淺談化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1、淺談化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)， 化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的基礎(chǔ)和靈魂,它在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度， 訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法， 特別是完善學(xué)生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，具有獨(dú)特的功效。因此，如何在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中對學(xué)生實(shí)施創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已成為當(dāng)前我們化學(xué)教師研究的一個(gè)重要課題.筆者僅就在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)新能力的認(rèn)識及培養(yǎng)作一些探索。一、 明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，樹立創(chuàng)新意識中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱中要求 “培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和自學(xué)能力， 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力 ;激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣

2、”。為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中的作用，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須理解學(xué)生創(chuàng)新能力的內(nèi)涵，樹立教學(xué)的創(chuàng)新意識?；A(chǔ)教育中的“創(chuàng)新”是指在學(xué)習(xí)人類已有知識的同時(shí),模擬其發(fā)現(xiàn)過程 ,并進(jìn)行科學(xué)研究方法和科學(xué)態(tài)度的教育。它的創(chuàng)新能力是指學(xué)生的一種自我發(fā)現(xiàn)和自我超越能力,是學(xué)生群體對自然規(guī)律及學(xué)科研究方法進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索的一種綜合能力。在化學(xué)學(xué)科中， 學(xué)生的創(chuàng)新能力應(yīng)是包括對化學(xué)知識的認(rèn)知能力，分析和解決化學(xué)問題的構(gòu)思能力，尋找掌握知識， 解決問題方法的新穎性和奇特的應(yīng)變能力以及獨(dú)創(chuàng)的實(shí)踐能力 .創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是面對全體學(xué)生的創(chuàng)新潛能進(jìn)行啟動(dòng)和培育。因此教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中力求做到:1、應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教

3、學(xué)的民主性。充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，積極引導(dǎo)學(xué)生在課堂上暢所欲言,提倡學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的現(xiàn)象、結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)的操作要求提出自己的看法，鼓勵(lì)學(xué)生對教師的講課內(nèi)容或課本上的講解提出質(zhì)疑,營造一個(gè)寬松的課堂氣氛和民主環(huán)境。激發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成.2、教師應(yīng)努力喚起學(xué)生在學(xué)習(xí)上對知識技能的獨(dú)立思考的向往.鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作程序或?qū)φn本上實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行部分修改,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ;可以自己尋找試劑、儀器的代用品，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 這樣學(xué)生就會(huì)感到自己真正掌握了學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)；教學(xué)過程中教師應(yīng)注意使用啟發(fā)式，不能用結(jié)論來代替學(xué)生的思維過程。這樣學(xué)生才能獨(dú)立思考

4、,不受拘束地探索，他們就可以享受到學(xué)習(xí)的樂趣，從而激發(fā)起學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。3、教學(xué)中應(yīng)保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新積極性。對學(xué)生的評價(jià)要起到激勵(lì)學(xué)習(xí)愿望 ,萌發(fā)創(chuàng)新之念的作用，對于在教學(xué)中提出自己的意見、看法的學(xué)生 ,首先要鼓勵(lì)，其次要認(rèn)真客觀地分析,哪怕學(xué)生提出的問題是錯(cuò)誤的，也要肯定學(xué)生的積極性，不能讓學(xué)生感到有壓力,而是讓其感到只要發(fā)表了自己的看法,就會(huì)有收獲 ,就會(huì)有進(jìn)步 .此外,教師還可以通過增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)， 布置課外實(shí)驗(yàn)等辦法， 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神 .總之,教師應(yīng)有意識地把創(chuàng)新思維用于化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,讓學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中感悟創(chuàng)新過程，達(dá)到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的.二、實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力在

5、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中 ,教師有了創(chuàng)新觀念，那么又如何在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？筆者經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐,認(rèn)為首先教師應(yīng)有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識， 其次進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的開放式改編和訓(xùn)練，提高學(xué)生的思維品質(zhì)， 再次鼓勵(lì)學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。1、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)開放式情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，也就是推崇創(chuàng)新,追求創(chuàng)新。在化學(xué)教學(xué)中 ,教師應(yīng)設(shè)計(jì)不同的教學(xué)情境， 讓學(xué)生觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)或聯(lián)系生產(chǎn)生活的實(shí)際，發(fā)現(xiàn)問題， 并組織他們實(shí)踐、 討論、尋找解決問題的方法和途徑;利用學(xué)生對某些問題的爭議和不同看法，創(chuàng)設(shè)導(dǎo)致與學(xué)生認(rèn)知沖突的化學(xué)情境，激化他們意識中的矛盾，驅(qū)使他們調(diào)動(dòng)已有的經(jīng)驗(yàn)，

6、提出各種可能的假想 ,并做多方論證，積極思維，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)而得到合理的結(jié)論，這樣使學(xué)生從中體驗(yàn)到科學(xué)探究和發(fā)現(xiàn)的樂趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。例一、在演示氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，教師可增加下列問題：用固體 mno2 和濃鹽酸反應(yīng)制 cl2，可用常見的三種制取氣體裝置中的哪一種？為什么？能否用其它的反應(yīng)原理制取氯氣？為什么？能否用其它試劑或藥品代替mno2 或濃鹽酸？為什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，多余的 cl2，應(yīng)如何處理？能否直接排入空氣中？可以用哪些裝置進(jìn)行余氣吸收？能否設(shè)計(jì)更好的尾氣吸收裝置?若分別用naoh 溶液或石灰水吸收哪一種效果更好？為什么?假如實(shí)驗(yàn)過程中最后收集不到氯氣，則實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能有哪些？為

