高中化學實驗教學中培養學生的創新能力

靳大林

實驗教學作為高中化學教學中必不可少的組成部分，理應放在重要位置.然而在高中化學教學中，出現對實驗教學重視不夠、教學方法不合理、教學目標不明確等問題，從而對高中化學教學效果產生消極影響.下面對在高中化學實驗教學中培養學生的創新能力進行深入分析.

一、在高中化學實驗教學中存在的問題

1.教師對化學實驗教學的認識不到位

傳統的教學觀念都以課本知識為重心，在講授化學知識時更多依靠教師的解釋和學生的理解，而忽略了實踐操作這一重要環節.有的教師為了節約課堂時間，或是覺得化學實驗對考試并沒有太大的作用，因此沒有花費足夠的精力認真對待實驗教學.教師的態度必然影響到學生的學習態度，學生會因此輕視實驗，采取敷衍馬虎的態度進行操作，不僅存在一定的安全隱患，而且無法在實驗中學到知識.這樣，從教學理念上來講，高中化學實驗教學存在嚴重的偏差，教學質量難以保證.

2.化學實驗教學條件不足

有些教師的化學實驗教學流于形式，沒有對其進行深入的探索和研究，導致實驗教學的方法不合理，不能取得理想的教學效果.即使有實驗教學，也都是像完成任務一樣地趕進度，而沒有引導學生進行獨立思考，更沒有對實驗過程和結果進行分析和反思.有些學校缺乏進行化學實驗的必要條件，往往多人共用一套設備，很難保證每個學生都能獲得機會親自動手實踐，使學生學習的廣度和深度大打折扣.另外，化學實驗室缺乏有效的管理制度和專職實驗員，導致資源浪費，阻礙了化學實驗教學的順利開展.

二、培養學生的創新能力的必要性

創新是一種改變，是一種推動力量，能促使事物不斷向前發展.創新不僅對于學生個體的學習和成長來說具有積極意義，對于整個社會的全面發展也具有重要作用.因此，從高中化學實驗入手，培養學生的創新能力很有必要.

1.提高學生的綜合素質

創新不僅是一種意識，更是一種實實在在的能力.因此，創新能提高學生的綜合素質，將其培養為符合社會需要的人才.從學習方面來說，創新一般都是在一定的知識基礎之上，通過探索產生新思想、新方法和新理論.在這一過程中，學生必須充分理解和消化學到的知識，在頭腦中形成相應的知識框架，并對這些基礎知識運用自如.在此基礎之上，學生還要發揮想象力和創造力，才能進行創新.因此，創新是一個非常復雜的過程，不僅對學生的基礎知識有較高的要求，而且在創新的過程中學生的思維能力、組織能力、自主學習能力得到培養.

從綜合能力方面來說，除了學習之外，創新還能對學生的其他能力進行培養.比如，創新活動往往需要團隊之間的合作，而如何高效地組織團隊工作，與成員之間保持必要的交流，對活動事務進行恰當的安排和協調，等等，都是非常關鍵的影響因素.另外，創新往往與個人的興趣愛好有非常緊密的聯系.鼓勵學生進行創新，對于發展學生的特長，提高學習興趣和學習信心具有重要意義.

2.優化化學課堂教學

課堂教學質量是人才培養的關鍵因素.高效課堂能在教學過程中融入創新能力的培養，從而潛移默化地影響學生的思維方式.優化化學課堂教學，提供了師生面對面接觸的機會，學生的提問及學生對問題理解的思想，往往是教學中的疑點、難點，是學生認識的困惑點.由于創新能力的培養過程提高了學生的學習興趣和學習能力，自然學生在課堂上與教師之間的配合就更加高效，理解知識也更加快速.而教師與學生之間的溝通得到加強，就能及時了解學生的學習狀態和學習中遇到的困難，從而給予針對性的指導和糾正，有利于培養學生的發散思維和創新精神.

創新教學的特點之一就是靈活性強，能營造一種輕松愉快的學習氛圍，潤物細無聲，學生之間互相鼓勵、互相學習，從而共同進步.創新教學活動往往形式多樣、內容豐富，有助于緩解緊張的學習生活給高中學生造成的心理壓力.不斷改進的教學內容，能及時更新貼近當下社會的形勢變化，使學習與實踐保持高度統一，從而使學生學到的知識具有更強的實用性和有效性.當教學內容和教學方法都得到改善，強調了學生學習的主體性，則課堂教學質量會因此得到提高.

三、在高中化學實驗教學中培養學生的創新能

1.開展模擬教學

計算機模擬教學是一種不同于傳統實驗教學方法的新模式，具有很多教學優勢，既能發揮傳統化學實驗的知識傳授作用，又能刺激學生對化學產生學習興趣.化學實驗教學也可以借助多媒體教學設備和計算機網絡技術進行模擬教學，滿足化學實驗教學的基本需求，產生較好的教學效果.

