高中化學實驗中如何培養學生創新能力

侯瑞芬

河北省趙縣綜合職業教育中心

高中化學實驗中如何培養學生創新能力

侯瑞芬

河北省趙縣綜合職業教育中心

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗在化學教學中發揮著獨特的認知功能，也是學生學習化學興趣的源泉之一。作為化學教學的基礎，本文重點闡述了如何激發學生在實驗中的創新意識，從而培養學生在學習中自主創新的能力。希望能使化學實驗教學成為打開發揮每個學生創新能力大門的鑰匙。

實驗；實驗創新能力；培養

有人認為，創新能力“太神秘”、“太高不可攀”。美國心理學家馬斯洛認為：創造力可以分為兩種，一種是“特殊才能的創造力”，另一種是“自我實現的創造力”。創造力最本質的涵義是“創新”，對在創造教育中開發學生的創造力來講，客觀存在的“新”主要是對學生來說是新的、前所未有的。

化學是以實驗為基礎的學科，它的基本原理和實驗方法，對于學生的創造性思維品質的形成和創造性思維能力的培養，具有得天獨厚的優勢。

一、演示實驗的改進創新

創新教育需要創造性的教與學。演示實驗是化學教學中被廣泛應用、最有成效的教學形式。教材的實驗設計及操作方法雖然經過反復驗證，但實際操作中仍存在一些不足，需要對某些實驗進行改進。實驗改進本身就是在想象的基礎上進行的一種創新。通過改進實驗常常可以增強演示實驗的效果，為培養學生的觀察力提供了更為鮮明直觀的感性材料，吸引學生進入創新的殿堂，并能激發學生獨立思考和創新思維。教師創新演示實驗，不但能使學生掌握有關化學知識，而且更起到一個培養示范作用，從而培養他們不迷信課本，敢于用科學的方法進行創新的精神，激活創新意識，進而達到培養學生創造能力的目的。

例如：高一化學中的焰色反應，常用鉑絲或鐵絲進行實驗。但由于酒精燈火焰呈黃色，鉀火焰須隔鈷玻璃才能觀察到，且除銅元素外，其它焰色難以分辨，現象不明顯，此時可向學生如實相告：若想親手試驗焰色反應，可以設計出不必使用鉑絲的實驗方案。讓學生查閱有關書刊資料，學生了解到酒精燈的火焰因燈頭燈芯不干凈、酒精不純而使火焰大多呈黃色，所以可以在實驗中先將潔凈脫脂棉用無水酒精濕潤，然后用潔凈的鑷子夾著脫脂棉代替鉑絲進行實驗；還有一些同學先點燃盛在小燒杯中的無水酒精，然后用藥匙或玻璃棒沾少量試樣灑在小燒杯的酒精火焰中灼燒。這兩種方案的現象非常明顯，焰色持續時間長，且鉀元素的焰色不需鈷玻璃即可觀察到。改進后的焰色反應實驗更直觀、更富有吸引力，最重要的是訓練培養了學生的創新思維能力。

二、改驗證性實驗為探索性實驗

有教師指導的學生實驗是培養學生的科學精神和觀察能力、實驗能力及創新思維能力的最佳途徑。現行的高中新教材改變了過去教材敘述過于完整的風格，在許多實驗中沒有給出明確的現象、解釋與結論，而是設計一些以問題或學案形式來體現，要求學生在實驗觀察的基礎上去填空、交流、作答，并得出結論，突出強調學生參與實驗探究的積極性和獨立思考性，引導學生將實驗觀察和理性思維集合在一起。

因此在新課程理念的指導下，更應充分挖掘教材實驗中的探索性實驗或更多地將驗證性實驗改為探索性實驗，用心組織、潛心研究、創設問題情景，指導學生探究和與學生一起探究學習，展示獲取知識的過程。對學生進行的科學方法教育滲透在科學探究的全過程中，讓學生在具體的實踐過程中，在學習和運用的過程中學習科學方法。可使學生喜歡在未知的情景中探索,尋求發現新途徑、新關系、新知識，并運用知識解決問題，從而不斷增強他們的創新意識。

變“驗證性”實驗為“探索性”實驗，不但能使學生主動地進參與探索，還能幫助學生理解實驗的原理，既“知其然”又“知其所以然”，把感性認識上升到理性高度。“探究性”實驗還提供了理論指導實踐、在新情境下解決新問題的機會，培養了學生的創新思維能力。

三、注重動手，培養學生的創新實踐能力

要創新，就必須具有一定的專業技能，這是創造者所必備的直接動力。這種能力越強，其創造能力就越大，通過實驗操作使學生手腦并用，學做結合，這是培養創新人才的必由途徑。楊振寧教授曾經指出：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機會”。其實，不但我國小孩如此，就連我國中學生參加國際化學奧林匹克競賽時，其實驗成績往往也落后于其他國家，正如杜寶石和何占航所認為的，化學實驗特別強調個人的動手能力和綜合應用能力。這就要求教師勇于創新，大膽改革，采取各種措施為學生提供盡可能多的動手操作的時間機會，使學生在實驗過程中變被動為主動，在實驗技能、知識應用、觀察現象、分析問題及解決問題等諸方面的能力得到全面訓練，從而培養學生對科學知識的創新。

四、利用綜合實驗，激發學生的創新意識

科學史的大量事實證明：強烈的創新意識來源于永不滿足的好奇心和對科學的酷愛。

在教學中，教師應充分利用綜合實驗，鼓勵學生大膽去想去做，因為綜合實驗極富有挑戰性，有利于激發學生的創新意識，而同學們為了探求知識，就必須通過規范的操作，仔細的觀察，認真的思考，才能得出結論。這一過程為培養學生的創新能力提供了有利的條件。如在講“二氧化碳的制取和性質”的實驗時，可以讓學生設計一種“系列裝置”：從二氧化碳的制取、除雜質、干燥到證明二氧化碳的化學性質及檢驗的一系列實驗及尾氣的處理。即讓新制的二氧化碳通過碳酸氫鈉溶液、濃硫酸后得到純凈、干燥的二氧化碳，再通過熾熱的碳層、澄清的石灰水，最后把尾氣點燃。因為實驗裝置的設計與構思、儀器的選擇與組裝完全是由學生自己來完成，這對于激發學生的創新意識起到非常重要的作用。