在化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實驗是化學(xué)科學(xué)理論建立和發(fā)展的基礎(chǔ)，是使學(xué)生由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，使之認(rèn)識物質(zhì)組成、性質(zhì)及變化規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的重要環(huán)節(jié)。因此，化學(xué)實驗教學(xué)不僅是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)和最直觀的教學(xué)手段，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳方式。實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是21世紀(jì)學(xué)校教育的發(fā)展方向，而化學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的主要渠道之一。如何通過化學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力？筆者根據(jù)多年的化學(xué)教學(xué)實踐經(jīng)驗，談?wù)勛约捍譁\的體會。

一、發(fā)揮實驗魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識

創(chuàng)新意識是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的先導(dǎo)，是發(fā)現(xiàn)和探索問題的心理傾向。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的前提。興趣是人積極探究某種事物或從事某種活動的心理傾向，是一種伴隨著注意而引起的從事學(xué)習(xí)的積極傾向和感情狀態(tài)，它是發(fā)展思維、激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的催化劑，是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性的一種內(nèi)在動力。有道是：“興趣是最好的老師”“教人而不見趣，必不樂學(xué)”。實驗中千變?nèi)f化的現(xiàn)象對學(xué)生最有吸引力，最容易激發(fā)興趣。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣最有效的方法就是實驗。因此，化學(xué)實驗既是教學(xué)所必需，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)積極性的最直接的手段。

1.通過趣味實驗培養(yǎng)學(xué)生的直接興趣

良好的開端是成功的一半，因此化學(xué)啟蒙課上得好壞將直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這就要求教師要結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生的生理和心理特點(diǎn)，挖掘?qū)W科知識中的魅力，在“趣”上動腦筋。為了能使初學(xué)化學(xué)的學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，筆者在給學(xué)生上第一堂化學(xué)緒言課時，不急于講授新課，而是先向?qū)W生介紹一些生產(chǎn)、生活中學(xué)生常見的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)知識和在現(xiàn)實生活、生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用及學(xué)生喜聞樂見的化工產(chǎn)品。然后選擇1—2個有趣且與現(xiàn)實生活有密切聯(lián)系的化學(xué)小實驗，如“燒不爛的手帕”、“除去白襯衫上的銹斑”、“清水變牛奶”等，演示給學(xué)生看。教師生動形象的介紹，加上離奇、魔術(shù)般的實驗，一開始就把學(xué)生吸引住了，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，消除了學(xué)生被動學(xué)習(xí)的消極情緒，從而很自然地把學(xué)生引進(jìn)一個新的知識領(lǐng)域。然后趁熱打鐵，介紹化學(xué)的研究對象及學(xué)好化學(xué)的重要方法。讓學(xué)生在愉快的思維中獲得知識，進(jìn)而想學(xué)、愛學(xué)、樂學(xué)，收到很好的教學(xué)效果。

2.利用實驗培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的間接興趣

學(xué)生對學(xué)習(xí)結(jié)果的興趣就是間接興趣，如果沒有間接興趣，學(xué)生就會喪失學(xué)習(xí)的毅力和恒心。要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的間接興趣，最關(guān)鍵的是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，明確學(xué)習(xí)的目的和意義。例如，在學(xué)習(xí)“二氧化碳制取的探究”時，先讓學(xué)生列舉實驗室制CO2的反應(yīng)，學(xué)生想到的方法有如下幾種：

（1）用碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)；

（2）用碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)；

（3）用碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)；

（4）高溫煅燒碳酸鈣；

（5）木炭在氧氣中燃燒。

讓學(xué)生自己動手做實驗后，進(jìn)行討論：從經(jīng)濟(jì)、方便、簡易、環(huán)保、節(jié)能等多角度進(jìn)行綜合分析，確定最佳的實驗方案。圍繞這些問題必將激發(fā)學(xué)生的好奇心。好奇是創(chuàng)新的源泉，當(dāng)學(xué)生為實驗成功而歡呼，為實驗現(xiàn)象而疑惑時，就會出現(xiàn)奇思遐想，感知會變得敏銳，想象會變得活躍，學(xué)生的創(chuàng)新意識就會在心靈深處得以激發(fā)。如在學(xué)習(xí)“氫氣的制取和性質(zhì)”時，讓學(xué)生通過實驗掌握氫氣的制取方法和氫氣的可燃性，并結(jié)合有關(guān)空氣污染的來源，向?qū)W生介紹汽車尾氣對環(huán)境污染方面的常識，讓學(xué)生了解利用氫氣作為燃料可以生產(chǎn)一種新型綠色環(huán)保車，減少汽車對環(huán)境的污染。但由于氫能源價格昂貴，制取氫氣成本高，加上儲存運(yùn)輸不安全等原因，還不能投入批量生產(chǎn)。學(xué)生通過實驗知道化學(xué)是一門實用性很強(qiáng)的學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人民生活水平的提高，化學(xué)已經(jīng)滲透到生命學(xué)、材料學(xué)、能源學(xué)、環(huán)境學(xué)以及宇宙等前沿科學(xué)中，鼓動學(xué)生努力學(xué)習(xí)，將來發(fā)明一種廉價的方法來生產(chǎn)氫氣，為社會制造更多的新型能源，消除環(huán)境污染，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)化學(xué)知識的重要性及社會意義，從而引導(dǎo)學(xué)生把單純的興趣轉(zhuǎn)變成為樂趣，再上升為持久、穩(wěn)定的志趣，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識打下堅實的基礎(chǔ)。

