論文：《在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力》蓬溪李紅梅.doc

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 遂寧市蓬溪縣常樂(lè)中學(xué) 李紅梅 內(nèi)容摘要：在中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力尤為重要。從創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，最終達(dá)到對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。并對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行了合理而詳細(xì)的闡述。觀察方面：從全面性、敏銳性、抓住實(shí)驗(yàn)本質(zhì)方面進(jìn)行論述；動(dòng)手操作方面：從拓展實(shí)驗(yàn)空間、增加實(shí)驗(yàn)時(shí)間方面論述；思維方面：從教師的前瞻性引導(dǎo)，讓學(xué)生弄清實(shí)驗(yàn)反應(yīng)本質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，鼓勵(lì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新成果，引導(dǎo)學(xué)生具有探索精神方面進(jìn)行了論述。【關(guān)鍵詞】： 觀察 操作 思維19世紀(jì)法國(guó)著名有機(jī)化學(xué)和微生物奠基人巴斯德提出“問(wèn)題假說(shuō)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)發(fā)展的邏輯”，即是從關(guān)鍵問(wèn)題出發(fā)，在提出解決問(wèn)題的假說(shuō)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。在這個(gè)過(guò)程中，我們可以清楚地知道“實(shí)驗(yàn)”的重要性?；瘜W(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不僅僅是中學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，更在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面有著重要的不可替代的作用。它不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀察能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為此，如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力就顯得尤為重要了。下面就讓我們來(lái)討論一下如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力？一、 學(xué)會(huì)觀察，在觀察中培養(yǎng)創(chuàng)新觀察能力青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗苯明，曾深有感觸地說(shuō)：我唯一的功勞是沒(méi)有忽視觀察?？梢?jiàn)，觀察能力本身就是創(chuàng)新能力的一個(gè)重要方面?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的觀察主要包括對(duì)教師演示實(shí)驗(yàn)的觀察和學(xué)生在做分組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察兩個(gè)方面。為了使化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的觀察成為創(chuàng)新意義層面上的觀察，進(jìn)而通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。要求觀察具有以下幾個(gè)特征：（一） 觀察要具有全面性全面性包括兩個(gè)方面，一方面是在觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，既要觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)中某些新奇的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)注意觀察反應(yīng)物和生成物的特征以及說(shuō)明化學(xué)變化實(shí)質(zhì)的現(xiàn)象。例如：我們?cè)谧觥拌F樹(shù)開(kāi)花”這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生往往只觀察到白色的棉球都變成了紅色，而忽略了氨水的揮發(fā)性，氨水即使不與棉球直接接觸，揮發(fā)出的氨氣會(huì)使棉球上的無(wú)色酚酞變成紅色。誤認(rèn)為只要是堿性物質(zhì)就可以完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)時(shí)往往不能成功。另一方面是要求學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中盡可能地用各種感官（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)等），從多方面（如物質(zhì)及其變化、化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、裝置和操作等）進(jìn)行觀察。如：鈉在水中的反應(yīng)，就要觀察鈉在反應(yīng)前的顏色、狀態(tài)、硬度；反應(yīng)中的溶解性、體積變化、水中的運(yùn)動(dòng)情況，以及產(chǎn)生的氣泡和熱。只有這樣，我們才能發(fā)現(xiàn)事物的新特征。（二） 觀察要有敏銳性化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有好些稍縱即逝的化學(xué)現(xiàn)象，尤其是那些乍看起來(lái)有些反常的現(xiàn)象，這就要求我們要在觀察過(guò)程中，能有比別人更敏銳地觀察出某些事物的特點(diǎn)的能力，能從平凡的現(xiàn)象中敏銳地發(fā)現(xiàn)別人在一般情況下不能發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題的能力和事物的重要特征的能力。例如：在做氫氣在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，大多數(shù)同學(xué)在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，就忽略了尖嘴玻璃管上的鈉玻璃燃燒發(fā)出的黃色火焰。甚至認(rèn)為這是一個(gè)反常的現(xiàn)象，應(yīng)該是發(fā)出淡藍(lán)色火焰，而質(zhì)疑自己的觀察有問(wèn)題。（三） 通過(guò)觀察，能抓住實(shí)驗(yàn)本質(zhì)由觀察到的表面現(xiàn)象通過(guò)分析引申到本質(zhì)，使學(xué)生在通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)觀察后，不僅專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到提高，同時(shí)觀察能力也得到提高。例如：濃鹽酸與濃氨水的發(fā)煙反應(yīng)，現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生通過(guò)觀察，既掌握了氨的化學(xué)性質(zhì)，也同時(shí)鞏固濃鹽酸與濃氨水均易揮發(fā)，更重要的是學(xué)生掌握了利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析本質(zhì)，達(dá)到解決問(wèn)題的方法，掌握了由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。