淺談化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

高述芬

摘 要 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要方式。作為一名化學(xué)教育工作者，我們應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方法滲透到化學(xué)教學(xué)中。讓化學(xué)教學(xué)過程成為再現(xiàn)式思維和創(chuàng)造性思維有機(jī)結(jié)合的典范，教師要盡可能把教學(xué)過程設(shè)計(jì)成發(fā)現(xiàn)問題——分析問題——解決問題的創(chuàng)造型模式，著力營(yíng)造“情感共嗚溝通，信息反饋暢通，思維活潑流暢，創(chuàng)造精神涌動(dòng)”的最佳意境。充分利用化學(xué)的“先天資源”——實(shí)驗(yàn)可以將培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目標(biāo)展示在顏色、狀態(tài)、氣味、色彩等可視、可聞、可嗅的感性知識(shí)中，必要時(shí)，還可以通過分析推理上升到理性知識(shí)。

關(guān)鍵詞 化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1以人為本，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍

“興趣是最好的老師”，只有學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)及規(guī)律產(chǎn)生擁有欲，對(duì)化學(xué)科學(xué)有著強(qiáng)烈的探索欲望，并抱有將所知化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生活造福人類的動(dòng)機(jī)，才可能激發(fā)創(chuàng)新潛能，才可能產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。集色、態(tài)、味、光、聲于一體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)給學(xué)生強(qiáng)烈的感覺刺激，從而引起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲，如鈉與水反應(yīng)、鎂條燃燒、噴泉實(shí)驗(yàn)、爆炸實(shí)驗(yàn)、鋁熱反應(yīng)、銀鏡實(shí)驗(yàn)等。但這種好奇與興趣是本能的、不穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)傾向，還應(yīng)激發(fā)社會(huì)性動(dòng)機(jī)使之成為主導(dǎo)動(dòng)機(jī)，方才起著持久、穩(wěn)定、強(qiáng)有力的動(dòng)力和維持、調(diào)控作用。如善于創(chuàng)設(shè)問題情境激思激趣；理論聯(lián)系實(shí)際，講解化學(xué)在尖端科技工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、日常生活中的巨大作用，講述結(jié)晶牛胰島素的合成，侯德榜制堿法等化學(xué)史激發(fā)學(xué)生為祖國(guó)富強(qiáng)而發(fā)奮學(xué)習(xí)的社會(huì)性動(dòng)機(jī)等。另外，化學(xué)教師良好的教師形象——生動(dòng)、準(zhǔn)確的講授，準(zhǔn)確熟練的操作，熱情真誠(chéng)的關(guān)心鼓勵(lì)，幽默大方的舉止等因素在培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和動(dòng)機(jī)中也起著不可忽視的情感作用。

2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)發(fā)散思維

實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)手動(dòng)腦并可培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的過程。通過學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，既可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，如：在學(xué)習(xí)氨的物理性質(zhì)時(shí)，教師要求學(xué)生設(shè)計(jì)一套能夠形成噴泉的裝置。教師在組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，可以和學(xué)生一起討論、指導(dǎo)。氨氣易溶于水能形成噴泉，氯化氫氣體行不行？形成噴泉的原因是什么？實(shí)驗(yàn)裝置可以做那些改進(jìn)？此時(shí)學(xué)生思維活躍，大膽聯(lián)想，認(rèn)真設(shè)計(jì)，努力創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了很多方案。不少學(xué)生的設(shè)計(jì)圖原理正確，設(shè)計(jì)新穎，并把化學(xué)與物理知識(shí)進(jìn)行了充分的綜合。讓同學(xué)們互相介紹自己的設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法，共同進(jìn)行可行性討論，大家在手腦并用的活動(dòng)中迸發(fā)出了創(chuàng)造的火花。此設(shè)計(jì)過程既激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，收到事半功倍的教學(xué)效果。

3探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

探索性實(shí)驗(yàn)是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的分析綜合等思維過程來獲取知識(shí)，這一過程要求學(xué)生有較多的思考和討論，學(xué)生處于一種主動(dòng)探索知識(shí)的狀態(tài)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力非常有利。比如，學(xué)習(xí)具體元素及其化合物時(shí)，可以把自己假設(shè)成正在研究這部分知識(shí)的科學(xué)家，在巳知的理論與知識(shí)的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)。在學(xué)習(xí)一些理論知識(shí)時(shí)也可以采用探索法。例如在學(xué)習(xí)原電池的原理時(shí)，首先演示“番茄原電池”（用銅片、鋅片、導(dǎo)線、 音樂 卡和西紅柿組成）趣味實(shí)驗(yàn)，設(shè)問：這個(gè)簡(jiǎn)單構(gòu)造為什么能使音樂卡發(fā)出聲音？在激起學(xué)生探究欲望的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生討論質(zhì)疑：音樂卡發(fā)聲肯定有電流通過，電流從何而來？若用茄子或黃瓜代替番茄行不行？直接用稀酸代替番茄效果是不是更好？是什么原理？

