化學實驗教學是實施創新教育的有效途徑

潘國榮 劉 芬

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化學實驗教學是實施創新教育的有效途徑

潘國榮 劉 芬

摘 要：化學實驗是學習化學和進行科學探究的重要方法，化學實驗教學是實施創新教育的有效途徑。利用化學實驗的綜合實踐功能，喚起創新欲望、挖掘創新潛能從而使學生創新素質培養與化學實驗教學相得益彰。

關鍵詞：創新；素質；少數民族；化學實驗

江澤民同志曾說：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家發展的不竭動力；創新的關鍵在人才，人才的成長靠教育；教育是知識創新、傳播和應用的主要基地，也是培育創新精神和創新人才的重要搖籃。”培養創新型人才是當今知識經濟時代對教育的要求。《義務教育化學課程標準》在課程性質與課程基本理念中要求：在實踐中不斷培養學生的創新意識，在做科學的探究實踐中培養學生的創新精神和實踐能力［1］。因此，在化學教學過程中培養學生的創新素質是我們化學教師義不容辭的職責。化學是一門以實驗為基礎的自然學科，實驗既是化學教學的重要環節和手段，也是學習化學和進行科學探究的重要方法。化學實驗能夠把學生的感覺器官和思維器官充分地調動起來協同活動，促進學生的個性發展，因而是化學教育中實施創新教育和培養創新素質的有效途徑。

一、利用化學實驗史實 喚起創新欲望

學史能夠使人明智。化學實驗史實際上就是一部運用實驗方法論進行實驗探究，以獲得化學實驗事實，建立化學科學理論的發展史。在化學教學中，結合典型的化學實驗史實，引導學生了解科學家們的科學探究歷程及對工業文明的貢獻，對于培養他們的科學素養和喚起他們的創新欲望，具有特別重要的意義。

愛因斯坦說：“興趣是最好的老師”。要培養學生的創新精神，首先得激發興趣，喚起他們的求知與創新欲望。我們要充分利用中學生喜歡憑興趣愛好辦事的心理，把他們的興趣引導到有關實驗探究和創新的方面上來，進而將興趣發展成為志趣。運用課件、影視資料、網絡資源等［2］，向學生介紹拉瓦錫的空氣實驗探究、葛洪通過煉丹制得了砷、諾貝爾的炸藥研究發現、波爾用王水保存諾貝爾金質獎章、居里夫人研究鐳的貢獻等這些有關科學家的實驗創造和發現的典型實驗史實及感人故事，并說明正是科學家們的科學發明和創造，推動了西方現代工業文明和社會的發展進步，用以激發學生對化學實驗探究的興趣，喚起他們的創新欲望。

二、利用趣味實驗 點燃創新激情

孔子說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。化學實驗集色、味、態、聲、光、熱等于一體，能給學生的視、聽、觸、味、嗅覺等以強烈的刺激，使學生產生興奮和快樂，從而激發學生的求知欲望，點燃創新激情。在教學過程中，教師要充分利用中學生的好奇心理，結合教學進程，經常補充演示或指導學生自己動手操作一些趣味性實驗［3］：如噴泉實驗、魔棒點燈、火山爆發、空瓶生煙、白花彩色、燒不壞的手帕、神蠟自燃、冰川上的火焰、一杯幾色、凈水變色、發射火箭、水底火花、變色魔瓶、水果電池、火龍寫字、噴霧作畫等，不斷刺激學生的好奇心理，使學生感到，學習化學是有趣和快樂的，以鞏固他們對化學的興趣和熱情，強化探究欲望。

當然，單靠刺激引發的好奇和興趣只是本能的、不穩定的認識傾向，我們還應該積極引導，讓學生明白學習化學不僅有趣而且有用，能夠促進科學技術的進步和人類社會生活的發展，使他們立志學好化學知識，產生將所學化學知識應用于日常生活造福人類的社會動機，才能持久、穩定、有力地激發他們的創新潛能、產生創新激情。

三、教師改進教材實驗 開發創新意識

沒有個性，就沒有創新［4］。蘇霍姆林斯基說：“一個無任何特色的教師，他教育的學生也不會有任何特色”。要培養學生的創新意識，教師首先要有創新意識。在中學化學課本的許多實驗中，都可以作改進。

