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如何在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
一、在演示實驗中引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，增加探究成分，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
物理教學(xué)中安排了相當多的演示實驗，過去，演示實驗時，教師總是讓學(xué)生預(yù)先知道實驗的目的、原理、結(jié)論，要求學(xué)生熟記實驗步驟后用固定的實驗器材按部就班地進行實驗，學(xué)生根本不知道為何這樣做。在素質(zhì)教育與新課程標準實施的今天，探究實驗越來越被人們重視，與驗證性實驗相比，它的優(yōu)點是更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能鍛煉學(xué)生的各方面能力、培養(yǎng)學(xué)生的性格品質(zhì)，更能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。新人教版初中物理教材中探究實驗已明顯增加，而且我認為演示實驗、小實驗等都可以挖掘一些探索的要素。例如在講《電阻》一節(jié)時，我讓學(xué)生參與演示實驗的設(shè)計，充分引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生提出多種假設(shè)、多種猜想，設(shè)計盡可能多的方案來驗證假想。對于影響導(dǎo)體電阻大小因素，學(xué)生提出的猜想大致有：（1）導(dǎo)體材料，（2）導(dǎo)體長度，（3）導(dǎo)體橫截面積，(4)導(dǎo)體形狀（直彎），（5）導(dǎo)體溫度，（6）導(dǎo)體兩端所加電壓的高低，(7)通過導(dǎo)體電流的大小等。接著引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案，對這些因素一一進行探索。類似實驗很多，如研究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”，“電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”，“電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關(guān)”等。實驗有利于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)探究問題的習(xí)慣，有利于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和提高。
二、在學(xué)生實驗中引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗、改變實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在教學(xué)工作中，我嘗試著把學(xué)生實驗教學(xué)改為設(shè)計性實驗教學(xué)，取得了很好的效果。設(shè)計性實驗教學(xué)就是讓學(xué)生根據(jù)實驗課題，運用物理知識和技能，獨立設(shè)計實驗方案，提出分析、解決問題的設(shè)想，然后在老師的指導(dǎo)下獨立的去解決，最后完成實驗報告的一種教學(xué)模式。設(shè)計性實驗要求學(xué)生：（1）査閱資料，設(shè)計實驗原理和實驗方法；（2）根據(jù)實驗要求，正確選擇實驗儀器；（3）設(shè)計獨特的實驗方案；（4）獨立進行實驗操作。因而利用設(shè)計性實驗?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。如以“測定小燈泡電功率”這一學(xué)生實驗教學(xué)為例：（1）復(fù)習(xí)提問：什么是電功率？電功率的單位、計算公式是怎樣?（2）設(shè)疑：利用儀器室里現(xiàn)有的儀器，怎樣測量小燈泡的電功率？（3）學(xué)生明確了研究方向，帶著問題，進行實驗研究，很快便設(shè)計出實驗方案（實驗原理、器材、原理圖、步驟、數(shù)據(jù)記錄表格）但幾乎所有的學(xué)生設(shè)計都是伏安法測小燈泡電功率。（4）再次提出研究課題：除了用伏安法測電功率外，還有哪些方法嗎?（如果剛才沒有電流表或電壓表，而其它儀器自選，還能測出小燈泡的電功率嗎？）鼓勵學(xué)生設(shè)計出盡可能多的方案，學(xué)生通過思考、討論，很快又得出多種實驗方案，電路圖如下;（電路圖中的電阻阻值是已知的）
《教育學(xué)》期刊2011年12月刊推薦稿件
三、在實驗探究中設(shè)計實驗，改變探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