首先，計算機模擬教學操作方便，能節省大量的課堂時間和教學資源，提高化學實驗教學效率.有些化學實驗對環境的要求非常嚴格，很多外在的因素都會影響到實驗的準確性，而模擬實驗能避免這些外因的干擾，產生理想的實驗結果，保證實驗數據的準確性.有些實驗難度較大，在實際操作中成功率較低，如果進行此類實驗，可能需要重復多遍才能達到預期效果，從而浪費大量時間，影響教學進度，也會造成化學實驗原料的浪費，增加實驗教學成本.模擬實驗在理想的實驗條件下能提高實驗的成功率，節約課堂時間.有些規模大的實驗不便進行，通過計算機模擬實驗能讓學生了解到實驗的過程和結果.有些微觀、不易察覺的實驗變化，通過計算機模擬則能看得一清二楚.

其次，模擬實驗能提高化學實驗教學的安全性.有些化學實驗存在很大的安全風險，對于學生來說尤其如此.如果粗心大意、操作不當，可能會引發事故，對學生的生命安全造成傷害.比如，有的化學實驗會產生一些有毒氣體，一旦泄露則會使人中毒；有的化學實驗存在爆炸的風險，事故突發性強；有的化學實驗需要加熱液體，液體在高溫下四處飛濺可能造成傷害；等等.而模擬實驗能針對可能發生的安全事故進行演示，配合教師的講解，使學生意識到實驗安全的重要性.同時，能節約大量的實驗試劑.通過形象生動的動畫模擬，使學生直觀觀察到化學實驗的過程和結果，從而幫助學生理解和掌握知識.

2.重視實踐操作

實驗教學應該體現在學生的參與中.只有通過親身實踐，學生才能從中學到知識，養成創新思考的習慣.教師可以根據教學需要，選擇一些安全性高、操作簡便的經典化學實驗作為教學內容，鼓勵學生通過實踐操作去探索化學原理.在操作過程中，學生對學到的化學知識進行充分思考和靈活運用，將知識轉化為實際的體驗，從而提高學習興趣.當然，在動手操作化學實驗的過程中，學生不只是學到實驗的流程，更需要對實驗原理、實驗方法、實驗現象進行理解.如果在操作過程中遇到困難，還要學會及時發現問題、采取措施解決問題等.這種探索和實踐的能力正是創新能力的重要基礎.

例如，教師可以讓學生分組做定量測定加碘食鹽中的碘含量（以I計）的實驗并進行計算，引導學生用Na2S2O3標準溶液去滴定酸性條件下含有KIO3的食鹽，使學生做到課內與課外有機地聯系起來，既學會了有關知識，更學會了獲取知識的方法.

3.強化分析思考

僅有知識教學和實踐操作，還不足以全面培養學生的創新能力，創新往往需要精密的思考和分析.在高中化學實驗教學中，教師應該指導學生進行必要的思考、分析和總結，對實驗結果進行探索式的拓展.學生不僅要知道化學實驗的結果是什么，更要思考為什么會產生這樣的結果，這樣的結果能否應用到其他方面，與其他的實驗有沒有什么隱性的關聯，等等.從已知的知識出發，基于合理而大膽的猜想，進行無限的思考和追問，往往是創新的過程.

在思考和分析化學實驗時，教師應該認清自己的職責，以學生為中心進行教學.創新能力的培養必須尊重學生的主觀能動性，教師只需做好自己的指導工作，給予必要的知識支持，在恰當的時候糾正學生的錯誤即可.只有這樣，才能促使學生養成主動學習的好習慣，并逐漸形成自主學習、自主創新的能力.

4.理論聯系生活

創新能力的培養還應該基于生活實際.創新活動本身就是為了服務于人類社會的進步，而創新活動的根基也正是豐富多彩的現實生活.在高中化學實驗教學中，教師要注重理論聯系實際.貼近學生實際生活的化學實驗教學，往往能給學生留下深刻印象，使學生結合自己的親身經歷去思考、去感悟，從而產生創新的理念和想法.

具體來說，教師可以選擇一些生活中的化學現象作為實驗教學的內容，或者是引導學生細心觀察生活中的化學知識，從而使學生懷著好奇心主動去了解化學.例如，采集土樣并測定其pH，實地調查鍋爐房中煤燃燒的廢氣（CO2和SO2）以及粉塵污染空氣的情況，如何正確使用化肥和農藥等.這些簡單、生活化的化學知識更能吸引學生的興趣，往往能取得較好的創新能力培養效果.同時，教師可以鼓勵學生將學到的知識用于指導生活實踐.比如，理解了鐵生銹的化學原理，就可以在生活中采取措施避免一些鐵制品生銹.另外，開展家庭小實驗是理論聯系實際的一種途徑，能利用課外時間進行化學知識的補充學習和培養創新能力的探索實驗.如，自制酸堿指示劑和凈水劑對水質進行檢測、葉脈書簽、大顆粒硫酸銅晶體、從廢干電池中回收鋅片等.在教師的指導下，使學生逐步把“有疑問找老師”變為“有疑問做實驗”，并主動動腦、動手完成一些簡單的化學實驗，從而培養學生的創新能力和對知識的應用能力.