指導(dǎo)學(xué)生帶著疑問自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究：銅片、鋅片分別插入稀硫酸各有何現(xiàn)象？H+在銅片上得到的電子從何而來？如何證明導(dǎo)線上有電流通過？ 在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師再利用多媒體課件形象直觀地模擬微觀離子運(yùn)動(dòng)和 電子 轉(zhuǎn)移，進(jìn)行精講討論， 總結(jié) 歸納原電池的原理、構(gòu)成條件、兩極反應(yīng)和能量轉(zhuǎn)化等。最后進(jìn)行知識(shí)的遷移擴(kuò)展：讓學(xué)生討論銅-鋅原電池的缺點(diǎn)，根據(jù)原電池的原理設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用電池，探究干電池的結(jié)構(gòu)和電極反應(yīng)，研究原電池反應(yīng)與金屬腐蝕和環(huán)境污染。通過這此途徑，可以激勵(lì)學(xué)生在延續(xù)探究中創(chuàng)新。

4實(shí)驗(yàn)設(shè)疑，構(gòu)建創(chuàng)新情境

古人十分重視“疑”對(duì)于“進(jìn)學(xué)”的作用，所謂“小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)”，此處的“進(jìn)”肯定包括了思維的創(chuàng)新。孔子的教學(xué)方法中有“不憤不啟，不悱不發(fā)”之說，即主張趁著學(xué)生心中有疑，苦苦思索而想不通時(shí)，才去啟發(fā)他，想講而講不明白時(shí)，才去開導(dǎo)他。借助實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)“憤悱”情境，正是創(chuàng)新教學(xué)之佳途。

在講鋁這一章Al（OH）3一節(jié)時(shí)，課本強(qiáng)調(diào)Al（OH）3具有兩性，在制備Al（OH）3時(shí)加入適量NaOH，若過量則得不到Al（OH）3，如何體會(huì)好適量的含義，及在什么環(huán)境下Al（OH）3能穩(wěn)定存在呢？對(duì)此疑點(diǎn)可用實(shí)驗(yàn)來解決。甲、乙兩生分別制取Al（OH）3，所用的試劑相同，即用同一瓶的NaOH溶液和同一瓶的Al2（SO4）3溶液，不同的是甲往盛有NaOH溶液的試管中加入Al2（SOn）3，乙往盛有Al2（SO4）3溶液的試管中加NaOH溶液。甲的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：先出現(xiàn)白色沉淀，振蕩試管沉淀消失，當(dāng)這種現(xiàn)象重復(fù)數(shù)次后，再加入Al2（SO4）3溶液后，無論怎樣振蕩試管沉淀都不消失了，而且隨著Al2（SOn）3溶液的繼續(xù)加入，出現(xiàn)的沉淀越來越多。乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：隨著NaOH溶液的加入出現(xiàn)沉淀且振蕩試管不消失，但隨著NaOH的增加，沉淀逐漸溶解，且NaOH越多，沉淀溶解的就多，最后沉淀全部溶解，再也無白色沉淀。同樣的試劑，同樣的實(shí)驗(yàn)，只是取溶液的先后不同，為什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同呢？帶著這樣的問號(hào)，師生一起分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作出解釋，不僅有利于學(xué)生掌握知識(shí)，而且使學(xué)生體會(huì)到突破常規(guī)思考方式、進(jìn)行創(chuàng)造性思考的樂趣，可以激發(fā)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的自覺性。

5科技活動(dòng)，展現(xiàn)創(chuàng)新能力

創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)是科技活動(dòng)，科技活動(dòng)的開展?fàn)顩r深刻地左右著創(chuàng)新活動(dòng)。為此在工作中必須想方設(shè)法開展科技活動(dòng)。從課外興趣小組開始，建立初步的創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)。通過教師的指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，利用現(xiàn)有條件，想方設(shè)法開展課外科技活動(dòng)。比如：可以先讓學(xué)生完成課本上的家庭小實(shí)驗(yàn)；再結(jié)合課本，適當(dāng)補(bǔ)充學(xué)習(xí)一些課外知識(shí)，拓寬知識(shí)面，進(jìn)行一些趣味性而有意義的實(shí)驗(yàn)；引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文，充分展示學(xué)生的創(chuàng)新才華等。

“揚(yáng)長(zhǎng)避短，無往不勝”。充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是化學(xué)學(xué)科的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可以收到其他學(xué)科無法收到的效果。endprint