課本中的探究性實驗，應(yīng)大膽地讓學(xué)生去闖、去做，去探索，去研究，這樣更有利于激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如在探究“摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，除了課本中的探究方法外，注意引導(dǎo)學(xué)生提出與課本不同的猜想：影響滑動摩擦力的大小可能還與（1）接觸面積的大小，（2）物體滑動的速度大小有關(guān)，并能設(shè)計相應(yīng)的實驗來驗證：（a）用光滑程度一樣而表面積不一樣的同一長方體木塊的側(cè)面和底面來驗證猜想（1）；（b）改變木塊做勻速直線運動的速度而其它因素均相同來驗證猜想(2).又如在探究“平面鏡成像規(guī)律”時，愛動腦筋的學(xué)生會提出：“為什么用玻璃板而不用平面鏡來做實驗？”；“物和像交換位置，結(jié)果也一樣嗎?”“玻璃板不垂直于桌面，成像規(guī)律是否改變？”“玻璃板的厚度是否會影響實驗效果？”“用厚的玻璃板在實驗為什么會形成兩個像？”對于學(xué)生提出的每個問題，都應(yīng)鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計相應(yīng)的實驗來探究。學(xué)生在提出問題、設(shè)計實驗、探究問題的過程中，他們的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力都會得到相應(yīng)的提高。
總之，學(xué)無止境，教無定法，在初中物理教學(xué)中，只要我們能不斷探索新型教學(xué)方法，充分挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科學(xué)的思維能力，使學(xué)生悟出新知，創(chuàng)新思維，生成智慧，發(fā)展成新世紀的創(chuàng)新人才。
如何在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 [篇2]
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗教學(xué)貫穿于化學(xué)教學(xué)的始終，滲透在中學(xué)化學(xué)的各個階段，在教學(xué)中占有重要地位。化學(xué)實驗可以幫助學(xué)生了解概念，掌握知識和技能，提高思維能力，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的重要陣地。老師要善于通過化學(xué)實驗，優(yōu)化思維環(huán)境，積極培養(yǎng)和提高學(xué)生對實驗的探究興趣和創(chuàng)造興趣，不僅要使學(xué)生能“入門”，更重要的是讓學(xué)生能“入道”。我在實驗教學(xué)中，嘗試了以下幾點做法，使學(xué)生動手動腦參與教學(xué)的全過程，以達到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力的最終目的。
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一、提高演示實驗的趣味性，培養(yǎng)學(xué)生好奇心，激發(fā)求知欲。
美國哈佛大學(xué)一位校長曾在世界大學(xué)校長論壇上講過：如果沒有好奇心和求知欲為動力，就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有巨大價值的發(fā)明創(chuàng)造。可見，一切發(fā)明創(chuàng)造都來源于對事物永不滿足的好奇心和求知欲。因此，教師必須充分挖掘?qū)嶒灡旧淼娜の缎�，發(fā)揮實驗的直觀性和新鮮感，不斷創(chuàng)設(shè)問題情景，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑思辨，激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲。例如，在講酸堿指示劑變色實驗時，堿可使無色酚酞試液變紅色，學(xué)生看到這新奇的變色，定會十分感興趣。如果在后面再補充一點，再加一些酸紅色消失，再加堿又變紅色，如此反復(fù)幾次。又如，九年級上冊課本驗證二氧化碳溶于水是否發(fā)生化學(xué)變化的【實驗6-6】，按課本上的做現(xiàn)象是明顯也能說明問題，但如果把變紅的小花烘干或者曬干又變成紫色，再噴水放入二氧化碳中又變成紅色。，如此反復(fù)一個實驗內(nèi)容，會使學(xué)生更感神奇，使學(xué)生不拘泥于狹小的知識點，從而使其想得更多思考得更多。
如此類似的實驗，教師應(yīng)該充分考慮，盡量把實驗安排得巧妙一些，使平淡的實驗變得妙趣橫生，使學(xué)生看過之后，進行思索和回味。這樣，就會使學(xué)生對化學(xué)建立感情，產(chǎn)生濃厚興趣。而古代的圣人孔子就說過“興趣是最好的老師”。學(xué)生對這門學(xué)科有了興趣，才會端正態(tài)度，積極掌握相關(guān)知識。
