浅谈小学数学实验教学学生创新能力培养常年以来,数学班主任总在感慨:数学教来有趣,学来困难。教学疗效总甩掉不了“老师一讲都会,课下一做就难”的困惑。老话说“劈柴不照纹,气死劈柴人”,假如认识不到化学学科的特性,不加以借助而盲目教学,必然走弯路。实验对于化学来说,非常重要。因而,必须加大化学实验教学。这样,一方面培养了中学生的学习兴趣,另一方面又培养了中学生的能力。化学学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验教学内容中蕴涵着极为丰富的创新教育内容,为施行素养教育,培养创造型人才提供了极好的载体。新的中学数学教学大纲中明晰强调:观察现象和中学生实验,才能使中学生对化学事实获得更具体的,明晰的认识,这是理解概念和规律必要的基础。观察和实验对培养中学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学心态,导致中学生的兴趣,具有不可替代的作用。一、认识化学实验教学的重要意义和变革方向化学实验教学能培养中学生浓烈的学习兴趣和细致敏锐的观察力,剖析对比,判定推理,归纳总结的逻辑思维能力等,能使中学生的智力和能力得到综合培养和发展,在施行以培养中学生创新精神和实践能力为核心的素养教育中有着独到的,不可取代的作用。新的全日制普通中级学校数学教学大纲再一次指出了化学实验教学的重要意义,从教学中应注意的问题,实验内容,实验技能,实验教学方式和考评等方面提出了一些新的要求。
大纲中选修课程降低了实验的比列,规定了79个演示实验,中学生实验15课时,占总课时的9.5%。选修和限选课程大纲中,演示实验有101个,中学生实验35课时,占总课时的11.4%。中学生实验从内容上也做了一下调整:①新增了一些与生活,科技方面的联系及微观层次的实验,如用油膜法估测分子的大小,传感的简单使用,研究电动玩具中电动机的能量转化等实验。②恢复了一些好的中学生实验,如用描迹法画电场中的等势线,用双缝干涉对焦波的波长,用插针法测定玻璃的折射率。③改进了实验方式或改进实验仪器,比如,“用多用水表探求暗箱内的热学器件”替换了原先的练习使用多用水表的实验,同样也能达到练习使用多用水表的目的,但提高了中学生的主动性和实验的探求性。二、明确教学目标,注重实验基本技能的培养新大纲要求要强化中学生的实验能力的培养,规定了实验能力的要求。提出“明确实验目的,理解实验原理和技巧,学会正确使用仪器进行观察剖析检测,会控制实验条件和排除实验故障,会剖析处理实验数据并得到正确推论高中物理实验能力培养与训练,了解偏差和有效数字的概念,会独立的写出简略的实验报告”。对中学使用的基本仪器,提出了两种要求:一种要求能独立正确使用,比如游标千分尺;一种要求在班主任的指导下练习使用,比如示波器。
为了提升中学生的实验能力,班主任要按照教学大纲和教材,将每位实验认真剖析后,确定每位实验要注重培养中学生的这些方面的能力。在中学生做此实验的基础上,应使她们理解控制实验条件探求化学规律的思想方式,指导中学生手脑并用进行实验操作,加强图象处理的技能训练,并学习排除简单的实验故障。在实验教学中,既要考虑给中学生以更多的锻练机会,又要遵守循序渐进的原则。比如,通过演示实验给中学生技能示范,再让中学生自己练习操作,经过一定的训练之后,再提出一些新的大型课题,使中学生实现技能和技巧的迁移。又如,开始的一些实验,教材中给出实验步骤和报告示范,之后逐渐的空出一些操作步骤乃至实验过程的某一阶段,留给中学生去设计,逐渐要求中学生学会写出完整的实验报告。班主任不要去使用这些过多剥夺中学生锻练机会的实验手册。三、发挥班主任主导作用,培养中学生基本操作能力1.细心教导,重视养成性阶段的培养。中学生对于新鲜事物常常表现出浓浓的兴趣,班主任因势利眼导,借助兴趣启动知识和能力的培养程序,并赋于实质内容。如实验的要求,实验室规则,实验的基本操作等,班主任应向中学生提出严格的要求,培养中学生严谨求实的科学心态,规范,认真的操作程序。2.及时引导,培养实验观察,剖析能力。
