淺談小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)常年以來，數(shù)學(xué)班主任總在感慨：數(shù)學(xué)教來有趣，學(xué)來困難。教學(xué)療效總甩掉不了“老師一講都會，課下一做就難”的困惑。老話說“劈柴不照紋，氣死劈柴人”，假如認(rèn)識不到化學(xué)學(xué)科的特性，不加以借助而盲目教學(xué)，必然走彎路。實驗對于化學(xué)來說，非常重要。因而，必須加大化學(xué)實驗教學(xué)。這樣，一方面培養(yǎng)了中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面又培養(yǎng)了中學(xué)生的能力。化學(xué)學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容中蘊涵著極為豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容，為施行素養(yǎng)教育，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才提供了極好的載體。新的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中明晰強調(diào)：觀察現(xiàn)象和中學(xué)生實驗，才能使中學(xué)生對化學(xué)事實獲得更具體的，明晰的認(rèn)識，這是理解概念和規(guī)律必要的基礎(chǔ)。觀察和實驗對培養(yǎng)中學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰Γ囵B(yǎng)實事求是的科學(xué)心態(tài)，導(dǎo)致中學(xué)生的興趣，具有不可替代的作用。一、認(rèn)識化學(xué)實驗教學(xué)的重要意義和變革方向化學(xué)實驗教學(xué)能培養(yǎng)中學(xué)生濃烈的學(xué)習(xí)興趣和細(xì)致敏銳的觀察力，剖析對比，判定推理，歸納總結(jié)的邏輯思維能力等，能使中學(xué)生的智力和能力得到綜合培養(yǎng)和發(fā)展，在施行以培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為核心的素養(yǎng)教育中有著獨到的，不可取代的作用。新的全日制普通中級學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)大綱再一次指出了化學(xué)實驗教學(xué)的重要意義，從教學(xué)中應(yīng)注意的問題，實驗內(nèi)容，實驗技能，實驗教學(xué)方式和考評等方面提出了一些新的要求。
大綱中選修課程降低了實驗的比列，規(guī)定了79個演示實驗，中學(xué)生實驗15課時，占總課時的9.5%。選修和限選課程大綱中，演示實驗有101個，中學(xué)生實驗35課時，占總課時的11.4%。中學(xué)生實驗從內(nèi)容上也做了一下調(diào)整：①新增了一些與生活，科技方面的聯(lián)系及微觀層次的實驗，如用油膜法估測分子的大小，傳感的簡單使用，研究電動玩具中電動機的能量轉(zhuǎn)化等實驗。②恢復(fù)了一些好的中學(xué)生實驗，如用描跡法畫電場中的等勢線，用雙縫干涉對焦波的波長，用插針法測定玻璃的折射率。③改進了實驗方式或改進實驗儀器，比如，“用多用水表探求暗箱內(nèi)的熱學(xué)器件”替換了原先的練習(xí)使用多用水表的實驗，同樣也能達(dá)到練習(xí)使用多用水表的目的，但提高了中學(xué)生的主動性和實驗的探求性。二、明確教學(xué)目標(biāo)，注重實驗基本技能的培養(yǎng)新大綱要求要強化中學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，規(guī)定了實驗?zāi)芰Φ囊蟆Ｌ岢觥懊鞔_實驗?zāi)康模斫鈱嶒炘砗图记桑瑢W(xué)會正確使用儀器進行觀察剖析檢測，會控制實驗條件和排除實驗故障，會剖析處理實驗數(shù)據(jù)并得到正確推論高中物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)與訓(xùn)練，了解偏差和有效數(shù)字的概念，會獨立的寫出簡略的實驗報告”。對中學(xué)使用的基本儀器，提出了兩種要求：一種要求能獨立正確使用，比如游標(biāo)千分尺；一種要求在班主任的指導(dǎo)下練習(xí)使用，比如示波器。