二、改進演示實驗，創(chuàng)設(shè)探索的空間。
教材中有部分演示實驗，存在某些缺陷，在可能的情況下，教師要引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋，對實驗的不足之處進行科學(xué)合理地改進，使之更趨完美，這也是創(chuàng)新的一種形式。例如，在聽高一課本在講銅與濃硝酸反應(yīng)時教師按教材要求做完實驗，結(jié)果現(xiàn)象明顯，效果良好。但是，坐在前面的同學(xué)被二氧化氮嗆得直咳嗽，這時如果教師趁機發(fā)問：這種做法有什么不足之處？學(xué)生身臨界其境定會很快就能回答出污染環(huán)境，再問：如何改進？學(xué)生可能會提出很多方法。最后教師引導(dǎo)學(xué)生做如下改進：用一根粗銅絲代替銅片，用具支試管代替普通試管，且在具支出口系上一個氣球，把銅絲一端繞成螺旋狀可以接觸濃硝酸，另一端穿過一個橡膠塞，銅絲在膠塞中可以活動，然后在具支試管中先加濃硝酸，塞緊膠塞。這樣把課本中由濃硝酸接觸銅片改為銅絲接觸濃硝酸。通過移動銅線與濃硝酸，可以控制反應(yīng)，當反應(yīng)現(xiàn)象明顯時，如果要使反應(yīng)停止，只要將銅絲拉上即可，產(chǎn)生的氣體被小氣球收集，不會污染空氣，效果良好，簡便實用。
這些改進，可以使學(xué)生明確創(chuàng)新的必要性。若持之以恒，學(xué)生對此形成習(xí)慣，就會帶著挑剔的目光對每一個實驗進行思考、批判、改進、學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力就會得到提高。
三、拓寬分組實驗的傳統(tǒng)做法，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，培養(yǎng)求異創(chuàng)新精神。
分組實驗是培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能和獨立工作能力的有效途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度的重要一環(huán)。在做分組實驗前，應(yīng)讓學(xué)生建立積極的思維意向，根據(jù)實驗內(nèi)容特點，適當?shù)卦黾右�，學(xué)生運用所學(xué)知識，自行設(shè)計實驗方案。然后小組討論，確定最佳方案，自己選擇儀器藥品進行操作，這樣既能發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)造性，又能獲得良好的教學(xué)效果。例如，在做二氧化碳的實驗室制法時，我要求學(xué)生重新裝一個簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的反應(yīng)裝置。許多學(xué)生都能受“啟普發(fā)生器原理的”啟發(fā)，設(shè)計出多種與之原理相似的簡易裝置。這時我對設(shè)計成功的學(xué)生及時表揚州對失敗者，鼓勵他們繼續(xù)干，直到成功。這樣促使學(xué)生能綜合運用已有知識，能懂得如何查閱相關(guān)資料，迫使他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問題、去探索。
四、因地制宜，創(chuàng)造條件，開展課外實驗活動，發(fā)展創(chuàng)新能力。
化學(xué)課外實驗活動是課堂教學(xué)的延伸和補充，是理論聯(lián)系實際的陣地。今年，我組織了一些肯動腦筋、做事認真的化學(xué)愛好者開展課外活動，引導(dǎo)他們運用化學(xué)知識，結(jié)合實驗探索去解決生活中的一些實際問題，指導(dǎo)學(xué)生進行小制作。如自制化學(xué)消毒液，自制洗衣用“污漬盡”、自制酸堿指示劑等。在活動中，學(xué)生主體參與意識很強，思維異常活躍，潛能得到充分開發(fā)。通過實踐，學(xué)以致用，不但提高學(xué)生實驗操作能力，更重要的是使學(xué)生的思維得以拓展，思路更寬廣，更活躍，有助于學(xué)生獲得感性經(jīng)驗，克服理論與實際的脫節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新實踐能力無疑是一劑絕妙良藥。同時，引導(dǎo)學(xué)生通過課外活動，把從活動中發(fā)現(xiàn)的問題帶回課堂，把自己的思考、認識帶回教室，結(jié)合所學(xué)知識去思索、去分析。這既是從感性認識上升到理性過程，能使學(xué)生的觀察能力、思維能力、想象能力豐富和調(diào)動起來，有利于學(xué)生培養(yǎng)觀察生活、參與社會活動的良好行為習(xí)慣。
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