化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探索與實踐

摘 要：21世紀(jì)教育改革和發(fā)展方向是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的新型人才，而化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中占有相當(dāng)?shù)谋戎兀彩菍W(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法，激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的興趣，讓學(xué)生經(jīng)歷科技探究過程。因此，化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的有效途徑。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；科技探究；創(chuàng)新意識

一、問題的存在

著名化學(xué)家戴安邦先生曾講過：“化學(xué)實驗是全面實施化學(xué)的一種最有效的形式。”化學(xué)教學(xué)中離不開實驗教學(xué)，在我們教學(xué)它起了重要作用，它可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，然而經(jīng)過這么多年的教學(xué)觀察及探索，在我們實際實驗教學(xué)中卻存在一些問題：考核方式的單一性及筆試中實驗考查的結(jié)論化，學(xué)校實驗條件差，實驗教學(xué)模式大都以教師為中心等等。

二、化學(xué)實驗教學(xué)的探索過程

1.教學(xué)方法的改進，優(yōu)化學(xué)生的科技創(chuàng)新意識

（1）改演示實驗為師生共同完成或?qū)W生分組實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識

現(xiàn)代實驗教學(xué)中，很多老師往往用演示實驗來代替學(xué)生實驗，只讓學(xué)生記住實驗步驟、實驗現(xiàn)象及結(jié)論，但這樣教學(xué)效果很差，更不用說學(xué)生的實驗操作能力了，其實學(xué)生還是很渴望自己操作，即使失敗了也會給他帶來無窮的興趣，據(jù)國家教委教學(xué)儀器研究所對學(xué)生實驗?zāi)芰φ{(diào)查結(jié)果顯示，初高中學(xué)生實驗?zāi)芰患案瘢瑢W(xué)生的實驗?zāi)芰Σ睿诮虒W(xué)過程中也深有感觸。因此，教師因多給學(xué)生自己動手的機會，將一些演示實驗改成師生合作實驗或?qū)W生分組實驗。

（2）多層次指導(dǎo)，增加學(xué)生的科技創(chuàng)新的信心

多層次指導(dǎo)法是根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)不同，設(shè)置難易程度不同的化學(xué)實驗來進行教學(xué)指導(dǎo)的一種方法。在實驗探究中，往往只有幾個學(xué)生積極參與，而這些學(xué)生大多是學(xué)習(xí)成績較好、動手能力強的學(xué)生，而對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，他們往往對探究實驗不太感興趣，也很被動的融于實驗操作中，這樣更加導(dǎo)致他們自卑的心理。在開設(shè)實驗時，對于基礎(chǔ)弱、動手能力差的學(xué)生，建議先選擇簡單的實驗和基礎(chǔ)操作實驗，隨著學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶岣撸饾u增加實驗難度；對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可建議他們做難度大的綜合性實驗，這樣差生有一種成就感，從而對實驗產(chǎn)生了興趣，對好生也得到提升，使他們產(chǎn)生實驗創(chuàng)新的動力。

2.挖掘?qū)嶒灥奶骄抗δ埽囵B(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識

探索性實驗教學(xué)比驗證實驗有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索和創(chuàng)新欲望。教師應(yīng)選取合適的需要探索的問題作為實驗內(nèi)容，設(shè)計一系列有針對性、啟發(fā)性的問題作為鋪墊。

（1）教材原有實驗的改革創(chuàng)新

教材中很多實驗都是“驗證實驗”，我們應(yīng)改變這種模式：先提問，再討論、最后實驗探究，得出結(jié)論，或?qū)嶒灄l件改變，了解事物的本質(zhì)及變化規(guī)律，把感性認識上升為理性認識。將實驗作為基本的認識手段來組織教學(xué)，重新設(shè)定人是情境，就能幫助學(xué)生建立創(chuàng)新思維，樹立創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如：高一化學(xué)在學(xué)習(xí)了氯水的組成——水、氯氣、鹽酸、次氯酸后，有一個[實驗4-4]如右圖所示的證驗次氯酸漂白性的實驗（丙中分別放a為干燥的有色布條b為濕潤的有色布條），可以進行如下探究。①在反應(yīng)開始前，根據(jù)a、b顏色不變的現(xiàn)象可得出什么結(jié)論？（空氣和水沒有漂白性）。②實驗開始，丙中通一會兒氯氣后，從a和b中的現(xiàn)象可得出什么結(jié)論？（氯氣沒有漂白性和氯水有漂白性）。③為了確證是使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，你認為還應(yīng)增加一個什么實驗？（將鹽酸滴入到有色布條不褪色，說明鹽酸沒有漂白性，證明有漂白性的物質(zhì)只能是次氯酸）。這樣，經(jīng)過實驗探究既彌補了書上實驗的不足，滿足了學(xué)生渴望成功的心理，又提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