二、學(xué)會(huì)動(dòng)手，在動(dòng)中培養(yǎng)創(chuàng)新動(dòng)手操作能力我們國(guó)家的化學(xué)教材的理論體系已經(jīng)比較系統(tǒng)和完整，而實(shí)驗(yàn)卻明顯不足。多年來(lái)，一直受應(yīng)試教育的影響，實(shí)驗(yàn)課形同虛設(shè)。即便有實(shí)驗(yàn)操作考試，也僅僅是為了考試而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作演練。為此，國(guó)家教委教書(shū)儀器研究所承擔(dān)了一項(xiàng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φ{(diào)查課題研究的工作，若以30分為滿(mǎn)分，高中生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ζ骄鶠?7.05分，而初中生為19.16分。綜合評(píng)價(jià)下來(lái)：初、高中生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰患案?。這種趨勢(shì)下，又何談素質(zhì)教育，又何談學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。為此，我們須加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采取各種措施為學(xué)生提供較為充分的動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。在上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視下，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校今年也配備上了標(biāo)準(zhǔn)的物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在硬件設(shè)施上得到了改善：（一） 拓展實(shí)驗(yàn)的空間中學(xué)化學(xué)課本中大部分為教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)嚴(yán)重偏少。因此，我們可以將一些演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為師生合作的實(shí)驗(yàn)，也可以創(chuàng)造條件將一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，也可以進(jìn)行一些課外實(shí)驗(yàn)。對(duì)于課外實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的認(rèn)識(shí)大部分停留在“有趣”和擴(kuò)大知識(shí)面的層次上，對(duì)課外實(shí)驗(yàn)?zāi)茇S富課堂知識(shí)，訓(xùn)練自身思維的靈活性和創(chuàng)造性，提高探索能力的認(rèn)識(shí)還不足。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)積極組織課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，設(shè)計(jì)一些與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的具有可行性的小實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決所遇到的化學(xué)問(wèn)題，探索化學(xué)知識(shí)、體驗(yàn)成功的樂(lè)趣，養(yǎng)成學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、崇尚科學(xué)、勇于實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的精神。例如：在講到溶液的酸堿性時(shí)，為了讓學(xué)生更好的掌握有關(guān)化學(xué)知識(shí)、增加他們對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，我就將學(xué)生分成小組，并讓他們利用手上的PH廣泛試紙測(cè)定身邊感興趣的溶液的酸堿性，小組間交流討論，各組將結(jié)果寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師組織學(xué)生完成匯報(bào)。（二）增加實(shí)驗(yàn)的時(shí)間由課內(nèi)向課外延伸開(kāi)辦課外興趣小組以及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。由于課外活動(dòng)時(shí)間比較充裕，又比較靈活，可以針對(duì)學(xué)生的興趣愛(ài)好有針對(duì)性地通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)動(dòng)手能力培養(yǎng)，也可以組織學(xué)生共同研究和制作一些簡(jiǎn)單實(shí)用的實(shí)驗(yàn)儀器以及對(duì)費(fèi)舊物的有效改進(jìn)加工。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室就是讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間里，有選擇地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、研究。這些都可以讓學(xué)生在寬松、自由的氛圍中積極、主動(dòng)地動(dòng)手和動(dòng)腦。以上是創(chuàng)新能力的兩個(gè)方面，也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的前提與準(zhǔn)備。下面，我們就來(lái)看一下如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力：三、學(xué)會(huì)“思”，在其中培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力青少年學(xué)生因受傳統(tǒng)思維方法約束少，正處在思維和想象力最活躍的時(shí)期。如何利用這個(gè)特點(diǎn)呢？這就要求化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要給學(xué)生提供生動(dòng)、豐富的直觀景象，還要使學(xué)生得到觀察和操作能力方面的規(guī)范有素的訓(xùn)練，更重要的是通過(guò)觀察與思考的結(jié)合、動(dòng)手與動(dòng)腦的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)象到本質(zhì)、由感性到理性的認(rèn)識(shí)階段的飛躍，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。這就要求我們結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際采取以下方式：（一） 教師的前瞻性引導(dǎo)我們知道，初、高中生雖然潛質(zhì)很大，但由于在知識(shí)的積累上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這就要求我們的教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定的引導(dǎo)，可以舉一個(gè)創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，再將其與原舊的（或者說(shuō)教材上已有的）方案進(jìn)行對(duì)比，在潛移默化中將這種能力傳授給學(xué)生。