改进实验教学模式 提高学生创新能力

周兴夫

摘 要：实验是科学学科的基础，实验教学在科学课程中占重要地位.本文通过增加实验趣味、转变实验方法、改进实验难度、倡导开放实验等改进实验教学模式，以提升实验教学的功能，更好地发展学生的操作能力和创新能力，调动学生学习的积极性和主动性.

关键词：实验教学模式 创新能力

科学是一门以观察、实验为基础的自然学科，通过实验，使学生认识知识，掌握规律，形成概念，同时提高学生探究科学奥秘的能力和兴趣.我国化学家戴安邦曾指出：“只传授化学知识和技术的化学教育，是片面的，用实验解决问题，使各项智力因素皆得到发展.”我国的中学生在国际奥林匹克竞赛中，理论成绩总是居于优势，可实验成绩往往落后于其他国家.长期下去，会严重影响学生实验基本操作能力、学生设计实验方案能力以及实验思维能力的提高.作为基层教育工作者应通过动手做的实践活动，来培养学生的实践能力和创新能力.笔者在平时的教学中，注重实验教学的趣味性、简单性和开放性，积累了几点拙见，供大家参考.

一、增加实验趣味，提高学习兴趣

在课堂上增加一些有趣的实验，这样既可以调节整堂课的气氛，也可以激发学生探索自然世界的兴趣，让学生能感受探索神秘世界的快乐.在八年级上册关于大气压强的教学中，笔者先演示以下两个实验：先让学生表演吃螺蛳，后再演示马德堡半球实验.

我给AB两个学生各十颗熟螺蛳（A学生的螺蛳没有去尾，B学生的螺蛳已去尾），然后比赛吸螺蛳肉的快慢，只听一声令下，两学生都拼命吸，A学生用了九牛二虎之力，还是一颗没有吸出，引起其他学生开心大笑；B学生则轻松完成了任务.在演示过程中，全体学生疑窦顿生，兴致高昂，都想知道为什么，A同学尽管很用力，却吸不出螺蛳肉.我又卖了一些关子，开始了马德堡半球实验.这时，学生们争着参与这个实验.当一双双求知的目光集中在我身上时，我就自然地引入新概念——大气压强.可以说，此时提出大气压强的概念，是水到渠成的，学生们很容易地接受了该知识.在自然科学中的化学实验中有趣的实验更多了.用火烧过的手帕居然完好无损.把棉手帕放入用酒精与水以1∶1配成的溶液里浸透，然后轻挤，用两只坩埚钳分别夹住手帕两角，放到火上点燃，待火焰小时迅速摇动手帕，使火焰熄灭，这时发现手帕依旧完好如初.其原理是，燃烧时酒精的火焰在水层外，手帕吸附的水分吸收了燃烧放出的热而蒸发，手帕的温度达不到棉花的着火点，因而手帕烧不坏.学生们开始时挺疑惑的，当我把知识教给他们时，他们会心地笑了.我知道我的教学目的达到了.

二、转变实验方法，引导积极参与

在平时的教学中，学生实际动手的机会很少.杨振宁教授曾经说过：“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩，主要是没有动手的机会.”一些教师经常不自觉地越俎代庖，用讲解和演示代替学生的动手操作.有的干脆以程式化的书面训练代替学生的分组实验.这种教学没有给学生留下积极思维的空间和余地，也不允许学生有任何意义上的标新立异，抑制了学生的主动性和思考的独立性.

现代教育就是要引导学生积极参与.例如酸碱指示剂有石蕊试液和无色酚酞试液，这些药品是不能拿出实验室的，学生要测家里各种溶液的酸碱性，就很难完成.教师不妨告诉学生，石蕊就是花瓣的提取液，它在酸碱溶液中会显示不同的颜色.学生觉得好奇，回家一试，果真如此.红色的花瓣浸入洗洁净溶液中会显蓝色，蓝色的牵牛花放入白醋中会变红.又如铁钉的生锈是个费时的实验，教师不能在课堂上立即完成该实验，教师可把铁钉生锈的条件告诉学生（在潮湿的空气中易生锈），先让学生设计实验方案，然后评选出优秀的实验方案，最后学生回家根据方案完成实验.从这个实验中可以看出，其实学生都是有创意的，没有试管用矿泉水瓶代替，没有生石灰就用海苔包装中的干燥剂.这样不仅可使学生获得某种程度上的成就感，也培养了学生的动手能.家庭小实验更能给学生提供人人参与、自己动手的机会.在此过程中，成功者从中获得喜悦，从而激发其创新的兴趣和激情，失败者从中吸取经验和教训.从而激发其认真思考，勇于创新，从而使教学过程成为以学生学会求知，培养创新精神和实践能力的过程.

