探討中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新能力培養(yǎng)【摘要】隨著《普通中學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的出臺(tái)，中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)變革已全面展開(kāi)。中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)變革的主要方向是由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)的方向轉(zhuǎn)變。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，應(yīng)首先確定以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)驗(yàn)來(lái)迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮中學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)她們操作實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)探究；創(chuàng)新能力數(shù)學(xué)本身就是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，來(lái)始于生活，可以說(shuō)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的靈魂。因而在教學(xué)中強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練是學(xué)好化學(xué)這門(mén)課的關(guān)鍵，同時(shí)也是培養(yǎng)探究創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。新課標(biāo)教材共有實(shí)驗(yàn)探究25個(gè)，其中完整的探究實(shí)驗(yàn)7個(gè)，不完整的探究18個(gè)。從這部份實(shí)驗(yàn)的對(duì)比可以看出，新課標(biāo)教材無(wú)論從實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、呈現(xiàn)方式，還是對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求上，都有了很大的變化。讓中學(xué)生親自動(dòng)手去完成自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)???自己推測(cè)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的魅力，把握實(shí)驗(yàn)是研究問(wèn)題的基本手段之一。目前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，有些“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”，“講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的愚蠢做法。這一現(xiàn)象對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是嚴(yán)重的妨礙。一、提出探究的情境問(wèn)題，突出主體，迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)探究興趣愛(ài)恩斯坦說(shuō)過(guò)：“提出問(wèn)題有時(shí)比解決問(wèn)題更重要。
”如何讓中學(xué)生針對(duì)日常生活的現(xiàn)象提出相應(yīng)的問(wèn)題對(duì)于舉辦下邊的實(shí)驗(yàn)探究具有重要的作用。提出對(duì)中學(xué)生具有挑戰(zhàn)性和吸引力的問(wèn)題，使中學(xué)生形成問(wèn)題意識(shí)，這也是探究教學(xué)成功與否的關(guān)鍵所在。多給中學(xué)生一些表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，中學(xué)生將多一份成功的體驗(yàn)。如：選擇趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)高中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)與訓(xùn)練，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序，運(yùn)用語(yǔ)言的藝術(shù)魅力，激其情又引其疑。比如，在講授“萬(wàn)有引力定理在天文學(xué)上的應(yīng)用”一節(jié)時(shí)，可提出問(wèn)題：人們是如何曉得天體質(zhì)量的？太陽(yáng)、行星的質(zhì)量不可能按常規(guī)直接用天平來(lái)稱量。解決方案：可用萬(wàn)有引力定理和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)估算下來(lái)，因而導(dǎo)出新課。讓學(xué)生獲得成就感,這些方式易調(diào)動(dòng)中學(xué)生的參與欲與求知欲，因而精力集中地投入學(xué)習(xí)。二、培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)的探究精神和習(xí)慣傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，忽略探究能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，班主任包辦探究，把推論提供給中學(xué)生，讓中學(xué)生驗(yàn)證探究。這使中學(xué)生的創(chuàng)造性思維被禁錮，被抹殺，大膽構(gòu)想的翅膀“被扭斷”，中學(xué)生缺乏動(dòng)手能力。把演示實(shí)驗(yàn)改為中學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中多做“試一試”、“動(dòng)動(dòng)手”之類的當(dāng)堂小實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)中學(xué)生的動(dòng)手探究能力。中學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)時(shí)還可以讓中學(xué)生自主選制實(shí)驗(yàn)器材，但要注意打算的器材要盡量選用生活中容易找到的日常用具。變純觀察性實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)造型操作實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)中學(xué)生人人參與，個(gè)個(gè)動(dòng)手，使中學(xué)生腦、眼、手相結(jié)合，充分發(fā)揮中學(xué)生潛力和創(chuàng)造力。