7、什么？例二、在演示無水乙醇與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)無水乙醇與鈉反應(yīng)和乙醇溶液與鈉反應(yīng),讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，比較劇烈程度，然后再提出問題 :為什么后者劇烈 ?反應(yīng)后分別滴加酚酞試液，讓學(xué)生觀察兩種液體顏色變化，再提出問題：乙醇鈉溶液變紅色，說明什么問題？如何將 98的酒精加工成所需的無水乙醇？下列試劑中（無水氯化鈣、濃硫酸、氧化鈣、無水硫酸銅)，不能選用的試劑是什么？最好的試劑是什么？為什么？在對問題探討的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生拓寬思路，設(shè)想甚至想象，目的在于盡可能通過討論和實(shí)驗(yàn)， 使學(xué)生從中體驗(yàn)到科學(xué)探究和發(fā)現(xiàn)的樂趣，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,只有在強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識引導(dǎo)下，學(xué)生才可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)，樹立創(chuàng)

8、新精神,才能充分發(fā)揮創(chuàng)新潛能和聰明才智，釋放創(chuàng)新激情。2、通過創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，營造創(chuàng)造空間，培養(yǎng)創(chuàng)新思維實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總體規(guī)劃過程，或者是學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識和技能，獨(dú)立或在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下， 靈活并創(chuàng)造性地對所提出的問題尋找解決方案。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生主體參與意識強(qiáng)，思維異?；钴S，創(chuàng)造潛能得到了開發(fā)，當(dāng)他們根據(jù)所設(shè)計(jì)的方案完成了實(shí)驗(yàn)時(shí),便會(huì)產(chǎn)生成功的愉悅感，從而使創(chuàng)新意識和創(chuàng)新興趣得到了強(qiáng)化,創(chuàng)新能力就得到了提高。所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過不失時(shí)機(jī)地設(shè)置疑惑，制造懸念，營造強(qiáng)烈的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行積極的探索，這對促進(jìn)其手腦結(jié)合和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是大有

9、益處的。例如： cu與濃 hno3反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) ,按教材的要求完成實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的 no2易污染空氣，為了減少污染，可設(shè)置下列問題并討論，請同學(xué)們設(shè)計(jì)當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯時(shí)，若要及時(shí)停止反應(yīng),可采用什么方法 ?為什么？學(xué)生經(jīng)過討論提出多種方法：如加水沖?。挥美渌鋮s試管 ;將試管中的混和物迅速傾倒入水槽中或傾倒入naoh 溶液中；將銅及時(shí)拿出等。顯然加水沖稀是違背實(shí)驗(yàn)原則的，用冷水冷卻不能停止反應(yīng)，而將 cu及時(shí)取出并迅速投入naoh 溶液的方法是可行的，但試管中的銅片如何取出？有沒有使操作簡單易行的銅片代替品？又是一個(gè)問題 ,再讓學(xué)生討論，最后得到答案是將一根一端繞成螺旋狀的銅絲代替銅片。這樣，如果要立

10、即使反應(yīng)停止，只要把銅絲拉出試管即可.將一根銅絲插入到微熱的稀硝酸中,在接近液面上方容易產(chǎn)生紅棕色氣體， 干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 為什么？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能明顯觀察到試管內(nèi)的無色氣體呢？學(xué)生會(huì)動(dòng)腦思考,討論得出在插入銅絲前先加入少量的 nahco3固體把空氣排出試管， 或先將燃著的木條伸入試管中直至熄滅 ,除去試管中的氧氣的結(jié)論，再提出問題,以上方法哪種較好？學(xué)生討論得出用nahco3較好。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生通過手的操作,眼的觀察，腦的思維得出正確的結(jié)論， 充分地培養(yǎng)了學(xué)生思維的嚴(yán)密性和思維的批判性,從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)有意識地進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思維導(dǎo)向，這是知識點(diǎn)學(xué)習(xí)

11、和創(chuàng)新能力培養(yǎng)之所在,也是今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的重點(diǎn)。其實(shí),學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，主要通過探索性實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)練習(xí)使學(xué)生領(lǐng)悟如何進(jìn)行知識、思維、能力的轉(zhuǎn)換，以基礎(chǔ)學(xué)科知識去應(yīng)對千變?nèi)f化的實(shí)際問題， 例如在演示氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)，可提出下列問題： 氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，可否用稀鹽酸代替水？為什么？ 能不能用 co2和 naoh 溶液或氯氣和 naoh 溶液作噴泉實(shí)驗(yàn)，為什么？ 可否不利用化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象？為什么？ 若用濃酒精；汽油和水；鐵塊和稀鹽酸做噴泉實(shí)驗(yàn)，應(yīng)如何設(shè)計(jì)裝置 ?若不用膠頭滴管時(shí)， 使氨氣和氯化氫氣體與水同時(shí)做雙噴泉實(shí)驗(yàn)，應(yīng)如何設(shè)計(jì)裝置？讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，逐一認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,認(rèn)真記錄，并進(jìn)行歸納總結(jié)得出正確結(jié)論:下邊氣壓大于上邊氣壓，且有足夠的壓強(qiáng)差。如上例中學(xué)生會(huì)利用噴泉原理。使?jié)饩凭?；汽油和水，分別盛在連有導(dǎo)管的密閉容器中， 加熱產(chǎn)生蒸汽形成壓強(qiáng)差,從而形成噴泉； 并設(shè)計(jì)出合理的裝置。 如上圖（a） （省略加熱裝置） ,對于學(xué)生通過討論也能設(shè)計(jì)出如上圖（b）的裝置。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，豐富了學(xué)生的思維 ,學(xué)生的創(chuàng)新能力也得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。（ a ）( b ) 綜上所述 ， 化學(xué)實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力