结合实验培养学生科学创新能力研究

摘 要：科学是一门以实验、观察为主的自然科学，也是一门实践性极强的学科，其实验教学非常重要。文章从大胆猜想、提出假设，废物利用、改进装置，碰撞思维、得出结论三方面，研究如何结合实验培养学生科学创新能力。

关键词：创新能力；科学；实验；培养

中图分类号：G623.6；C961 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）15-0002-01

“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”学生正处于好奇心强、思维模式不固定的时期，中小学阶段是培养他们创新能力的关键阶段。科学实验不仅可以让学生熟悉操作原理和培养动手实践能力，而且能突破教材上理论的框架，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。

一、大胆猜想，提出假设

爱因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进步的源泉。”有了想象力，才会让创新之路越走越远。由此可见，大胆的猜想是多么重要。在平时的教学中，教师会十分注意激发学生的想象力，让他们说出自己的想法。比如，在讲解“土壤与生命”这一课时，教师会问学生：“土壤中有什么呀？”有的同学回答：“有老鼠和蚂蚁。”有的同学回答：“有树根。”还有的同学回答：“有水，因为用手一摸湿湿的。”教师就趁机问他们：“土壤中有没有空气呀？”学生们这时分为了两派，有的说：“土壤中有空气，因为动物要呼吸。”有的则说：“土壤中没有空气。”为了验证哪一个假设是正确的，教师和学生们用塑料袋装了一包硬土回教室，然后将硬土放入了水中，看到有气泡从土块中冒出，最终验证了“土壤中是有空气的”这一假设的正确性。课后，学生们还对其他的假设一一进行了验证。通过这种引导模式，学生们大胆猜想，提出假设，进行验证。这不仅激发了学生们的学习兴趣，摆脱了枯燥的理论教学，唤起了他们要观察生活的意识，而且让他们在猜想中放飞了自己的思维。因此，只有思维的发散，才能有创新的成果。

二、废物利用，改进装置

一些学校的实验器材数量少，并且贵重，一般很少拿出来给学生们用。所以，即使是讲到实验部分，个别教师也只是照本宣科，让学生们直接背。这种索然无味的教学，只会让学生们成为接受知识的机器，不会有知识的再创新。而教师通过废物利用，不仅可以很好地解决器材问题，还可以让学生们在动手中创新装置。如在讲“土壤与生命”中植物对土壤的保护作用时，教师拿来了一根事先在中间挖了一个圆洞的塑料管、两个废弃的矿泉水瓶、漏斗、土壤，还有一些植被。教师把其中的两个矿泉水瓶的侧面用剪子全部剪下，让学生们把土壤均匀地平铺在两个侧面朝上的矿泉水瓶中，将其中的一个矿泉水瓶栽上植被。将塑料管固定在凳子上，中部与凳子的中间对齐，漏斗插在中间的圆孔上，两个矿泉水瓶分别放在塑料管两头的下端，这样一个简易的对比装置就做完了。学生通过在漏斗中注水，观察两个矿泉水瓶中不同的现象，得出如下结论：有土壤的一组，烧杯里的水多、浑浊；有草皮的一组，烧杯里的水少而且比较清澈。这样，学生就得到了“植物可以保护土壤”的结论。回到家中，在父母的帮助下，学生还可以通过动手继续制作装置、改进装置来探究其他问题。学生的思维非常活跃，教师不应该将他们束缚在课本上，而应该多多鼓励他们动手探索这个世界，亲身体验，发现生活中的趣事。学生只有有了学习的欲望，带着不懂的问题走进课堂，才能快乐地学到知识。动手制作实验装置的过程，让学生意识到不要将眼光放在已有的事物上，要自己多思考、多创新。

三、碰撞思维，得出结论

汇报实验是学生把自己的实验结果向全班展示并和其他同学的实验结果进行交流比较，通过思维的碰撞最终得出实验的正确结论。在创新能力的培养中，学生需要向他人学习不同的思维方式，拓宽自己的思想境界。像上面的“探究植物对土壤的保护作用”案例，教师没有在学生们观察到实验现象之后立马给出正确结论，而是让学生们说一下自己的想法。在这个过程中，有的学生说：“草可以不让土流出来。”有的学生说：“草可以使土变干净。”有的学生说：“草可以保护土壤。”还有的学生说：“花草、树木可以保护土壤。”最终，学生们得出了“植物可以保护土壤”的结论。在前面教学的基础上，教师还可以引出问题：土壤为植物、动物提供了生长、生存的环境，也槲颐翘峁┝艘率车睦丛础5是现在水土流失问题严重，人类的一些行为又在破坏着土壤环境，你们知道人类都有哪些破坏土壤的行为吗？思考过后，有的学生告诉教师：“人们不断地盖房子，使土地越来越少。”有的学生告诉教师：“塑料袋在土地里会一直存在。”还有的学生告诉教师：“砍树后，土壤就更容易流失。”这样，学生们意识到了破坏土壤的行为是不对的，要尽自己的努力为保护土壤出力。教师的引导拓宽了学生们的思维，使他们认识到只有经过思维的碰撞，才能得出较为全面的结论。

四、结束语

总之，创新能力的培养不是一朝一夕的事，而是通过一种长时间的潜移默化的影响，使学生具备这一能力。在这一过程中，教师和学生需要共同放飞想象力，共同探索，共同思考。因此，教师在教学实践中只有不断探索，才能培养更多的创新人才。

参考文献：

[1]王淑英.英国小学科学职前教师培养课程及其启示[J].内蒙古师范大学学报，2009（06）.

[2]孟令红.日本小学科学课程的一体化教学特征及改革的系统性[J].外国中小学教育，2009（02）.