有利于增強(qiáng)中學(xué)生發(fā)覺(jué)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)與別人合作的精神，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)心態(tài)，更有利于中學(xué)生創(chuàng)新能力的提升和主體性的發(fā)揮。三、在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的培養(yǎng)中學(xué)生各方面的能力1.培養(yǎng)中學(xué)生的指責(zé)能力諸如：在關(guān)于《牛頓第三定理》的教學(xué)中，我建立這樣的情境：將二個(gè)小n極緊靠放到一起，當(dāng)聯(lián)通其中一個(gè)小n極時(shí)觀察另一個(gè)小n極的方向。針對(duì)這一情境我提出問(wèn)題：兩個(gè)小n極同時(shí)動(dòng)的緣由是哪些？它們間的斥力的方向怎樣？中學(xué)生由這一奇怪的情境和須要探究的問(wèn)題，會(huì)馬上把精力投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中來(lái)。可見(jiàn)，沒(méi)有指責(zé)，就沒(méi)有新問(wèn)題的提出，探究也就沒(méi)有開(kāi)始的按照。指責(zé)是創(chuàng)新的心理動(dòng)力，是思維獨(dú)立性、自主性的彰顯。2.培養(yǎng)中學(xué)生敢于推測(cè)、敢于假定的能力比如，研究“動(dòng)能的大小跟什么誘因有關(guān)”時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)大都不讓中學(xué)生推測(cè)“動(dòng)能的大小跟什么誘因有關(guān)”，而是把動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速率有關(guān)的推論直接呈現(xiàn)給中學(xué)生。但中學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中總覺(jué)得動(dòng)能與物體的容積大小有關(guān)，這些前概念對(duì)學(xué)生理解“與動(dòng)能大小有關(guān)的誘因”會(huì)導(dǎo)致干擾，中學(xué)生對(duì)“動(dòng)能的大小跟容積大小是否有關(guān)”仍是含混不清的。因而班主任應(yīng)為中學(xué)生創(chuàng)造條件，讓中學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，只有讓中學(xué)生親歷了探究過(guò)程，她們能夠確信“動(dòng)能的大小與物體的容積無(wú)關(guān)”，同時(shí)她們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻骄磕芰σ材苤鸩教嵘軌蚺囵B(yǎng)她們不隨大流、不迷信權(quán)威的科學(xué)精神。
3.培養(yǎng)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力隨著科技的急速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)步入課堂，計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一新方式給傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式注入了活力。但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到即使這些教學(xué)手段很先進(jìn)，可以作出好多現(xiàn)實(shí)中無(wú)法作出或檢測(cè)難度很大的實(shí)驗(yàn)，并且模擬實(shí)驗(yàn)終究代替不了中學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作。假如過(guò)于追求先進(jìn)的教學(xué)手段，總是用各類電教儀器和多媒體教學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生瞧瞧了事，不注重讓中學(xué)生看實(shí)物親自動(dòng)手操作，這么，這只會(huì)使中學(xué)生養(yǎng)成記實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。使中學(xué)生喪失了鍛練自己創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)，這除了增加了中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還嚴(yán)重妨礙了中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。4.借助設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新思維能力通過(guò)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)的延展與拓展，突出了對(duì)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椤１热?008年考了“利用直流恒流電源和電流表探究一種熱敏內(nèi)阻的氣溫特點(diǎn)”，2009年考了“利用電壓表和內(nèi)阻箱探究一種金屬絲的內(nèi)阻率”，2010年考了“利用電流表和內(nèi)阻箱測(cè)定干電瓶的電動(dòng)勢(shì)和電阻”。這類題目具有挺好的分辨度，能把不同層次的考生區(qū)分開(kāi)來(lái)。可以說(shuō)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性通過(guò)高考試題得到較好的彰顯，中學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰νㄟ^(guò)中考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也能得到挺好的考查。5.舉辦課外小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)中學(xué)生動(dòng)手操作能力高中化學(xué)試驗(yàn)課本上除演示實(shí)驗(yàn)和中學(xué)生實(shí)驗(yàn)外，還依照不同章節(jié)的知識(shí)特征確定課外小實(shí)驗(yàn)，數(shù)學(xué)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要補(bǔ)充。
家庭中的許多常用物品都可以拿來(lái)做小實(shí)驗(yàn)。諸如，可樂(lè)瓶具有透明、絕緣性能好、比較牢靠、易加工等特性，可用它來(lái)做好多的小實(shí)驗(yàn)：“完全失重現(xiàn)象”、“水流星演出”等。家庭小實(shí)驗(yàn)易于就地取材，對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)，比較親切高中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)與訓(xùn)練，參與的積極性強(qiáng)，可以提高學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與興趣。其實(shí)，探究性實(shí)驗(yàn)在迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練中學(xué)生的動(dòng)手操作能力，非常是對(duì)培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)造性思維和科學(xué)心態(tài)方面是特別重要的。只要廣大班主任努力探求，積極實(shí)踐，堅(jiān)持不懈，一定能培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素養(yǎng)人才。（作者單位：山東省臨沂市第二中學(xué)）