化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新教育

王小利

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力已經(jīng)成為我國推行素質(zhì)教育的重點(diǎn)。作為科學(xué)教育的重要組成部分，新的化學(xué)課程倡導(dǎo)從學(xué)生和社會(huì)發(fā)展的需要出發(fā)，發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，將科學(xué)研究作為課改的突破口，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，使獲得化學(xué)知識(shí)和技能的過程成為理解化學(xué)、進(jìn)行化學(xué)探究、聯(lián)系生活實(shí)際和形成科學(xué)價(jià)值觀的過程。教學(xué)實(shí)踐證明：化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索不僅是使學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、提高各種能力的重要途徑，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是其他學(xué)科不能替代的。

筆者談?wù)剬?duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，改進(jìn)教學(xué)方法，注重實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新和探索，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的認(rèn)識(shí)。教師要根據(jù)中學(xué)生思維活躍、情感豐富、求知欲強(qiáng)的特點(diǎn)，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的主動(dòng)性和積極性，增強(qiáng)化學(xué)教學(xué)效果。

一、當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足之處

由于受應(yīng)試教育的影響，中學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)以演示現(xiàn)象和驗(yàn)證結(jié)論為主，導(dǎo)致學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或驗(yàn)證教材結(jié)論。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)按部就班，缺少思考分析，甚至只記結(jié)論，不重視過程。這樣學(xué)生思維活動(dòng)降低到最低程度，更談不上創(chuàng)新教育。

二、加深對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)認(rèn)識(shí)

要加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，較好地改善長期以來以教師教授為主的教學(xué)模式，突出以學(xué)生為主體的教改思路。要在探究教學(xué)中將科學(xué)領(lǐng)域的探究引入課堂，使學(xué)生像科學(xué)家一般進(jìn)行探究，理解科學(xué)概念和科學(xué)探究本質(zhì)，并培養(yǎng)科學(xué)探究能力。化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，實(shí)際上是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)和技能，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)規(guī)律，從而獲取新知識(shí)。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)主要有以下幾個(gè)步驟：①創(chuàng)設(shè)化學(xué)情境，提出探究問題；②要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)問題進(jìn)行合理猜想，即引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行直覺思維，讓全班學(xué)生思維發(fā)散，再作適當(dāng)集中；③引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)各種猜想的實(shí)驗(yàn)方案，共同尋找最佳方案；④進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論，獲取新知識(shí)；⑤引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究得到的知識(shí)加以應(yīng)用，即組織知識(shí)的正遷移。上課前，教師要精心設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)而合理的教學(xué)程序，做好充分的準(zhǔn)備工作。上課時(shí)要善于引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理那樣，務(wù)必通過自己的探究找出規(guī)律，形成概念；注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒅庇X思維和創(chuàng)造性思維能力。例如，我要求學(xué)生對(duì)“液化石油氣里含氫元素嗎？”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生提出猜想：（1）根據(jù)化學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)所探究問題進(jìn)行合理猜理，提出假設(shè)A含氫元素，假設(shè)B不含氫元素。（2）收集、整理資料。學(xué)生溫習(xí)同憶課本基礎(chǔ)知識(shí)，認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變。查閱資料，了解質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)的化學(xué)史實(shí)，是探究問題的理論基石。學(xué)生做出三點(diǎn)記錄：①液化石油氣可在空氣（氧氣）中燃燒生成水；②化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變；③氧氣中不含氫元素，而水中含有氫元素。（3）設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)燃液化石油氣，將冷卻干燥的燒杯罩在火焰上方，觀察燒杯內(nèi)壁是否有珠產(chǎn)生。（4）分析現(xiàn)象，得出結(jié)論：（1）如有水珠產(chǎn)生，說明液化石油氣里含氫元素；（2）如無水珠產(chǎn)生，說明液化石油氣不含氫元素。

三、改變演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力有效途

從教育發(fā)展看，實(shí)驗(yàn)不僅是一種為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)的直觀工具，更能創(chuàng)設(shè)豐富而真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將教學(xué)中部分演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性在實(shí)驗(yàn)中得到充分發(fā)揮，同時(shí)給學(xué)生提供廣闊、開放的活動(dòng)空間。

例如，在教學(xué)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，我先準(zhǔn)備如下幾組實(shí)驗(yàn)：①石灰石與濃鹽酸反應(yīng)；②石灰石與稀鹽酸反應(yīng)；③石灰石與稀硫酸反應(yīng)；④碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)；⑤純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)，讓五個(gè)小組學(xué)生完成這五組實(shí)驗(yàn)，然后組織學(xué)生討論：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳應(yīng)選用哪一組最合適？學(xué)生經(jīng)過親自試驗(yàn)，通過交流與合作，并進(jìn)行討論、辯論，最后得出：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳應(yīng)選用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)這組最合適。這樣學(xué)生獲得直觀感性認(rèn)識(shí)，經(jīng)過探索而理解并掌握概念和理論，既符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，又使學(xué)生掌握科學(xué)方法，體驗(yàn)成功喜悅，點(diǎn)燃創(chuàng)新之火。

四、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)程序是培養(yǎng)創(chuàng)新能力關(guān)鍵

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)手動(dòng)腦培養(yǎng)各方面能力的過程，所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須挖掘并利用其優(yōu)勢，積極探索優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。教師要正確引導(dǎo)學(xué)生形成正確的思路。學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，廣泛聯(lián)系，提出多種實(shí)驗(yàn)方案，其中有不少閃爍著創(chuàng)造性思維火花。再組織學(xué)生多角度、多層次地對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出合理性方案后再安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。通過這種開放性探究設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)深刻理解，更重要的是通過親自思考設(shè)計(jì)實(shí)施并操作，既激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又啟迪和發(fā)展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問題的能力，極大地訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

五、在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，教師的啟發(fā)與引導(dǎo)是培養(yǎng)創(chuàng)新的能力的靈魂

如在《質(zhì)量守恒定律》實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中我啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序和方案：①提出問題：參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和跟反應(yīng)生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和是否相等？②觀察實(shí)驗(yàn)：白磷燃燒前后質(zhì)垃測定；③實(shí)驗(yàn)事實(shí)及處理；④表征性抽象；⑤原理性抽象；⑥結(jié)論：質(zhì)量守恒定律內(nèi)容。教師的啟發(fā)起到點(diǎn)石成金的作用，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到功能的樂趣。

總之，注意實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新和探索性，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，進(jìn)行創(chuàng)造實(shí)踐，培養(yǎng)創(chuàng)造能力的有效途徑之一。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力為基本價(jià)值取向的教育，它能使學(xué)習(xí)者通過對(duì)已有知識(shí)的學(xué)習(xí)，了解前人是怎樣解決具體問題的，從而模擬前人解決問題的思考方式，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上積累經(jīng)驗(yàn)，拓展視野，孕育創(chuàng)新。也就是說創(chuàng)新教育要求學(xué)生學(xué)習(xí)的是解決問題的方式方法，而不僅僅是知識(shí)本身。創(chuàng)新是事物發(fā)展過程中量的積累，是量變的過程。同時(shí)創(chuàng)新是創(chuàng)造，是事物的突變，是一個(gè)全新事物和方法，是事物發(fā)展過程中的質(zhì)變。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠很好地體現(xiàn)這一質(zhì)變過程。創(chuàng)新教育能使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，開發(fā)智力，提高素質(zhì)，增加鍛煉機(jī)會(huì)，增強(qiáng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展意識(shí)。而其在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體實(shí)施，會(huì)給我們培養(yǎng)大量的適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)需要的人才提供一種可行的方式方法。