二、注重觀察分析，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)能力和思維能力

觀察是一種有意識、有計劃的較持久的知覺活動，是知覺的高級形式，是認(rèn)識事物，獲得知識、發(fā)現(xiàn)問題的源泉。觀察力是智力的基礎(chǔ)，創(chuàng)新能力的關(guān)鍵是創(chuàng)造性思維，而創(chuàng)造性思維是在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，觀察與思維互相滲透才能促進(jìn)學(xué)生的想象力，才有利于創(chuàng)造性思維的形成。教師在設(shè)計和演示實驗時，一般不應(yīng)告訴學(xué)生會發(fā)生什么現(xiàn)象，讓學(xué)生帶著懸念全面認(rèn)真地觀察實驗過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象，教育學(xué)生養(yǎng)成觀察的良好習(xí)慣，有利于增強(qiáng)學(xué)生的觀察能力。在教學(xué)中不要只是激發(fā)學(xué)生的興趣而應(yīng)注重學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)，因為敏銳、準(zhǔn)確的觀察力往往是發(fā)展抽象思維能力的基礎(chǔ)，是發(fā)展創(chuàng)新思維能力的先導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生平時觀察日常生產(chǎn)、生活中的各種現(xiàn)象，并歸納、分類，與所學(xué)知識聯(lián)系起來加以分析，使學(xué)生從中體會到觀察的重要性、必要性，逐漸養(yǎng)成時時處處留意觀察、分析的良好習(xí)慣，不斷發(fā)現(xiàn)和掌握觀察、分析事物的方法。

化學(xué)實驗需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)方法，要教育學(xué)生如實地反映實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。從實驗設(shè)計到演示操作，培養(yǎng)學(xué)生探索和研究解決問題的化學(xué)方法。如進(jìn)行溶液ｐH的測定實驗，要指導(dǎo)學(xué)生掌握觀察、操作的方法，測定記錄及分析處理的方法，實現(xiàn)由感性到理性的認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)化學(xué)的規(guī)律。在觀察實驗現(xiàn)象時，首先激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，其次指導(dǎo)學(xué)生掌握觀察實驗的基本方法。在實際教學(xué)中，每做一個實驗都應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生觀察什么，怎樣觀察。觀察什么，具有目的性和選擇性；怎樣觀察，一般順序是以“反應(yīng)前——反應(yīng)中——反應(yīng)后”這三個階段來觀察變化，一看反應(yīng)物的色態(tài)，二看反應(yīng)條件，三看反應(yīng)現(xiàn)象，四看生成物色態(tài)。最后進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)新思維能力。例如，在做氫氣還原氧化銅的實驗時，學(xué)生看到試管內(nèi)黑色的粉末逐漸變成紅色，在干燥試管口處有水滴生成。在這個實驗中，引導(dǎo)學(xué)生分析紅色物質(zhì)是什么？為什么有水生成？學(xué)生就會聯(lián)想到，是氧化銅失去了氧變成了金屬銅，氫氣與氧化銅中的氧結(jié)合生成了水。在這個實驗中還可以讓學(xué)生分析，為什么要先通入氫氣后才給氧化銅加熱，反應(yīng)結(jié)束后已經(jīng)停止加熱，為什么還要繼續(xù)通入氫氣直到試管冷卻為止？讓學(xué)生通過積極討論、分析然后得出結(jié)論。從而實現(xiàn)由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的過程，長此以往，就能不斷提高學(xué)生的思維能力。

