怎样培养学生科学探究及创新能力

5怎样培养学生科学探究及创新能力 申涛 襄阳米芾中学 441058摘 要：本文阐述了怎样培养学生科学探究能力，把握科学的探究程序、探究方法。怎样制定具有开放性和可操作性实验计划，做好物理方法与实验教学相渗透。在实际的探究实验中，怎样引导学生提出科学问题，怎样引导学生交流与评价，并给学生提供展示的机会，怎样激励学生获取成功的信心，怎样才能促进基础知识向实际能力转化，培养学生的创造性思维。关键词：科学探究 创新能力 实验教学随着经济的发展，科技的日新月异，知识在社会生活发展中的含量越来越高，决定个人命运的主要因素也不再是掌握知识的多少，而在于更新知识、创造知识的能力大小，因此物理实验教学不能只局限于培养学生熟练的操作技能，而应把教学的根本目的界定为培养具有创新精神、创新意识的发展型人才。 一、把握科学探究程序，将教学目标与科学探究相结合科学探究的过程是一个创造的过程，而创造的核心是创造性思维，这种思维程序也就是学生科学探究的程序步骤。这种程序步骤主要有这些要素组成：提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估交流与合作。这一思维程序对于学生来讲是他们进行探究学习、创造活动的重要参考步骤，也是学生应该掌握的重要学习目标。另外，在探究过程中，为了完成探究的各个要素还离不开一些具体的研究方法，如控制变量法、等效替代法、归纳法等等。科学探究课题的选择、层次都要考虑学生的年龄特点，应将教学目标与科学探究相结合。不同阶段的探究实验，有不同的目标。如在八年级物理中，安排了不同教学目标的探究实验。在初始阶段的几个探究实验都是非常简单的，例如探究： “声音怎样从发声的物体传播到远处？”、 “响度与什么因素有关？”等几个探究都是一两步就能解决的。此后的一些探究逐渐复杂，到后来的“串并联电路电流、电压关系”的探究已经是十分完整的、典型的探究活动了。总之，教师要对初中阶段的探究实验有总体的把握，将三维目标的完成渗透到各个探究实验之中，使学生的探究能力最后能实现质的飞跃。二、把握科学探究方法，将物理方法与实验教学相渗透在探究式实验教学中，让学生适时掌握物理学研究方法十分必要。比如我在“磁场”一节的教学中，首先举例：电流看不见摸不着，我们怎样知道它的存在？空气也看不见摸不着，我们怎样感知它的存在？这就是物理学中常见的转化法，而我们今天开展的探究“磁场”这种物质的存在也要用类似的方法。用小磁针的转动来说明磁体周围的磁场的存在。然后让学生进行探究，学生探究后我又顺势引出用磁感线来描述磁场，然后又让学生回忆光线的引入用到了什么方法？学生马上回答：建模法。那我们引入磁感线用到的是不是这种方法？这样学生就顺利地掌握了物理研究的一些方法。所以在探究式实验教学中，教师应结合具体学习内容，适时对学生进行研究方法的教学，让学生在学习知识的同时，掌握一些物理学研究问题的方法，提高学生的探究能力。三、探究实验计划的制定要具有开放性和可操作性探究实验计划的制定过程中，教师不可急于告诉和引导到自己或教材的要求上，以体现人的智能结构的多元性，从而培养学生的探究能力。应放手让学生大胆地去设计。个人之间、小组之间讨论方案的可行性，哪组设计的方案好，对确实设计有困难的教师再加以引导。例如怎样将电流通过导体产生的热变为可以观察、比较的对象。学生的设计方案令教师惊叹，有的让烧杯里的相同的水吸热不同而升高的温度也不同，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热升温而发光，有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，在这五彩缤纷的答案背后，我们看到了学生探究能力的提高，学生的发散思维和创造性思维能力得到了又一次的提升。四、探究实验要给学生交流与评价的互动空间满足学生体验成功的快乐。得出实验的结论不意味着科学探究的完成。对实验结果的评估、科学解释、对实验的反思必不可少。创造心理学认为：倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼此交流，还可以产生新的思想，这就导致创造。所以，对这个环节千万不能忽视。例如在探究凸透镜规律的实验完成以后，选择固定物与光屏不动的同学，在实验中走了不少的弯路，遇到了不同的困惑，在实验时，有的始终找不到像，在我提示能不能把物与屏的距离加大时，才终于有了发现。交流与评估在这里对他们以及其他的同学来说就显得非常必要。五、探究实验要肯定学生的创新能力设计实验是一种创造性劳动，对于初中生来说是很不容易的。在教学中，教师要及时肯定表扬，使学生品尝到成功的喜悦。要鼓励学生启动发散思维与求异思维，大胆进行实验设计。即使设计中有错也没关系，因为这都是学生积极思维之后的结晶，教师要珍惜学生所付出的努力，对学生的不同见解、不同方案，应给予鼓励和肯定，以激励学生思考，增强他们思维、能力发展的主动性。让学生学会设计实验，培养设计实验的能力，仅靠教材上的几个分组实验是不够的。教师要尽量创造条件，让学生多思多练。一是把教材中的一些演示实验变成学生随堂实验，在教师的引导下，由学生自行随堂设计实验、随堂操作。二是鼓励学生对生活中遇到的现象或问题，根据已有知识设计出实验研究方案进行探索，主动探究解决问题。如学习了“大气压强”后，几位学生对“大气压强的大小”认识模糊、产生怀疑，就设计了“用注射器、钩码、刻度尺等来测定大气压强”的实验方案，并进行了实际测量，结果是疑惑顺利得到解决。这样，不仅提高了学生的综合实验能力，也提高了他们分析、解决问题的能力和创新能力。六、探究实验要深入到课外和家庭中去做 学生从书本上学习了一些物理规律、原理以后，要使学生更加深刻地理解这些规律、原理，光凭做习题是不行的，同时也因为课堂时间有限，所以我们要大力提倡学生把探究实验深入到课外和家庭中去做，作为课堂探究实验的有效的一个补充，这是培养学生探究能力的重要途径。例如学过照相机原理后，组织学生参加课外摄影小组活动，探究照相机的使用方法。学过凸透镜，凹透镜的光学性质后，组织学生到实验室去探究望远镜的制作。学过照明电路后，组织学生探究简单的照明电路安装。学过弹簧伸长的长度与外力成正比后，可让学生探究测力器的制作等等。学生会从物理实验的大量探究中，看到物理知识的应用，看到学习物理知识的重要性，就会增强学生学好物理的信心。总之，加强探究性实验教学既是探究性学习的重要内容，也是促进学生自主学习的有效途径。教师要提供学生探究学习的条件，去营造一个有利于探究的教学环境。教学中要鼓励学生发表不同见解，鼓励学生大胆猜想、质疑问难，敢于并热衷于发表见解，积极参与教学中