（1） 儀器替代：用試管替代燒杯、用錐形瓶替代燒杯或替代燒瓶等。

（2）藥品替代：銅塊或銅片替代銅絲以增加可視度，新制塊狀氧化銅替代粉狀氧化銅以增進實驗效果等。

（3）裝置改進：由敞開式改為封閉式以防止有害氣體逸出；由常規量改為微型化，降低藥品用量，減少環境污染，達到環保要求等。

（4）自制教具：教師自制一些教材沒有的教具用于輔助實驗，可以彌補教材不足，啟迪學生智慧，提高實驗效益。潛移默化的作用是巨大的，學生的創新意識在一定程度上來源于教師的創新意識。在我們封閉落后、保守思想偏重的少數民族山區，特別需要具有勤于思考、開拓進取、勇于改革的創新型教師的積極引導。學生會從教師經常性的富有創新意識、大膽改革的教學活動中，潛移默化地領悟到許多有益的成分，喚醒他們的創新意識，引導他們以一種積極改革的心態投入到學習中，從而形成學生自己的創新觀念。

我們在進行課題研究的過程中，經常把課題組教師的實驗設計與改進研究最新成果應用于課堂教學，縮短了實驗的時間、增加了實驗的可視度、提高了實驗的成功率、為學生提供了更多實驗操作的機會等，提高了實驗的教學效益，使學生理解了創新的重要性和必要性。

四、完成家庭小實驗 挖掘創新潛能

選取學生身邊的化學物質作為實驗藥品，以學生常見或常用的物品（器皿）作為實驗儀器，選擇生活和社會中的化學現象作為實驗內容，讓學生自己在家庭中完成一些較為安全、操作并不復雜的小實驗：如“灼燒葡萄糖、砂糖、面粉”“蛋殼的性質實驗”“食用油、洗潔精在水中的分散情況實驗”“糖溶于水時體積的變化”“蠟燭的燃燒和成分實驗”“生活物質酸堿度實驗”“鐵的銹蝕實驗”“自制水果電池”“自制簡易凈水器”“土壤酸堿度測定”“除去熱水瓶膽中的水垢”等。

孩子的聰明在指尖。通過完成家庭小實驗，可以使學生產生一種親切感，感到化學并不神秘，就在自己身邊，化學是有用的，與自己的生活緊密聯系著，有利于學生關注身邊的化學現象，學以致用，調動學生的學習積極性，激發他們進行實驗探究的興趣。而且，家庭小實驗可以因陋就簡形式多樣，用品就地取材甚至變廢為寶，操作靈活，沒有限制和固定模式，完全由學生自主決定、獨立完成，更能激發學生的創造靈感，從而最大限度地挖掘了學生的創新潛能。家庭小實驗是一種花小錢而辦大事的有效模式，特別適合我們貧困落后的少數民族山區。

五、利用儀器多用或替用 擴展創新思維

每一種化學儀器的用途并不止一種，幾種儀器可能有相似的用途。在實驗教學中我們應該充分引導學生認真分析和歸納，明白儀器替用、一器多用或一套裝置可以進行多個實驗，使學生在實驗設計時，能夠靈活、機動，不造成思維定式，從而具有良好的應變能力。如試管除了作反應容器外，還可以作反應裝置、氣體收集裝置、洗氣裝置、氣體發生裝置、組裝簡易啟普發生器等。燒杯一般用來盛裝固體或液體，也可以反過來當罩子使用等。

燒杯、試管、廣口瓶、錐形瓶等在有些時候有相似的用途，可以替代使用。用分液漏斗和大試管（錐形瓶或廣口瓶）組裝的制氣裝置，可以制取氫氣、二氧化碳和氧氣等。因此，不管是儀器或是裝置，都應該引導學生全面思考：能否多用、能否替用？盡量促使物盡其用，以擴展學生的創新思維。要讓學生懂得，創新其實并不很難，但也不是一件容易的事。只要仔細觀察、勤于動手、善于比較、認真總結，經過不斷地積累和豐富經驗后，終會有自己的新發現、新創造。

六、利用探究性實驗 激發創新動機

利用探究性實驗，可以使學生在實驗探究過程中變被動為主動，透過各種實驗現象認識事物的本質，同時可以充分發揮想象力，親自感受、探索、分析、討論問題所在，找出解決問題的最佳方案，學習科學探究的方法，受到科學思維的訓練、養成科學精神和科學品德。

在探究金屬（如鐵）的生銹條件時，可以提前一個星期左右，讓學生自己做實驗，把裝置置于教室或家中，讓學生認真觀察，比較細微變化，把每天觀察到鐵釘生銹的情況，都做好記錄。這樣，可以在實驗教學中盡量發揮實驗的探究本性，激發學生的創新動機，同時讓學生體驗、理解科學探究的方法和過程，豐富學生探究活動的經歷，從而學到知識創新的方法。