（2）開發(fā)“失敗試驗”的探究功能，激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識

在實驗中，盡管嚴格按照規(guī)程進行操作，也難免會出現(xiàn)意外“事故”對于意外事故處理得恰當(dāng)，不僅不會影響實驗教學(xué)的效果，反而會驗證結(jié)論的正確性。一個失敗的試驗有時比一個成功的試驗更具有教學(xué)價值。因此，老師要重視“失敗試驗”的功能開發(fā)，還可以有目的設(shè)計“失敗的”和“成功的”兩種試驗引導(dǎo)學(xué)生從“失敗”中探究“成功”。

3.引導(dǎo)實驗設(shè)計，培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力

在化學(xué)實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生在運用知識去探索的過程中有所創(chuàng)新地解決問題，要充分挖掘課本中理論知識與實驗的結(jié)合點，強化實驗設(shè)計性教學(xué)，使學(xué)生在實驗過程中變被動為主動，在實驗技能、知識應(yīng)用、分析問題及解決問題等諸多方面的能力得到訓(xùn)練，從而使學(xué)生的創(chuàng)新思維得以發(fā)展，逐步形成創(chuàng)新能力。

（1）選擇化學(xué)基本儀器，設(shè)計化學(xué)實驗裝置

一個化學(xué)基本儀器常常具有多種實驗功能，開展“一器多用”是培養(yǎng)學(xué)生思維的獨創(chuàng)性、靈敏性和流暢性的重要途徑。如要求學(xué)生選擇基本儀器，根據(jù)啟普發(fā)生器原理設(shè)計反應(yīng)裝置，根據(jù)“火山爆發(fā)”原理設(shè)計噴泉實驗，設(shè)計一套可以與課本相擬但不能與課本相同的制取氯化氫的裝置。通過這樣的訓(xùn)練，打破了儀器的常規(guī)使用，可使學(xué)生得到不少新奇的想法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，它將啟迪學(xué)生在今后的社會中不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新。

（2）根據(jù)同一實驗?zāi)康模约涸O(shè)計實驗方案

在實驗教學(xué)中，可以根據(jù)同一實驗?zāi)康模蓪W(xué)生選擇藥品和儀器，自己設(shè)計實驗方案。如利用金屬、酸、堿等試劑制備氫氧化鋁，有多少種制備方法？并說明實驗原理。也可以限定實驗藥品，要求學(xué)生開展發(fā)散性實驗設(shè)計，看最多能設(shè)計出多少個不同類型的探索性實驗。如由下列藥品：冰醋酸、氫氧化鈉、蒸餾水、pH試紙、石蕊試液，請設(shè)計盡可能多的實驗。還可以由老師提出問題由學(xué)生定向設(shè)計，如設(shè)計一個制取氫氧化鎂并證明“①Mg（OH）2能溶于濃的氯化銨溶液而不溶于稀的氯化銨溶液；②氫氧化鎂溶于濃的氯化銨溶液”的理由的實驗。這些問題要求學(xué)生具有綜合運用知識的能力和創(chuàng)新能力，學(xué)生通過綜合運用，廣泛聯(lián)系，提出多種可能的實驗方案，然后組織學(xué)生討論，鼓勵他們從多角度、多層次，對各種方案進行合理評價，對合理的方案安排學(xué)生親自操作。

綜上所述，通過化學(xué)實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)去培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識，有著其它電教手段無法替代的、獨特的作用。培養(yǎng)科技創(chuàng)新意識就應(yīng)努力挖掘和發(fā)揮實驗教學(xué)在創(chuàng)新教育中的潛能與作用。