高中化學實驗教學創新研究

一、研究背景

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。通過對近些年的相關報紙雜志等文獻的檢索，我發現有關利用化學實驗培養學生的創新能力的文章不是很多，而對人教社2006年5月第2版的高一、高二化學新教材的實驗進行優化設計及其與學生的創新能力培養的關系進行系統研究的，目前還是空白。本研究旨在進一步挖掘化學實驗的教育教學價值，探究在高中化學中加強實驗設計、改革實驗教學方法對培養學生的動手能力和創新能力的作用。

二、目標及方法

1．研究目標

通過研究，尋找和發現實驗教學設計與學生創新能力培養之間的關系，我總結出了實驗教學在化學教學中的作用，探索創新人才培養的方法和途徑；通過重新認識化學實驗教學在高中化學教學中的特殊地位，幫助我們提高實驗教學設計的能力和方法，幫助廣大教師以實驗為載體培養學生的創新意識。

2．研究方法

本研究主要采用調查研究法、實驗研究法、比較研究法和行動研究法。

三、研究過程

經過課題組老師四年多的研究，取得了一些成果，下面對課題研究過程進行一個簡要綜述。

1．高中化學教學中實驗教學的現狀調查與分析

（1）我們對淮安市部分初三、高一、高二、高三學生進行了有關化學學習興趣的問卷調查，結果是，初三學生中有93%對化學感興趣，高一學生中有75.3%對化學感興趣，高二學生中有46.5%對化學感興趣，高三學生中有24.1%對化學感興趣。并且在對化學感興趣的同學作進一步調查時發現，他們對化學感興趣的原因主要是喜歡化學實驗。

（2）現行化學教材特別是中學化學教材中的部分實驗還不完善，不適應教育、教學發展的需要，具體表現在：①實驗裝置、實驗操作比較復雜，容易失敗；②某些實驗的現象不夠明顯；③某些實驗在安全性能和環保性能上比較差；④某些實驗的內容、方法、手段較為陳舊；⑤某些實驗缺乏學科之間的聯系，不能體現化學在生產、生活中的應用，不能滿足當今科技發展的需要。

（3）在實際教學工作中，實驗教學的設計創新問題多數停留在觀念上，真正去實踐并加以研究的人并不多。究其原因，一是傳統的以課本為標準的觀念在我們的頭腦中仍然根深蒂固，很多時候人們不愿推翻課本，不愿重建新的實驗模型，就是對課本實驗的改進，也認為是為了考試出題的需要，從觀念上也未轉變到對實驗設計的創新上來。二是受現行高考制度的制約，師生的精力主要投入到研究考題、進行訓練中去了，使得研究實驗教學方法創新的人越來越少。

2．研究課本實驗找出存在的問題并提出改進方案

只有創新型的教師才能培養出創新型的學生。教師新穎的實驗設計、對實驗裝置的改進與創新，對學生有很強的感染力，會不知不覺地在學生的心田播下創新的種子。而且，通過反復研究、討論，我們對所提方案進行篩選、完善，并在實驗室進行實驗，形成相對優化的方案。

3．改革實驗教學方法培養學生實驗能力、創新能力

（1）利用典型的實驗史實，培養學生的創新人格。化學科學發展史本身就是一部無數科學家艱苦奮斗、不斷實踐、不斷創新的歷史，展示中外化學家銳意進取、勇于探索、知難而進的創新精神，對學生具有很強的感染力。例如：居里夫婦為了從半噸重的瀝青鈾礦礦渣中提取純鐳化合物，在破舊陰冷潮濕的廠棚實驗室里，每天用酸處理礦渣，并日夜奔走在幾百個蒸發皿之間進行重結晶操作，在這樣艱難困苦的條件下整整工作了四年，才分離出0.1 g氯化鐳。

（2）設計實驗問題培養學生的創新思維能力。例如在氯化氫的噴泉實驗中，我們通過設計相關問題，來引導學生思考。

①形成噴泉實驗的原理是什么？若實驗失敗，其可能的原因是什么？實驗成功的關鍵是什么？

②噴泉實驗對氣體和溶液有什么要求？

③教材中噴泉裝置中的膠頭滴管有什么作用？在實際操作中，此膠頭滴管吸滿水且需用雙孔塞，易造成裝置漏氣導致實驗失敗。若不用膠頭滴管，其他部位不變，能否形成噴泉？若能形成噴泉應怎樣操作？