為了提升中學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ嘀魅我凑战虒W(xué)大綱和教材，將每位實驗認(rèn)真剖析后，確定每位實驗要注重培養(yǎng)中學(xué)生的這些方面的能力。在中學(xué)生做此實驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)使她們理解控制實驗條件探求化學(xué)規(guī)律的思想方式，指導(dǎo)中學(xué)生手腦并用進行實驗操作，加強圖象處理的技能訓(xùn)練，并學(xué)習(xí)排除簡單的實驗故障。在實驗教學(xué)中，既要考慮給中學(xué)生以更多的鍛練機會，又要遵守循序漸進的原則。比如，通過演示實驗給中學(xué)生技能示范，再讓中學(xué)生自己練習(xí)操作，經(jīng)過一定的訓(xùn)練之后，再提出一些新的大型課題，使中學(xué)生實現(xiàn)技能和技巧的遷移。又如，開始的一些實驗，教材中給出實驗步驟和報告示范，之后逐漸的空出一些操作步驟乃至實驗過程的某一階段，留給中學(xué)生去設(shè)計，逐漸要求中學(xué)生學(xué)會寫出完整的實驗報告。班主任不要去使用這些過多剝奪中學(xué)生鍛練機會的實驗手冊。三、發(fā)揮班主任主導(dǎo)作用，培養(yǎng)中學(xué)生基本操作能力1.細(xì)心教導(dǎo)，重視養(yǎng)成性階段的培養(yǎng)。中學(xué)生對于新鮮事物常常表現(xiàn)出濃濃的興趣，班主任因勢利眼導(dǎo)，借助興趣啟動知識和能力的培養(yǎng)程序，并賦于實質(zhì)內(nèi)容。如實驗的要求，實驗室規(guī)則，實驗的基本操作等，班主任應(yīng)向中學(xué)生提出嚴(yán)格的要求，培養(yǎng)中學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)心態(tài)，規(guī)范，認(rèn)真的操作程序。2.及時引導(dǎo)，培養(yǎng)實驗觀察，剖析能力。
實驗現(xiàn)象的觀察剖析室實驗?zāi)芰Φ闹匾蔑@。中學(xué)生良好的觀察心中品質(zhì)和觀察剖析能力是在實驗過程中，通過針對性的培養(yǎng)逐漸產(chǎn)生的。班主任在演示實驗或指導(dǎo)示范性中學(xué)生實驗時，就要借助規(guī)范的操作，簡約恰當(dāng)?shù)卣Z言，文字，和圖示，確切的展示實驗現(xiàn)象，使中學(xué)生在觀察時達(dá)到心明（目的明晰），眼亮（主要步驟和現(xiàn)象）。3.悉心指導(dǎo)，促使實驗技能熟練化。實驗教學(xué)的核心內(nèi)容是中學(xué)生實驗技能的產(chǎn)生和增強。新教材在實驗內(nèi)容的編選方面，做了較大的調(diào)整，重點的中學(xué)生實驗分布更為合理，基本操作和典型實驗，技能實驗和知識鞏固性實驗，課后家庭小實驗互為補充。對每一個實驗，班主任要不怕麻煩，悉心準(zhǔn)備，給中學(xué)生創(chuàng)造充分的動手操作機會。在中學(xué)生“大顯身手”的時侯，班主任要密切關(guān)注，做的防微果斷，糾誤及時，指導(dǎo)具體。4.爭當(dāng)編導(dǎo)，啟迪創(chuàng)新意識產(chǎn)生。恩格斯說：“單憑觀察所得的經(jīng)驗，是決不能充分證明必然性的”。創(chuàng)新意識和實踐能力的最佳結(jié)合點就是實驗的設(shè)計能力，教材重編選了大量的實驗習(xí)題，讓中學(xué)生在已有的實驗知識基礎(chǔ)上，通過實驗技能的升華?D?D創(chuàng)新，自我完成實驗設(shè)計，實驗施行和實驗評價。班主任對此應(yīng)高度注重，且不可當(dāng)通常習(xí)題簡單了事。我們的做法是備課組對本學(xué)年的實驗習(xí)題教學(xué)安排作出具體施行指導(dǎo)，或分散穿插到相應(yīng)的章節(jié)的備考中，或集中時間搞專題活動。