三、改进实验难度，共享实验快乐

教材中有些演示实验的药品纯度要求很高，只要有一点点杂质，实验就会失败.当学校没有某些药品时，我们可以就地取材，改进实验方法，让学生和老师共同完成.

例如，在演示“熔化和凝固”中的熔化实验时，要用到药品海波，海波是一种晶体，熔点是48℃，如果是很纯的，温度必须到达48℃才开始熔化，并且要全部熔化后温度才会上升.可实验室里的海波绝大多数不纯，经常是加热到45℃时，就开始熔化了，并且边熔化温度边上升，这样演示实验就不能说明晶体有一定的熔点.当时我改用冰，因为冰也是晶体，且农村中学的小商店的冰箱里就有.我从冰箱里取来冰，放入烧杯，和学生一起测量冰的温度，这时的冰温度很低，达到零下18℃，等烧杯中出现较多水时，我叫学生猜此时的温度会是多少，绝大多数学生认为放在空气中很长时间了，温度会超过0℃，可此时温度计显示的是0℃.

又过了一段时间，烧杯中只有很少的冰了，我又叫学生猜此时的温度是多少，又有许多学生认为时间那么长了，温度肯定会超过0℃，这时我给学生看了温度计，显示的还是0℃，一次又一次的出乎学生意料的结果，让学生提高了求知欲望，教师顺势解释说冰是一种晶体，它要达到0℃才开始熔化，只有全部熔化后温度才能上升.由于我改用了冰，节省了药品和能源，同时大大减少了实验误差，学生对此实验很有兴趣，回家后就能亲自动手做这个有趣又简单的实验.

四、倡导开放实验，激发创新意识

科学教材中有许多实验都有明确的实验目标、实验器材和步骤，学生按部就班地去做，省时又省力，实验效果很明显.长期这样教学，会把学生训练成一个熟练的技术工人，但不是一个有独立思考能力、独立判断能力的人，更不是一个创新能力突出的人.

我在教学中经常让学生自己设计实验方案，自己观察实验现象，自己分析实验数据，通过比较，优化实验方案.例如，实验室制取氢气，可以用金属和酸反应制取.我给每组准备的药品有：铁钉、铝片、镁条、锌粒和5%、10%的盐酸和硫酸，制取氢气的药品组合有多种多样：可用铁钉分别与盐酸和硫酸反应，也可用其他金属与不同质量分数的盐酸和硫酸反应.学生通过实验后的分析比较，发现镁铝反应太快，铁钉反应太慢，应选择锌粒.又发现盐酸有挥发性，导致氢气混有其他气体，硫酸没有挥发性，应选用硫酸.这样学生既掌握了知识，又锻炼了能力.有时教师也可以不讲实验要领，让学生做一个失败的实验，再让学生探索失败的原因，充分利用失败给学生带来的价值.如铁丝在氧气中能燃烧，但这个实验很容易失败，失败的原因多种多样：氧气不足（一般应用大的集气瓶），氧气不纯（收集的氧气放置时间太长，导致部分气体泄露），铁丝生锈，等等.做完实验后，让学生自己分析失败的原因，也可以叫成功学生交流成功的经验，通过合作和交流，调动学生的积极性，激发和培养学生的创新能力.

综上所述，科学实验的趣味性、开放性和简单性能激发学生学习科学的兴趣，能更好地培养学生的动手能力，提高学生的创新能力，符合当前素质教育的基本要求.

参考文献

［1］李安峰.化学实验创新教学模式的理论与实践［J］.中学化学教与学,2005，（3）.

［责任编辑：廖银燕］