我适时引导学生，在测规则固体(如立方体或圆柱体形容器)密度时，其体积不一定要用排水法测，可用什么方法测量？学生马上会想到用刻度尺，那么液体的体积是否可以用刻度尺测量呢？通过这样一过渡，学生就会联想到把液体盛在规则容器中(如立方体，圆柱体)，就可以用刻度尺测出体积了。
在测液体质量的步骤上，方案一，有些学生先称出空烧杯的质量，再把量筒内的盐水全部倒入烧杯，再称出烧杯和盐水总质量。方案二，有些学生也是先称空烧杯的质量，但把量筒内的盐水部分倒入烧杯，称出烧杯和盐水总质量。方案三，有些学生先称盐水和烧杯的总质量，再称出把盐水全部倒入量筒后烧杯的质量。方案四，有些学生也是先称盐水和烧杯总质量，再称出把部分盐水倒入量筒后烧杯的质量。在测液体质量的步骤上，教师肯定了二�四两种方案的优越性，可以减小实验误差，并对一�三两种方案中将盐水全部倒入的做法进行讨论，分析方案一：理论上可以操作，但在盐水全部倒入后在量筒底部会粘有盐水，使称出的质量偏小，测出的液体密度就偏小；分析方案三：将盐水全部倒入量筒，若盐水过多就会超出量筒的量程，且盐水液面一般不会刚好与量筒的整数刻度相平，读数上存在误差。这样既培养了学生的发散思维，又使学生的创新能力在潜移默化中得到了培养。
又如在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时，教师可增设这样一个实验(让学生自己完成)：取一塑料软瓶，使其中充满二氧化碳，然后将适量的滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液(红色)倒入瓶中，迅速用塞子塞紧，震荡后可观察到塑料瓶奇迹般地瘪下去，且溶液的红色逐渐变淡或消失。学生可亲自从中体验到二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，从而体会实验设计的实用性，进而达到激发学生兴趣、培养学生思维创造性的效果。
五、组织实践活动，培养创新能力
学生只有接触生活，参加实践，才能根据已有的扎实知识和已培养的创新意识，迸发出思想火花，从而进一步增强求知欲和创造欲。自主探索，丰富的课外实验能使学生扩大视野，增长知识，发现新问题，激发求知欲望，培养创新能力。教师可以定期开放实验室，让学生根据自己的需要选做实验。我们要善于启发，注重“引导”，激发他们提出种种不同的设想，开阔思路。师生共同分析问题、准备材料，而学生自己提出假设，自定方案，实验探索，自寻结论。
在自主实验过程中，教师的作用是积极引导学生发散思维，帮助他们把自己设计的实验方案付诸实践。当然在这个过程中，学生难免会出现各种各样的差错，我们要允许学生想错、做错，并引导他们在失败中找出原因。成功的假设与实验是一种探索，失败的假设与实验也同样是一种探索。教师要相信学生经过失败的磨练，最终能迎来成功的“春天”；要引导学生密切联系生产、生活和环境实际，关心环境变化、经济发展、科技进步，关注与科学相关的社会热点、焦点问题，进行开放式学习。为此，教师可组织学生走出校门，到工厂、医院等进行实地考察，测定水质因化工生产而受污染程度，调查工厂附近农田、水质、空气污染情况，进行分析，找出主要污染成分和污染源，提出治理污染意见，写成调查报告。
如学生在对实验课题“调查本地汽车尾气污染情况，提出防污治污方案”作了调查后，提出了下面6条措施：①加强小镇绿化，设立卫生防护地带，扩大城市绿地面积；②加强公共交通建设，推行“公交”优先政策；③开发利H等清洁燃料；④增加电车数量，减少燃油汽车；⑤安装汽车尾气处理器；⑥大力宣传有关法规，加强监测功能，加大处罚力度。
培养学生的创新精神和创新能力，关键在于教师。科学教师应该责无旁贷地率先在科学实验教学中有目的、有计划地激发学生的创新动机，培养学生的创新能力，使学生能真正成为二十一世纪知识经济时代的强者。
参考文献：
［1］袁运开.科学（7―9年级）课程标准解读［M］.湖北教育出版社，2002.
［2］郑青岳.物理解题思维研究［M］.大象出版社，2000.
［3］唐俊.在科学实验中培养学生创新能力［J］.中国教育学刊，2008，（11）.
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