四、正確指導(dǎo)，重視培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。在現(xiàn)今的許多實驗室中，中學(xué)生所作的工作是極少的：題目是由教材定的，推論多是已知的，方案是教材或班主任決定的，甚至步驟也被這些實驗冊陳述的一清二楚。中學(xué)生只是按部就班的操作，讀數(shù)和記錄。這和真正的解決實際問題的模式有很大的差別，不利于培養(yǎng)中學(xué)生剖析和解決實際問題的能力。其實，教學(xué)實驗和科學(xué)實驗應(yīng)有一定的區(qū)別，不可能把所有的教學(xué)實驗都改為科學(xué)發(fā)覺的模式。并且，應(yīng)該在指導(dǎo)思想上確立中學(xué)生在實驗中的主體地位，可選擇一些“開口式”的題目，即方案和答案不是惟一的題目。在實驗教學(xué)活動中，對實驗教學(xué)的內(nèi)容進行動態(tài)處理，通過變換問題的結(jié)構(gòu)，已知條件，變換提問角度和論證方式，從不同角度，不同方式僅此全方位的思索和提示，使中學(xué)生有被動做實驗變?yōu)橹鲃幼鲗嶒灒l(fā)揮中學(xué)生的主動性，提升中學(xué)生的實驗?zāi)芰σ约敖鉀Q問題的能力，從而培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新能力。1.從實驗器材入手，進行開放性實驗。列舉的器材或多或少，讓中學(xué)生自己選用并完成實驗。如給出干電瓶、學(xué)生電源、電鍵、電橋、導(dǎo)線、安培表、伏特表、靈敏電壓計、變阻箱、定值內(nèi)阻等器材高中物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)與訓(xùn)練，要求選用合適的器材，測定干電瓶的電動勢和電阻。這些做法，更具有靈活性和探求性，能使中學(xué)生全程投入，用腦思索，有利于中學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升。
2.列舉一定數(shù)目和類別的器材，要求中學(xué)生充分發(fā)揮器材的作用，盡可能多做幾組實驗，寫出原理和步驟。諸如在前面給出的器材中，中學(xué)生就可以完成好多組實驗，包括測干電瓶的電動勢和電阻，測定導(dǎo)線的阻值率，加裝水表等。3.采用多種實驗方式，活躍中學(xué)生思維。教材中安排的演示實驗和中學(xué)生實驗都只有一種方式，從器材到實驗步驟及表格設(shè)計，教材都有一定的模式，這樣不利于中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。給出一個實驗題目，要求中學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識和已有的器材，自己設(shè)計多種實驗方案，寫出實驗技巧和步驟，并對每一種實驗方案和步驟進行總結(jié)和比較，這樣既活躍了中學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)了創(chuàng)新精神，又使中學(xué)生的應(yīng)變能力剖析能力得到訓(xùn)練和發(fā)揮。如“驗證牛頓第二定理”的實驗中，課本介紹的是用打點計時器來完成這一實驗，假如要求中學(xué)生用多種方式，中學(xué)生會想到類似的方式，用電火花計時器也能完成這個實驗。中學(xué)生這些主動的提出看法，之后用實驗解決問題的過程，就是創(chuàng)造性能力培養(yǎng)的過程。在選修和限選課程中設(shè)置課題研究，實驗研究是其中的部份內(nèi)容。可以選擇一些大型的設(shè)計性，研究性的實驗，課題的內(nèi)容應(yīng)注意聯(lián)系生活，聯(lián)系技術(shù)和社會問題等。如：①采用原理性設(shè)計實驗。如檢測形狀不規(guī)則的固體的密度，只要求中學(xué)生在原理上給出實驗方式，步驟，所需儀器，必要的公式。
這些原理性設(shè)計實驗，一般是一些檢測實驗或規(guī)律驗證實驗，因而，技巧好多，每位中學(xué)生可以各盡所能，充分發(fā)揮自己的想像和創(chuàng)造能力。②實際操作性設(shè)計實驗。如有刻度尺檢測一個形狀不規(guī)則的物體的質(zhì)量，可要求中學(xué)生用已知的知識來重新設(shè)計實驗，除了要求中學(xué)生在一定的條件下設(shè)計實驗，寫出原理，步驟，技巧以及須要的儀器，還要實際操作，驗證實驗的可行性，便于進一步更改，使設(shè)計出的實驗更完美。