（3）增加學生做實驗的機會，培養學生創新技能。我們提倡增設一些確實能有利于學生探究新知、發展實踐能力的學生實驗。例如通過鎂與鹽酸反應放出大量熱的實驗認識氫分子共價鍵的形成過程。要打破學生實驗“照方抓藥”的實驗習慣，就應對實驗內容進行調整，適當增加具有趣味性、應用性、創新性的內容，增加學生自選試劑、自己組裝實驗裝置并完成實驗的實踐機會。如在鋁和氫氧化鋁的化學性質實驗中增加鋁線“長毛”、鋁熱劑焊接鐵制品、自制明礬凈水劑等。實驗改革不僅要讓盡量多的學生多做幾個實驗，關鍵是要創設“追根究底”，設計新的實驗，解決“異常”的實驗問題和學生最關心的問題的情境，以此喚起學生的創新精神，發展他們的創新技能和動手解決實際問題的實踐能力。

4．總結得失，提高教師課堂教學能力

教師對化學實驗的熱愛和執著追求、精湛的實驗技術、豐碩的實驗創新成果、高超的教學藝術與化學實驗的魅力、化學家的實驗創新精神的完美結合，將會吸引更多學生熱愛化學學習乃至傾心投入化學科學的懷抱。有不少化學家就是在中學階段受到執教老師的感染和化學實驗特有的魅力吸引而走上終身研究化學科學之路的。通過幾年的研究與探索，我們找到了一些實驗教學的新途徑、新方法，在提高學生實踐能力、創新能力、科學素養的同時，教師自身對化學教學的理解水平和執教水平也得到了明顯的提高，創新意識和創新能力也有了長足的進步。

四、研究結果

1．學生實驗能力明顯提高

近幾年我校學生在省級實驗考查中化學學科通過率為100%，高三學生在綜合科會考中通過率均超過95%。

2．學生創新能力得到了培養

在各級各類統考中，學生的化學成績進步明顯，其中實驗題得分逐年提高。學生參加中學生化學學科奧林匹克競賽取得了很好的名次，這也得益于化學實驗教學對學生創新思維和創新能力的培養。學生完成家庭小實驗、實驗探究課題的能力及學習化學的興趣比以前也有了明顯提高。

3．本課題的研究幫助教師提高教學水平和專業知識

教師重新認識化學實驗教學在高中化學教學中的特殊地位，幫助我們提高實驗教學設計的能力，幫助廣大教師在以實驗為載體培養學生創新意識和創造能力的同時實現自身的專業成長。有多位老師撰寫的有關實驗教學創新研究的論文在各級各類報紙雜志上發表，或在各類論文競賽中獲獎；許多教師在市縣級化學實驗技能比賽中獲獎。

4．堅持邊研究、邊實驗、邊推廣的研究思路

先后多次在教研組、學校、縣、市等范圍內開設有關實驗教學創新的觀摩課、研究課、示范課，受到了專家、領導及同行的一致好評，取得了令人滿意的效果。

五、結論與展望

1．研究結論

通過對人教社2006年5月第2版的高一、高二化學新教材的實驗進行系統研究，使我們清楚地認識到優化實驗設計，改革實驗教學方法，可以實現學生的實驗能力、實踐能力和創新能力的培養，可以更加充分地發揮化學實驗的教育教學價值。

2．研究展望

由于課題組成員皆為一線教師，平時工作繁忙，用于課題研究的時間相對不足，加上理論水平欠缺，搞課題研究的經驗相對薄弱，影響了研究的進度和質量。另外，在本課題研究的過程中，我們只解決了部分問題，還有許多問題有待我們進一步去研究，比如怎樣進行實驗習題的教學創新？怎樣在實驗教學中發揮科學探究的功能？怎樣在更大范圍內推廣我們的研究成果等。

參考文獻：

［1］馮守華.化學的黃金時代［J］.譚持恒，譯.化學通報，1998（7）.

［2］劉懷樂.中學化學實驗與教學研究［M］.重慶：西南師范大學出版社，1996.

［3］孫志寬.中學化學實驗教學研究［M］.杭州大學出版社，1992.

［4］陳加柱.基于“知與不知互動”的課堂教學模式及案例［J］.化學教學，2011（11）：21-23.

［5］姚湘仁.布點教學法的運作特征及教學有效性分析［J］.江蘇教育學院學報：社會科學，2010（5）：1-5.

（作者單位 江蘇省淮安洪澤中學）