如何培养学生在科学方面的创新能力

摘 要：培养学生科学探究能力，要把握科学探究程序，把握科学探究方法，探究实验计划的制定要具有开放性和可操作性，要将教学目标与科学探究有机的结合，要将物理方法与实验教学相渗透，在实际的探究实验中，要引导学生主动提出科学问题，要给学生交流与评价的互动空间，要给学生提供展示的机会，并要尽量肯定学生的创新能力，激励学生获取成功的信心，还要把探究实验深入到课外和家庭中去做，这样才能促进基础知识向实际能力转化，才能培养学生的创造性思维。
关键词：科学探究 创新能力 实验教学
引 言：培养学生的科学探究及创新能力，是现代教育的核心内容，物理学科在培养学生科学探究及创新能力方面又走在各学科前列。
所谓科学探究，就是让学生去模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程，从中学习科学方法，发展科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受。
创新是一个民族的灵魂，随着经济的发展，科技的日新月异，知识在社会生活发展中的含量越来越高，以知识为基础的知识经济越来越受到世人的瞩目，决定个人命运的主要因素也已不再是掌握知识的多少，而在于更新知识、创造知识的能力大小，创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育，是培养学生学习解决问题的方式方法，而不仅仅是知识的本身。新课标指出，物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，物理学由实验和理论两部分组成，物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础，应适当增加设计性实验，尝试利用实验手段和已知的规律进行有目的的实验。因此物理实验教学不能只局限于培养学生熟练的操作技能上，而应把教学的根本目的界定为培养具有创新精神、创新意识和创新思维等创新能力的具有开拓发展特点的复合型人才。
一、把握科学探究程序，将教学目标与科学探究有机的结合起来
科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维，因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的。这种思维程序也就是学生科学探究的程序步骤。这种思维程序有如下的各个要素组成：
提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析与论证→评估→交流与合作。
这一思维程序对教师来讲是进行探究教学的一种重要的参考模式，对于学生来讲是他们进行探究学习、创造活动的重要参考步骤，也是学生应该掌握的重要的学习目标。
另外，在探究过程中，为了完成探究的各个要素还离不开一些具体的方法，如控制变量法、等效替代法、归纳法等等。
但是科学探究课题的选择以及活动的范围、层次都要考虑学生的年龄特点，注意循序渐进。课题应该从小到大，活动要从简单到复杂，要求从低到高，要有一个逐步深入的过程。整个探究活动中要体现教师的引导作用。不同阶段的探究实验，有不同的达成目标。如科学探究的几个要素的掌握，在八年级物理中，安排了不同达成目标的探究实验逐一展开。探究能力的培养可以循序渐进。学期过半时，探究物质熔化和凝固后学生的探究能力已初步具备。在八年级（上），最初的几个探究都是非常简单的、定性的，例如第14页“探究：声音怎样从发声的物体传播到远处？”、第21页“探究：响度与什么因素有关？”……这几个探究都是一两步就能解决的。此后的几个探究逐渐复杂，到八年级（上）的最后，关于串并联电路电流、电压关系的探究已经是十分完整的、典型的探究活动了。同时要对初中阶段的探究实验有总体的把握，将三维目标的达成渗透到各个探究实验之中，最后使学生的探究能力实现质的飞跃。
二、把握科学探究方法，将物理方法与实验教学相渗透
探究式学习，是通过探究过程，让学生体会探索真理的方法的一种学习方式。在探究式实验教学中，要学生适时进行物理学研究方法的教育十分必要。比如我在“磁场”一节的教学中，首先举例：电流看不见摸不着，我们怎样知道它的存在？空气也看不见摸不着，我们怎样感知它的存在？学生回答：用电流表测或接入小灯泡即可，而有风时我们知道空气的存在。紧接着我马上指出，这就是物理学中常见的转化法，而我们今天开展的探究磁场这种物质的存在也要用类似的方法。用小磁针的转动来说明磁体周围的特殊物质磁场的存在。然后让学生进行探究，学生探究后我们又顺势引如磁感线来描述磁场，这时又让学生回忆光线的引入用到了什么方法？学生马上回答：建模法。我又问：那我们引入磁感线用到的正是这种方法，这样物理研究的一些方法就顺利地教给了学生。又如我们讲过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效等又应该渗透等效法，等效法是常用的科学思维方法。所以在探究式实验教学中，教师应结合具体学习内容，适时对学生进行上述研究方法的教育，让学生在学习知识的同时，掌握一些物理学研究问题的方法，并把这些方法迁移到其他学科的学习中去，提高学生的探究能力，
三、

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