改革科学实验教学，培养学生创新能力

徐宗亮

初中科学实验中大部分为演示实验，约占实验总数的90％以上，演示实验又以验证性实验为主，这种实验教学的常用模式是：实验前教师明确讲清有关的知识点，将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生，再进行演示实验，然后再把实现现象、结果与所讲授的新知识作对应比较，最后由教师或学生做概括总结。在这些过程中学生一般只是被动地接受，实验起的仅是帮助学生巩固和检验知识的目的。

条件差的一些学校，有些教师甚至采取讲实验背实验的方法完成实验教学，所以科学实验教学一直处于次要地位，学生的动手能力、解决实际问题的创造力也未得到锻炼和培养。因此，笔者觉得实验教学应进行改革与创新。

一、变演示为边学边实验，培养操作能力

课堂演示实验一般是教师演示，学生是观众。由于学生处于被动的旁观者地位，难以调动学生主动参与的积极性，学生的独立操作能力和创新能力也就难以得到较好的培养。在教学过程中，笔者将某些教师演示实验改为学生的边学边实验，即在教师的启发指导下，将演示实验的过程转化为学生自己独立地运用实验去探求新知，获得必要的感性体验，从而自己总结出结论的过程。这样做既能增加了学生在课堂上动手动脑的机会，使学生对实验获得更加清晰的印象，学到科学知识，又能培养学生的实验能力，提高学生的学习兴趣和主动性。因此，从某种意义上讲，边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用，这是初中科学教学的一项重要改革。

二、改进实验操作，培养创新能力

学习的目的不仅是对知识的掌握，最主要的是发现问题并提出问题。在初三复习阶段开放实验室，重做初中阶段已做过的重要实验，更要以挑剔的眼光重新审视书本上传统的实验方法，并以实验带复习，设计新的组合实验，进一步树立动手操作意识和创新质疑意识。

1燃烧条件实验的改进

实验过程是这样的：向一个25ml的烧杯中加入150ml左右的水，然后再在水中加入适量的NH。NO，并不断搅拌，使水的温度急剧降低；接着将少量豆油倒入一个小铁盒中，并点燃；再用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上，学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰熄灭。为了使观察到的现象更全面，再把小铁盒拿出来，重新点燃，残留在铁盒中的豆油在空气中则再次燃烧起来。至此学生们对降低温度可以灭火深信不疑，同时也加深了对灭火原理的理解。

2金属活动性的探究实验

对于这个实验的改进方法是：在生物实验用的玻璃培养皿中放入两个垂直交叉的塑料片，形成四个格子，分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片，倒入稀硫酸或稀盐酸，使四种金属同时接触酸液，实验现象更具有说服力，而且操作更简单。

实验的复习打破常规，当学生摆脱对书本的依赖时，其独立性和创造力就被大大地发掘出来。

三、开展探究实验。培养探究能力

以往学生实验是指教师把实验目的、步骤、方法及注意点详细而周密地告诉学生，甚至将实验的现象、结果也公布于众，学生只需“照方抓药”做一下实验就可以了。而科学新课标指出：“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。”探究实验是科学课程改革中的一个亮点，是一种以提高学生的科学素养为目标，通过自主探究解决问题的实验模式。

1提出问题

这是探究性学习的起点，也是成败的关键。教师要根据教学内容和学生的认知水平，创设一种能够引起学生探究欲望、造成学生思维冲突的教学情境，启发学生自主提出问题，才能使探究性学习有所收获。如在讲授“匀速直线运动”这一内容时，出示了下列一段问题材料：小李、小张、小王三位同学骑车自东向西而行，到达目的地以后，小李说今天东风，小张说今天是西风，小王说今天没有风。再配上一段插图，以便让材料更加生动、直观。看到这些材料，学生的思维就活跃起来，探究活动非常积极，也提出了一些非常实际的问题。这样，学生的主体地位得到体现，学习的内部机制更加健全。

2尝试探究

这是一个中心环节，主要包括进行猜想、设计方案及实验论证。作为教师，要允许学生按照自己的意愿去支配材料，要鼓励学生通过各种途径广泛收集并探究相关信息。例如，在讲“分子”时，笔者提供了一些仪器和药品，请学生设计实验验证分子的特征。创造性思维得到升华，学习效果很好。

3课外实践

新课程倡导教师不要把学生束缚在教室这个狭小的空间里，教室外才是学生学科学、用科学大有作为的广阔天地。因此，实验教学要突破教室这个空间，让学生到生活中去，到实践中去体验。如教“月相变化”有关内容时，笔者要求学生用一个月的时间，每天观察月相变化情况，并将它记录在科学文件夹里，之后再进行交流。这样大大增强了学生探究月相变化的积极性，拓宽了他们学习科学的空间。

四、运用多媒体技术，提高实验教学效果

多媒体技术是计算机应用的进一步发展，它是通过计算机综合处理文本、图形、图像、动画、音频、视频等多种信息，对人体感官产生刺激，使人们认识事物发展的规律。多媒体信息技术具有丰富的表现力，可以冲破时间和空间的限制，产生相当好的效果。运用多媒体技术可以实现以学生学习为中心的教学目标，培养学生的自学能力。

1单细胞生物教学

由于单细胞生物用肉眼看不见，学生难以理解，而相应的仪器操作对于这个年龄段的学生来说又要求太高。这时教师就可以利用多媒体，先播放一段有关衣藻、草履虫、变形虫等的录像或电影片段，学生看到这些资料，产生了极大兴趣，有了感性认识，再播放多媒体实验教学片断，展开讲解，这样既弥补了学生无法动手实验的缺陷，又生动细致地进行了原有的实验教学，学生就很容易理解和接受。

2“氢气还原氧化铜”教学

实验之前可以通过模拟实验进行训练，学生自由选择所需的仪器和药品，在出现错误的选择后，计算机将给予正确的提示。然后由学生自由地用所选的仪器组装装置，整个实验完毕后再由计算机给予评价。模拟产生不正确的操作导致的后果，如试管口未向下倾斜，产生的水倒流到试管底部，使试管破裂等。对实验开始时先加热后通气的操作给出发生爆炸的模拟。实验结束后，对选择先停止通氢气的操作给出生成的红色铜又被重新氧化，导致实验失败的模拟。通过这样的模拟实验后，学生再做实验时，某些危险后果出现的可能性就会减少，真正实验更安全可靠。

实践证明，初中科学的实验教学改革，不仅能改变学生的学习方式，激发学习科学的兴趣，培养学生查询、分析、处理信息的习惯，提高学生的问题意识、合作意识以及学生主动探索研究问题的能力，也提炼和习得了科学探究方法，而且改变了教师的教学观念和教学行为，促进了教师教学水平的提高，实现了课堂教学结构的优化和学生创新思维能力的培养。