三、創(chuàng)造實踐機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)造能力

化學(xué)科學(xué)是人類不斷沖破舊的框框，大膽實驗，逐步積累形成的，還有很多未知領(lǐng)域，需要我們?nèi)デ笮隆⑷ヌ剿鳌Ｒ胗兴l(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新就必須具備一定的基礎(chǔ)理論和知識，學(xué)會一些探索的基本方法。化學(xué)實驗教學(xué)與理論教學(xué)是一個有機(jī)統(tǒng)一的整體，如果離開了實驗教學(xué)，就失去了學(xué)生賴以形成概念規(guī)律的環(huán)境，單純的理論教學(xué)就會變成一潭死水，毫無生機(jī)。那種“黑板實驗”、“書本實驗”、“背實驗”，只能使學(xué)生落入一種俗套，感受不到科學(xué)的高度性、真實性，使學(xué)生處于一種“強(qiáng)迫式”的學(xué)習(xí)中，不利于學(xué)生個性的充分展現(xiàn)和能力的培養(yǎng)。因此在教學(xué)過程中，要加強(qiáng)實驗教學(xué)，注意指導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與實驗活動，實現(xiàn)學(xué)生動手操作能力的提高，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”，手腦相長。只懂理論，不善于實踐，是不能成為創(chuàng)造型人才的。要培養(yǎng)學(xué)生動手，首先必須給學(xué)生創(chuàng)造動手的機(jī)會，提高學(xué)生的動手能力、思維能力和綜合能力。以前，課堂演示實驗一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將演示實驗改為探索性實驗，讓學(xué)生充分地動腦、動手、動口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。課堂上教師應(yīng)千方百計地提供機(jī)會，讓學(xué)生親身體驗化學(xué)實驗的操作過程，使化學(xué)創(chuàng)新式的學(xué)習(xí)過程成為一種“活、樂、動”的過程，讓學(xué)生在化學(xué)實驗操作過程中發(fā)現(xiàn)新問題、萌動新思想、形成新思路、尋找新方法、開拓新領(lǐng)域、獲得新知識和技能。這種讓學(xué)生親自參與親身體驗的學(xué)習(xí)方法，能極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在知識的探究過程，始終處于一種興奮的狀態(tài)，有效地激發(fā)形象思維，提高學(xué)習(xí)效率。

課堂上如果能巧妙地安排一些簡單易做、色彩鮮明、變化莫測甚至讓人匪夷所思的小實驗，能激發(fā)起學(xué)生的好奇心，激起學(xué)生探知究竟的欲望，有利于矯正被動型接受式的學(xué)習(xí)情緒，使學(xué)生產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣。開放實驗室，讓學(xué)生有更多的機(jī)會接觸儀器，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，引導(dǎo)學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。讓學(xué)生通過親自動手制作教具、模具，結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、環(huán)境保護(hù)等方面的內(nèi)容設(shè)計小實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果寫成小論文等。把教具變成學(xué)生的學(xué)具，給學(xué)生實驗和創(chuàng)造的機(jī)會，讓學(xué)生養(yǎng)成不斷探索的思維品質(zhì)，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題的思考方法，學(xué)會用自己的頭腦去獲取知識，成為知識的發(fā)現(xiàn)者。

開展豐富多彩的課外活動，把課堂、實驗室延伸到課外，讓學(xué)生進(jìn)行社會調(diào)查，到工廠、農(nóng)村、商店等地進(jìn)行參觀、訪問、調(diào)查。寫出專題調(diào)查報告，并聯(lián)系社會實際，提出改進(jìn)意見和措施，使實驗教學(xué)達(dá)到最佳境界，讓學(xué)生感到學(xué)有所用，讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性地應(yīng)用。變教師“教”轉(zhuǎn)向?qū)W生“學(xué)”與“創(chuàng)”，讓學(xué)生在實踐活動中發(fā)現(xiàn)問題并提出解決問題的方法。改革課堂教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，轉(zhuǎn)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生逐步養(yǎng)成主動參與、勤于動手、勇于實踐、樂于探究的多元學(xué)習(xí)方式。培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息、分析和解決問題、交流與合作的能力和對待科學(xué)精于求精的情感態(tài)度與價值觀。

總之，實驗教學(xué)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工作，究竟怎樣才能搞好，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的，還需要教師在實踐中不斷探索、總結(jié)經(jīng)驗，只有用創(chuàng)新的思想、創(chuàng)新的方法努力將自己培養(yǎng)成創(chuàng)新型的教師，才能使實驗教學(xué)更加完善、更有實效，才能在化學(xué)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，才能為社會培養(yǎng)出更多的創(chuàng)造型人才。

(責(zé)任編輯：羅艷）