比如：硫粉在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)，在中學(xué)教材中是直接將硫粉放在燃燒匙內(nèi)，加熱燃燒匙使硫粉燃燒。這樣會(huì)使產(chǎn)生的二氧化硫逸散到空氣中，造成污染。但如果我們換個(gè)角度，不妨將燃燒匙用玻璃棒代替，用加熱后的玻璃棒杯蘸取硫粉，迅速伸入大的鐘罩，并在鐘罩里加入適量氫氧化鈉溶液，將產(chǎn)生的二氧化硫吸收掉。引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，節(jié)約藥品，減少對(duì)環(huán)境造成的污染。比如：Na與水反應(yīng)，在中學(xué)教材中是直接將Na放在盛有大量水的燒杯中，有氣泡（即H2）產(chǎn)生。但如果我們換個(gè)角度，不妨將燒杯中加入大量H2O并在水中加入幾滴酚酞，再加入苯，由于水的密度大于苯的密度，而Na的密度又是大于苯而小于水的。將Na放入時(shí)，Na就在水與苯間反應(yīng)，由于氫氣的產(chǎn)生，苯層不斷運(yùn)動(dòng)，水層變紅，這時(shí)現(xiàn)象就比教材上的明顯地多。然而，苯本身有毒。又促使我們找到一種性質(zhì)與苯相同，又比苯安全的物質(zhì)來(lái)代替它。（二） 讓學(xué)生弄清實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)規(guī)律性地、實(shí)質(zhì)性地總是“萬(wàn)變不離其宗”，實(shí)驗(yàn)反應(yīng)也如此。不管我們用那種方法，但反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是一樣的，重要是我們能抓住這個(gè)“實(shí)質(zhì)”，就能設(shè)計(jì)出各種優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)方案。（三） 在學(xué)生弄清思路后，讓學(xué)生加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練教師安排的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一定要讓學(xué)生感到有探索的價(jià)值和設(shè)計(jì)的必要，能引起學(xué)生的興趣，能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。同時(shí)注意設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要聯(lián)系教學(xué)實(shí)際，努力從學(xué)生及實(shí)驗(yàn)的具體情況出發(fā)，而逐步提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平。進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的目的。如讓學(xué)生設(shè)計(jì)表明氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，有一個(gè)學(xué)生就借鑒原電池的實(shí)驗(yàn)原理，用U型管、靈敏電流計(jì)、KMO4溶液和KI溶液、電極和導(dǎo)線(xiàn)等，使學(xué)生直觀地看到指針偏轉(zhuǎn)，證明在反應(yīng)中的確有電子轉(zhuǎn)移。（四） 鼓勵(lì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新成果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，啟發(fā)學(xué)生解決“一物多用”問(wèn)題，對(duì)學(xué)生提出的各種想法和方案，有可能不完整，甚至有些方案是完全不符合實(shí)驗(yàn)原理。作為教師，我們都必須首先肯定他們的努力與勇氣，然后及時(shí)對(duì)他們進(jìn)行引導(dǎo)，使他們所設(shè)計(jì)的方案最后達(dá)到完善。對(duì)不符合實(shí)驗(yàn)原理的要提示他們?nèi)绾螐姆磻?yīng)實(shí)質(zhì)出發(fā)，不能憑空想象，要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。對(duì)那些合理而又有新意的想法和方案要及時(shí)表?yè)P(yáng)，比如“（三）”中哪個(gè)學(xué)生的方案就新穎巧妙，充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。（五） 引導(dǎo)學(xué)生具有探索精神在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)努力把發(fā)現(xiàn)的任務(wù)交給學(xué)生。在向?qū)W生提出實(shí)驗(yàn)課題后，可以從兩個(gè)方面入手。其一，有教師提出了課題，然后讓學(xué)生自己做，這是在學(xué)生沒(méi)有產(chǎn)生靈感的情況下所要做的；其二，就是在學(xué)生對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生靈感時(shí)，教師要認(rèn)真進(jìn)行引導(dǎo)，讓他們走向成功，從而激起他們強(qiáng)烈的探索精神，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。比如：雞蛋為什么放入酸中會(huì)變軟？這個(gè)問(wèn)題趣味性很強(qiáng)，而且又可以增加對(duì)CaCO3性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，這時(shí)教師就可以讓學(xué)生自己操作，在其中培養(yǎng)探索精神。學(xué)生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，作為教師，應(yīng)首先克服學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上的為難情緒、無(wú)目的性，將他們引導(dǎo)到熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)，并能有目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中逐步提高自身的創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新思維能力，使學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新的意識(shí)。對(duì)于我們這種鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校，這就顯得尤其困難。它受到環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)等多方面的影響。但是，在今天這個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，培養(yǎng)創(chuàng)新能力尤其重要。因此，希望我們這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的老師，多花些時(shí)間，多花些精力，把我們周?chē)淖匀粭l件利用起來(lái)，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)氛圍，給他們樹(shù)立創(chuàng)新的意識(shí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。但愿我們每個(gè)人都能像羅丹所塑造的“沉思者”那樣，去勤于思考，為未來(lái)作好準(zhǔn)