如何通過演示實驗和課外實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

王清葉

中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱明確指出： 要在教學(xué)中“逐步培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力、思維能力、實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力等，重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育， 并注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神”。創(chuàng)新能力的發(fā)展首先依賴于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)， 如何在中學(xué)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力， 這是化學(xué)教育面向現(xiàn)代化的重大課題。

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)教學(xué)中的實驗，雖然不同于科學(xué)研究實驗，但對于學(xué)生來講，實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣，有助于學(xué)生理解化學(xué)原理、概念，鞏固化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，實驗是化學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)。目前，全國各級學(xué)校正在落實以創(chuàng)新為主的素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力有多種途徑，化學(xué)實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新能力就有著重要的作用。以下筆者主要探討如何通過演示實驗和課外實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。不當(dāng)之處，請多提寶貴意見。

一、創(chuàng)新演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

創(chuàng)新精神是指一種敏銳地把握機會，敢于探索的精神狀態(tài)，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的保障。課堂教學(xué)仍是創(chuàng)新教育的主戰(zhàn)場、主陣地，演示實驗作為課堂教學(xué)的組成部分，能夠發(fā)揮巨大的作用。對演示實驗，可以從化學(xué)實驗所用原理、裝置、實驗方案、操作等方面進行創(chuàng)造性篩選改進。

1.創(chuàng)新實驗原理

物質(zhì)的制備是化學(xué)實驗中一項常見內(nèi)容。然而對于同一物質(zhì)來說可能有多種不同的制備方法，由于反應(yīng)原理不同，反應(yīng)物、反應(yīng)條件、副產(chǎn)物和原料轉(zhuǎn)化率等也各不相同。教師可以引導(dǎo)學(xué)生對不同的反應(yīng)或條件進行優(yōu)劣分析，實現(xiàn)原理創(chuàng)新。例如在實驗室制取二氧化碳時，是以大理石或石灰石為原料與稀鹽酸反應(yīng)制取的，那么為什么不能用稀硫酸代替稀鹽酸？為什么不能用碳酸鈉代替大理石或石灰石呢？為了讓學(xué)生理解并掌握這部分知識，可補充下面的實驗：（1）用大理石和稀硫酸反應(yīng)。（2）用碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)。通過讓學(xué)生自己動手做實驗，觀察現(xiàn)象并討論反思，找出最佳的方法，可以有助于學(xué)生更容易地記住結(jié)論，鞏固所學(xué)的知識。

2.創(chuàng)新實驗裝置

例如在進行白磷燃燒前后質(zhì)量的測定時，教材上的玻璃管下端與白磷接觸操作起來不太方便，可以把長玻璃管換成短玻璃管。將錐形瓶和玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡。然后，取下錐形瓶，把錐形瓶放到酒精燈火焰上加熱，不久就能看到白磷燃燒。待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上，觀察天平是否平衡。如此創(chuàng)新演示實驗有助于克服思維定勢的影響，開拓學(xué)生思維，激勵學(xué)生敢于標(biāo)新立異提出富有新意、與眾不同的實驗方案，以此激勵學(xué)生的創(chuàng)新精神。

3.創(chuàng)新實驗方案

有些化學(xué)實驗按照教材上的方法操作很難觀察到明顯現(xiàn)象，例如，將固體氫氧化鈉溶解于水中會放出熱量，因為它翻出的熱量沒有榮硫酸稀釋時放出的那么多，很難讓學(xué)生“看見”，而且用手觸摸燒杯，感覺也不明顯。這樣留給學(xué)生的印象是不深刻的，那么如何改進實驗讓學(xué)生觀察的到呢？具體實驗的時候可以先將燒杯里的水燒開，然后移去酒精燈，水得不到熱量后不再沸騰，此時將少量氫氧化鈉加入燒杯中，學(xué)生觀察到水又開始沸騰。這樣就更直觀的說明了氫氧化鈉溶于水放熱的現(xiàn)象。

在化學(xué)實驗教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新和設(shè)計演示實驗， 可以誘發(fā)學(xué)生突破常規(guī)，跳出原有知識的束縛，學(xué)生的創(chuàng)新思維可以得到活化和發(fā)展。

二、增加課外實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

課外實驗的有效實施，有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的動手能力、設(shè)計能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識，讓學(xué)生近距離貼近生活實際和社會實踐，能極大的滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。

1.重視教材中的課外實驗

課外實驗需要學(xué)生根據(jù)理論結(jié)合實際條件自行設(shè)計、準(zhǔn)備并操作，可以說學(xué)生每做一步，對他自己來說都有創(chuàng)新的成分，例如，葉脈書簽的制作、自制汽水、鮮花變色、石墨導(dǎo)電實驗等；課外實驗的開放性，能充分調(diào)動學(xué)生的發(fā)散性思維，最終形成創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.創(chuàng)辦化學(xué)興趣小組

在教師指導(dǎo)下創(chuàng)辦化學(xué)興趣小組，小組定期活動， 在條件允許的情況下， 可以做一些簡單的、現(xiàn)象明顯的趣味實驗如： 白磷的自燃 、水中花園、不老的金屬樹等實驗，還可以穿插“神壺” “寶瓶” “化學(xué)酒店”“一杯幾色” “密寫墨水” 等實驗 ， 并通過這些有趣味性的實驗來進行探究活動， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣； 也可以在老師的指導(dǎo)下設(shè)計一些實驗如： 教材中實驗的改進、家庭污水的凈化處理等等。

充分利用這些實驗， 使學(xué)生能經(jīng)常地密切關(guān)注生活， 關(guān)注社會， 從身邊做起， 自覺地將知識應(yīng)用于實際， 并從中獲得知識應(yīng)用后成功的喜悅。這不僅是化學(xué)課科學(xué)素質(zhì)教育的重要手段， 而且可以激發(fā)他們探究創(chuàng)新的動機， 養(yǎng)成主動探究、主動創(chuàng)新的習(xí)慣。

三、結(jié)語

學(xué)生的創(chuàng)新能力不是一朝一夕就能形成的，也不是通過一、兩次實驗或活動就能培養(yǎng)起來的，它是一個長久的過程，必須持之以恒。作為一個化學(xué)教師，首先自己就要有強烈的創(chuàng)新精神和較強的創(chuàng)新能力。在每一節(jié)課、每一次活動、每一個實驗中都不忘向?qū)W生滲透創(chuàng)新思想，不斷激活學(xué)生創(chuàng)造性思維的細胞，同時要盡可能多地給學(xué)生提供親自實踐的機會。要相信，教師的每一次教學(xué)，哪怕是幾句點拔，幾句表揚，都有可能激勵學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。

總之，如何通過演示實驗和課外實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是一個重要而艱巨的課題，也是每一位化學(xué)教師都面臨的緊迫教學(xué)實踐。以上只是一些粗淺的嘗試，需在今后的實踐中進一步探討和完善。