如何利用科学实验培养学生创新思维

凌峰

摘 要 近年来，素质教育理念被广泛接纳，对学生学科素养的培养也随着教育的发展更上一层楼。但是在当下的各行业发展速度加快的情况下，社会各界对新一代人才的创新思维、创新能力提出了更高的要求。初中阶段的学生应通过科学学科知识的学习，来得到教师的有效引导，来发展创新思维。本文从改善课堂环境，启发学生思维；改良实验内容，合理安排实验；鼓励学生观察，帮助学生学会反思；增加科学活动，丰富课余生活四个方面对初中科学教师如何通过实验培养学生创新思维展开讨论。

关键词 初中科学；科学实验；创新思维

创新性思维是创新能力的基础，从宏观角度看，创新思维是国家竞争的核心力量和经济发展社会进步的有力支撑。从微观角度看，创新思维是个人进行创新能力发展的必要基石。初中阶段的学生思维活跃，对科学事物兴趣浓厚，思维可塑性较强，这是引导学生创新性思维的一个黄金时期。科学教师应当把握此种重要阶段，通过更加高效的科学实验形式教学活动的开展，来实现对初中学生创新思维的培养，本文就以上主题进行策略性的讨论。

一、改善课堂环境，启发学生创新思维

课堂是学生进行科学知识学习的主要平台，更是学生通过实验进行知识深入了解，发展应用思维的平台。根据需要层次理论，要培养学生的创造性思维，首先要满足学生基本需求，就是学生在进行实验时的具体环境。无论是实验所需的硬件环境和师生交流、生生交流的软环境。教师应通过实验教学环境的完善来引导学生的多向思维的发展。通过启发学生的思维，来达到教师对学生创新思维的培养。

例如，教师在教学“物质的溶解”一课时，为了启发学生的多向思维，就从软硬件方面改善了课堂教学环境。教师通过结合本课实验涉及的与学生实际生活有联系场景，为学生准备了“盐”、“蔗糖”、“高锰酸钾”以及“食用油”、“泥土”、“水”等多种实验所需资料。为了避免限制了学生的水平思维的发展，教师在利用实验资料引导学生通过实验教学时，还鼓励学生在学习新知的过程中从不同的角度和方向来考察一个问题，而不是就一个问题无限制的延伸，以求拓宽学生的思路，打开创新的窗户。学生根据主动思考，根据用洗发剂可以洗去呕头上的油脂，得出结论，并不是物质都溶于水，也有的物质溶于其他溶液。教师在学生主动思考这个问题后，引导学生进行了“乳化实验”的实践，实践证明，学生的思考是对的，但是教师向学生说明了这种现象叫做“乳化”。诸如此类，学生的思维随着新问题的出现不断得到启发，教师对学生创新思维的培养工作由此进展顺利。

二、合理安排实验，促进学生主动探究

通过引导学生利用多向思维方式进行思考，是验证性试验教学活动的一种方式。但是探究性实验更能体现探究实践中的创新思维，更能让学生在实验进行过程中体现科学态度、科学精神和创新意识。因此，教师应当改良实验内容，将实验与学生的实际生活挂钩，让学生有更多自主设计实验的空间，有利于学生通过积极主动实验，收集数据，并进行创新思考。

例如，教师在教学“探索酸的性质”一课时，就通过改良实验，将验证性实验改为学生主动探究、实践才能得到结果的实验。教师在引导学生进行实验前，询问到：“我们大家有没有用醋和石子清理暖壶内水垢的经验？”“有。”学生异口同声回答。“我们知道醋的化学方程式和碳酸钙的化学方程式，你能自己设计实验来证明它们之间会有什么反应吗？”学生在准备了实验资料后，将鸡蛋壳（碳酸钙）倒入醋酸或者盐酸中，进行观察，并根据实验结果进行了反应后产生物质的检测。检测实验属于学生在盐酸和碳酸钙实验基础上的探究实验，学生对反应结果是什么的探知欲望，激发了学生的创新思维，学生着手主动设计并实施实验。如将点着的火柴伸入上一个实验反应过后的试管内，火柴立刻熄灭。学生针对科学实验提出各种各样的问题，并进行了多次实验形式的探究。教师对实验的合理安排，通过激发学生的主动探究欲望，进一步实现了学生创新思维的培养。

三、鼓励学生观察，帮助学生学会反思

学生的创新思维发展需要建立在学生原有的知识体系以及认知体系上。学生只有在修改原有对知识理解的偏差后才能够产生长时记忆并且产生创新性的想法。因此，教师应在实验教学的过程中，鼓励学生认真观察实验过程和实验结果，让学生在不断发现新现象、扩大自己的认知过程中，学会总结实验规律以及反思自己对知识的理解，对实验操作步骤的把握程度等，以保障学生创新思维得到持续发展。

例如，教师在教学“电路的分析与应用”一课时，组织学生进行了“组成串、并联电路”的实验。实验中，两灯泡串联时发现一只亮，另一只则较暗，教师鼓励学生认真观察。有学生提出疑问：“串联电路中各处的电流相等，两灯泡会同样亮，怎么会一只亮一只暗呢？”。学生通过反思，加深了对“决定灯泡亮暗的是实际功率，而不单是电流或电阻大小”的理解，这也为知识的灵活运用和良好迁移打下了良好的基础，学生的创新思维也在观察实验过程和结果的习惯养成和反思习惯养成中得到了发展。

四、增加科学活动，丰富学生课余生活

科学知识不仅存在于实验室和教室，更存在于人们的日常生活中。教师要培养学生的创新思维，尚需要鼓励学生参与科学活动，让学生的课余生活在主动探究、主动思考、创新实践中度过，学生的创新思维发展空间可以进一步扩大。

例如，教师在学生午休或者大课间的时候，组织学生举办丰富的科学小活动，引导学生选择一些有趣可行的科学小实验进行演示。不仅如此，教师还组织举办一些校内年度性的科学大奖赛，将学生各种各样的科学小发明或者科学小实验收集起来，将成果进行校内公开展示，以鼓励学生的创新思维发展欲望得到进一步提升。在各种科学实验活动举行期间，学生的创新思维得到了有效的培养。

综上所述，初中科学教师要通过实验教学培养学生的创新思维，就要结合学生的创新思维发展需求，为学生创建适宜的条件。如适合学生进行主动思考的探究性实验；满足学生进行主动探究的实验环境以及足够的实验资源；同时引导学生学会观察和反思，并豐富实验活动，通过借助实验教学的形式，从多个维度进行设计，促进学生的创新思维得到有效发展。

参考文献：

[1]杨启存.谈初中科学教学中学生创新思维的培养[J].西部素质教育，2017，3（07）：233.

[2]黄超君.农村初中科学教学中学生创新思维的培养[J].长春教育学院学报，2012，28（05）：152-153.