在高中化學實驗教學中培養學生創新能力的嘗試

◆孫穎輝

(河北樂亭新寨高級中學)

在高中化學實驗教學中培養學生創新能力的嘗試

◆孫穎輝

(河北樂亭新寨高級中學)

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，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。

化學實驗 創新能力 創新意識

作為化學教學的基礎，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。讓學生積極參與實驗活動，利用所學的化學知識自己設計實驗解決實際問題，能極大的激發學生的創新意識，培養學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。因此，我們必須立足于化學實驗這個基礎，培養和發展學生的創新能力。

一、實驗激發學生情感，培養學生創新意識

當代美國心理學家卡爾·羅杰斯提出的人本主義學習理論認為，運用媒體可以激發學生情感，促進整個人身心都投入學習活動，從而有利于培養出完整的人。實驗是融認知、情感、技能于一體的綜合過程。根據情感教育中“以情激情”的原則，教師的情感，實驗過程中涉及的物品及實驗現象中所蘊含的情感因素，都會對學生產生特定的影響。因為化學變化過程本身就是一個“破舊立新”過程。運用化學實驗，可以培養學生推崇創新、追求創新和以創新為榮的創新意識以及求實、有理想、樂于奉獻等與創新有關的道德品質。

二、重現象，培養學生的創新觀察能力

科學觀察是有目的、有計劃、比較持久的知覺。在化學實驗方法中，科學的、全面的觀察尤其具有特殊的關鍵作用。因此，要創新就要讓學生練就一雙“慧眼”，培養學生敏銳的觀察力，養成良好的觀察習慣，能對觀察的現象進行積極的分析研討，這樣才能有新發現、新突破。化學實驗中的觀察一般包括對教師演示實驗的觀察和分組實驗、邊講邊實驗中的觀察兩個方面。對化學初學者來說，有的學生在觀察實驗時，往往不能抓住實驗的本質特征來觀察，實驗效果不理想。為此，教師一定要給以正確的引導，教給學生觀察實驗的方法。

三、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。

四、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。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。

五、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。

新課程重視化學實驗教學，為廣大師生開展化學實驗教學創新提供了廣闊的空間。因此，教師應該重視引領高中學生開發化學儀器，改進實驗方法，加強實驗探究，培養學生應用化學知識解決生活、生產及科研中的實際問題，不斷獲得一種迎難而上而且激動人心的愉悅，從而提高科學探究能力。