实验现象的观察剖析室实验能力的重要彰显。中学生良好的观察心中品质和观察剖析能力是在实验过程中,通过针对性的培养逐渐产生的。班主任在演示实验或指导示范性中学生实验时,就要借助规范的操作,简约恰当地语言,文字,和图示,确切的展示实验现象,使中学生在观察时达到心明(目的明晰),眼亮(主要步骤和现象)。3.悉心指导,促使实验技能熟练化。实验教学的核心内容是中学生实验技能的产生和增强。新教材在实验内容的编选方面,做了较大的调整,重点的中学生实验分布更为合理,基本操作和典型实验,技能实验和知识巩固性实验,课后家庭小实验互为补充。对每一个实验,班主任要不怕麻烦,悉心准备,给中学生创造充分的动手操作机会。在中学生“大显身手”的时侯,班主任要密切关注,做的防微果断,纠误及时,指导具体。4.争当编导,启迪创新意识产生。恩格斯说:“单凭观察所得的经验,是决不能充分证明必然性的”。创新意识和实践能力的最佳结合点就是实验的设计能力,教材重编选了大量的实验习题,让中学生在已有的实验知识基础上,通过实验技能的升华?D?D创新,自我完成实验设计,实验施行和实验评价。班主任对此应高度注重,且不可当通常习题简单了事。我们的做法是备课组对本学年的实验习题教学安排作出具体施行指导,或分散穿插到相应的章节的备考中,或集中时间搞专题活动。
四、正确指导,重视培养中学生的创新精神和创新能力。在现今的许多实验室中,中学生所作的工作是极少的:题目是由教材定的,推论多是已知的,方案是教材或班主任决定的,甚至步骤也被这些实验册陈述的一清二楚。中学生只是按部就班的操作,读数和记录。这和真正的解决实际问题的模式有很大的差别,不利于培养中学生剖析和解决实际问题的能力。其实,教学实验和科学实验应有一定的区别,不可能把所有的教学实验都改为科学发觉的模式。并且,应该在指导思想上确立中学生在实验中的主体地位,可选择一些“开口式”的题目,即方案和答案不是惟一的题目。在实验教学活动中,对实验教学的内容进行动态处理,通过变换问题的结构,已知条件,变换提问角度和论证方式,从不同角度,不同方式仅此全方位的思索和提示,使中学生有被动做实验变为主动作实验,发挥中学生的主动性,提升中学生的实验能力以及解决问题的能力,从而培养中学生的创新能力。1.从实验器材入手,进行开放性实验。列举的器材或多或少,让中学生自己选用并完成实验。如给出干电瓶、学生电源、电键、电桥、导线、安培表、伏特表、灵敏电压计、变阻箱、定值内阻等器材高中物理实验能力培养与训练,要求选用合适的器材,测定干电瓶的电动势和电阻。这些做法,更具有灵活性和探求性,能使中学生全程投入,用脑思索,有利于中学生创新精神的培养和创新能力的提升。
2.列举一定数目和类别的器材,要求中学生充分发挥器材的作用,尽可能多做几组实验,写出原理和步骤。诸如在前面给出的器材中,中学生就可以完成好多组实验,包括测干电瓶的电动势和电阻,测定导线的阻值率,加装水表等。3.采用多种实验方式,活跃中学生思维。教材中安排的演示实验和中学生实验都只有一种方式,从器材到实验步骤及表格设计,教材都有一定的模式,这样不利于中学生创新思维的培养。给出一个实验题目,要求中学生应用所学的知识和已有的器材,自己设计多种实验方案,写出实验技巧和步骤,并对每一种实验方案和步骤进行总结和比较,这样既活跃了中学生的创新思维培养了创新精神,又使中学生的应变能力剖析能力得到训练和发挥。如“验证牛顿第二定理”的实验中,课本介绍的是用打点计时器来完成这一实验,假如要求中学生用多种方式,中学生会想到类似的方式,用电火花计时器也能完成这个实验。中学生这些主动的提出看法,之后用实验解决问题的过程,就是创造性能力培养的过程。在选修和限选课程中设置课题研究,实验研究是其中的部份内容。可以选择一些大型的设计性,研究性的实验,课题的内容应注意联系生活,联系技术和社会问题等。如:①采用原理性设计实验。如检测形状不规则的固体的密度,只要求中学生在原理上给出实验方式,步骤,所需仪器,必要的公式。
这些原理性设计实验,一般是一些检测实验或规律验证实验,因而,技巧好多,每位中学生可以各尽所能,充分发挥自己的想像和创造能力。②实际操作性设计实验。如有刻度尺检测一个形状不规则的物体的质量,可要求中学生用已知的知识来重新设计实验,除了要求中学生在一定的条件下设计实验,写出原理,步骤,技巧以及须要的仪器,还要实际操作,验证实验的可行性,便于进一步更改,使设计出的实验更完美。