七、設計實驗 提高創新水平

簡單地說，創新就是拋開舊的，創造新的；或在原來基礎上有新的改變。讓學生明白，要想創新就要努力學習、勤于思考，善于從舊事物或別人的經驗中找出不足，然后提出自己新的改進（改革）思路和方法加以實施，就是自己的創新。在實驗設計中，教師要引導學生積極開動腦筋，認真思考，小組討論，動手實驗，根據已學知識設計出盡可能多的實驗方案，然后再對每一個實驗方案，從原理正確、有科學依據；在實際中要有可操作性且操作方便；原料的選擇要盡量廉價易得；實驗現象要明顯；反應條件要簡單（最好在常溫下進行）；盡量不生成污染環境的物質即符合“綠色化學”要求；制備實驗產率高；性質實驗誤差小；實驗安全無危險；設計要嚴謹等方面對實驗方案進行綜合分析和評價，以尋求最佳的實驗設計方案，從而培養學生精益求精的創新精神，不斷提高創新水平。

八、開放實驗室 燎原創新火花

陶行知先生說：“在勞力上勞心，是一切發明之母”。楊振寧名言“成功的奧秘在于多動手”。作為一個培養創新型人才的教師，在教學實踐活動的過程中，要善于設置開放性的問題情景，引導學生積極思考及多動手實踐，讓問題與學生的思想發生激烈的碰撞，才能迸發出創新性的智慧火花。學生在學習和實踐活動的過程中，閃現創新性的智慧火花，猶如“火鐮子”撞擊產生的火星，非常弱小，經常一閃就熄滅了。要讓“火鐮子”的星星之火燎原，需要“火引子”及時接引燃燒。當學生的創新火花閃現出來以后，還要及時捕捉接引，加以肯定和激勵，使學生的創新火花變成現實之火熊熊燃燒起來。

當然，單靠教師個人去捕捉學生的創新火花，始終是有限的。要創設一個適宜的創新教學大環境，讓所有學生的創新火花自動地接火，才能使我們的創新教育之火盡快處處熊熊燃燒起來，實現燎原之勢。要創造條件開放實驗室，指導學生開展課外實驗探究活動、綜合實驗設計、教具制作等，學生閃現的創新思維火花就能及時地與實踐活動的“火引子”有機地緊密相結合起來，學生在動手、動腦的實踐活動中不斷加深、鞏固、更新他們的創新思想，讓閃現的創新智慧“星火”得到燎原。

九、展示創新才華 激揚創新精神

每個學生都有與眾不同的獨特思維，都有自己潛在的創新才能，少數民族學生也不另外。我們的教學活動就是要充分地挖掘學生的創新潛能，使之彰顯強化。對于學生一個小小的與眾不同的新發現、新思路、新操作等新穎別致的思想言行閃光點，都要及時地予以肯定和鼓勵。如學生在實驗觀察、實驗儀器、實驗藥品、實驗操作、實驗裝置、實驗設計及教具制作等方面有了新的發現和改進后，我們應及時地給予表揚和鼓勵，以培養學生獨立思考、求異創新的品質，樹立學生“我能行”的創新信心。開設“創新園地”展示欄，在每個專題（單元）內容或每個月結束后，把學生有關實驗創新成果展示出來進行交流，以相互促進、精益求精，讓學生的創新才華得到充分的彰顯。在每個月或學期中，定期評選“創新之星”，為學生樹立創新榜樣，激揚創新精神。創新成果展示和評比活動是學生展示創新才華的舞臺，是鞭策學生惰性，樹立學生“我能行”信心的有效模式，應該長期堅持才能最大限度地發揮其功效。

培養創新素質已成為當今時代教育的主旋律。培養創新素質的方法和途徑也是形式多樣、千變萬化的。實驗是化學的靈魂，化學實驗作為化學“教”與“學”活動的基礎手段，最能充分調動學生的眼、耳、鼻、口、手等感官和大腦一起協同活動，因而在培養學生的創新精神方面有獨特的優勢。培養學生的創新素質是一項長期的綜合性教育活動，只要我們善于從多維度來認真研究、大膽探索、積極實踐，正確地引導和激發學生，讓他們積極地參與到實驗教學的活動中，就一定會充分發揮化學實驗在培養學生創新素質方面的優勢，讓他們在實驗的過程中學會創新，使化學實驗教學與創新素質培養相得益彰。

參考文獻

［1］ 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準:2011年版［M］.北京:北京師范大學出版社，2012.

［2］ 潘國榮，劉芬.巧借信息“翅膀”，翱翔教育“領空”:多媒體及網絡技術輔助高中化學教育淺談［J］.網絡財富，2009（5）:109-110.

［3］ 鄭長龍.初中化學新課程教學法［M］.長春:東北師范大學出版社，2004.

［4］ 吳俊明，倪志剛.新課程理念下的創新教學設計:初中化學［M］.長春:東北師范大學出版社，2003.

作者信息

潘國榮，本科，中教高級。貴州省雷山縣第三中學，557199

劉芬，本科，中教高級。貴州省雷山縣民族中學，557199