依托化學實驗創新提升學生素養的策略

李希鑾

【摘?要】化學是一門以實驗為基礎的學科，通過化學實驗有利于培養學生創新精神和創新能力。依托實驗創新提升學生素養的教學策略，就是在實施創新教育中運用創造學、教育學和心理學原理，根據實驗教學特點及其變化而制定的行動方針和活動方式。本文立足化學實驗本身內涵聚焦創新意識、培養創新思維、發展創新能力，促進學生素質的提升，為學生發展打好人生底色。

【關鍵詞】創新意識;創新思維;創新能力;學生素養

所謂創新教育就是通過有目的、有系統的創新教學與訓練，使學生樹立創新意識，培養創新品質，開發創新思維，初步掌握創新技能技法，從而提高學生學科素養的一種新型教育。化學實驗創新是基于化學學科依托化學實驗培養學生實事求是的、嚴肅認真的科學態度，培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生邏輯思維、創造性思維的習慣。但在新一輪課程改革的化學教學中，少數教師忽視實驗教學的潛在功能，對化學實驗教學提高學生科學素養的認識不足，存在“重理論輕實驗，重結論輕過程，淡化實驗教學”的現象，不利于創新能力的培養。因此，在中學化學實驗教學中應轉變實驗教學觀念，捕捉教學契機，充分發揮化學實驗教學的功能優勢，全面提升學生化學科學素養。

一、利用實驗現象，聚焦創新意識

化學實驗教學是通過展示豐富多彩的實驗現象開始發生的，通過觀察奇妙的實驗現象，使學生對化學產生濃厚的興趣，激發求知欲，這是培養創新意識的起點。以創新為發展的意識，是一種發現問題積極探究的心理趨向，教學中，教師應喚起學生的創新意識，只有在強烈的創新意識驅動下，學生才會產生強烈的創新動機，樹立創新目標，充分發揮創新潛力和聰明才智，釋放創新激情，促進深度學習發生。高中化學一百多個演示實驗中，很多都是有趣且現象明顯的實驗，如氫氯爆鳴實驗、鋁熱反應、噴泉實驗、銀鏡反應、原電池實驗等，在實驗過程中，通過教師精心設計每一個實驗，有意識地構建一些創新環境，培養學生的創新意識，進而激勵學生去探究、去創新。

二、依托實驗設計，培養創新思維

創新能力的關鍵是創新思維，創新思維重要的特征是批判性和發散性。思維的批判性就是在教學中要培養學生創新思維能力，培養學生敢于提出問題，不盲從書本，不迷信權威，拒絕復制型思維，堅持獨立思考，闡述自己的觀點。思維的發散性就是多角度、多側面的思維方式，其主要體現是靈活性：一是思維方向靈活，善于從不同角度和方面思考;二是思維過程靈活，從分析到綜合，從綜合到分析，全面靈活地進行綜合分析。傳統課堂使學生缺乏個性化的選擇和自由，統一的學習方法抹煞了學生的思維個性，思維被禁錮在教材和教師的預設中。因此在課堂教學中要給學生更多的實踐和空間，關注學生思維的生成，引導學生拓展創新，活化思維。如在實驗教學中可以設置一些開放性問題運用頭腦風暴法、世界咖啡解決問題模式等創新思維方法進行解決，運用這些方法訓練后的學生，如在學習硫酸時，有關濃硫酸和稀硫酸區別的實驗設計方案就能產生多達10多種。

三、改革實驗教學，發展創新能力

1.補充演示實驗，激勵創新能力

創新教學的特征之一是問題性。學生對問題產生困惑并產生求解問題的愿望，是創新能力培養的前提。教師要創造性地設置問題情境，營造一種讓學生發現問題、解決問題的氛圍。有些理論或概念在教材上只是一帶而過，而學生要掌握和理解它并不容易，心生很多疑惑，這就需要教師適當的補充一些直觀實驗，以幫助學生解決問題，以培養他們的創新能力。如學生對濃硫酸的脫水性不理解，這時可以補充做濃硫酸滴到濾紙上，并觀察其實驗現象;還可以補做趣味實驗：蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實驗。這樣，學生便從觀察實驗現象的過程中順暢地理解濃硫酸的脫水性。通過這些實驗的補充和拓展，既可幫助學生理解那些抽象的理論，又開闊了學生的眼界，拓展創新能力。

2.整合教材實驗，生成創新能力

為克服因實驗場所不夠而無法落實實驗的弊端，一是改部分“活動與探究”類實驗為“演示實驗”，二是整合部分“活動與探究”類實驗為“分組實驗”，讓學生多動手、勤動手，將實驗基本操作作為基礎實驗的重點，幫助學生形成良好的觀察品質并能合理地解釋實驗現象以獲得相應的實驗結論。實驗過程中對學生提出鼓勵性的要求，如“能夠觀察到實驗的異常現象”、“能夠解釋實驗的異常現象”、“能夠發現實驗成功的某些具體措施”、“能夠提出完成實驗的其它實驗方案”等，通過實驗活動，使學生在鞏固已有知識基礎上提高觀察興趣，優化觀察品質。

3.創設實驗情境，引領創新能力

利用特殊實驗和實驗的特殊環節創設情境引導學生進行實驗創新。高中化學教材中實驗內容非常豐富，教師在教學過程中應充分利用這些資源，巧妙創設情境，激發學生興趣。如在學習銅和濃、稀硝酸反應的實驗時，在通過濃硝酸和銅反應的速率要比稀硝酸和銅反應的速率快得多這一事實，證明濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，同時觀察到在稀硝酸和銅反應的試管內也產生了紅棕色氣體，這一現象會引起學生的疑問：濃、稀硝酸被還原的產物是否都是NO2？這時教師要把握住機會創設情境引導學生主動進行實驗創新，可以提出這樣的問題：①觀察到的銅與稀硝酸反應的實驗現象為什么與教材中敘述的不太相同？ ②你能否設計一個實驗，用來證明稀硝酸與Cu反應被還原的產物是NO而不是NO2？通過這樣的情境創設激發了學生的創新欲望，通過分析、討論，解決問題。

4.利用社團活動，激活創新能力

在學生社團活動中開設以培養學生動手能力和創新能力為主的活動系列課，定期開展小制作、小實驗、小創新、小發明以及實驗操作活動，引導學生進行一系列實踐操作，如制作音樂電池、安裝氣體發生裝置、測定護城河河水的pH、探究“白色污染”的危害、探究電動車廢舊電池帶來的污染等。引導學生開展豐富多彩的社團活動，激活創新能力，提高學生科學素養。

總之，在化學實驗教學中，教師應轉變教學觀念，注重實驗教學的探索與創新，給學生留出自由思考的時間和空間，讓學生“動”起來，強化學生的主體地位和主觀能動作用，真正讓學生學得主動、做得輕松，不斷提高學生的化學科學素養，更好地培養適應社會發展的創新型人才。

參考文獻：

[1]鐔慧斌;中學化學實驗創新教育的思考與實踐;課程教育研究;2020（7）

[2]普通高中化學課程標準（2020年修訂）;人民教育出版社;2020（6）

[3]趙國強;淺談化學教學中的創新教學[J];中華少年;2019（15）

課題：

本論文為河北省教育科學研究“十三五”規劃課題研究成果

課題名稱：普通高中創新人才培養的研究

課題編號：2004234

（作者單位：河北省保定市第一中學）