在探究中求創(chuàng)新——化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的思考

計(jì)玲鳳

（吳江市黎里中學(xué) 江蘇 吳江 215212）

當(dāng)前以素質(zhì)教育為核心目標(biāo)的要求，正是教育對(duì)人的創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新潛能的挖掘，創(chuàng)新教育是創(chuàng)新人才和創(chuàng)新思想的源泉，創(chuàng)新教育的思想具有偉大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。讓每個(gè)學(xué)生在課堂中均能得到協(xié)調(diào)發(fā)展，正是開(kāi)展創(chuàng)新教育的必要手段。

化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)從學(xué)生和社會(huì)發(fā)展的需要出發(fā)，發(fā)揮化學(xué)學(xué)科自身的優(yōu)勢(shì)，將科學(xué)探究和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為化學(xué)課程改革的核心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，從而使化學(xué)教學(xué)不僅成為增長(zhǎng)化學(xué)知識(shí)的過(guò)程，同時(shí)成為學(xué)生理解化學(xué)和進(jìn)行科學(xué)探究和創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的過(guò)程。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括利用實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)與理想化的實(shí)驗(yàn)。理想化的實(shí)驗(yàn)又叫假想實(shí)驗(yàn)，是人們?cè)谒枷胫兴茉斓囊环N理想過(guò)程，是邏輯推理的一種特殊形式，它以真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以科學(xué)事實(shí)為根據(jù)，以邏輯法作為依據(jù)的。這些實(shí)驗(yàn)可以是由學(xué)生和老師共同完成的演示實(shí)驗(yàn)，也可以是由學(xué)生獨(dú)立完成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，或是由學(xué)生直接觀察的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

那么如何才能在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)造性思維，激發(fā)創(chuàng)新精神呢？

一、趣味實(shí)驗(yàn)，激活學(xué)生探究的欲望

興趣是個(gè)體積極探究某種事物或進(jìn)行某種活動(dòng)，并在其中產(chǎn)生積極體驗(yàn)的心理傾向，也是人才成長(zhǎng)的起點(diǎn)。學(xué)習(xí)興趣是個(gè)體學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生的心理上的愛(ài)好和追求的傾向。在實(shí)踐中，興趣對(duì)人的活動(dòng)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。濃厚的興趣是學(xué)生刻苦鉆研、勇于攻關(guān)的強(qiáng)大動(dòng)力。學(xué)生只有對(duì)化學(xué)感興趣，才能想學(xué)、愛(ài)學(xué)，才能學(xué)好、用好化學(xué)知識(shí)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性，化學(xué)現(xiàn)象的神奇性，能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生一定的誘惑，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生興趣，激發(fā)學(xué)生探究。因此利用化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生探究的欲望。

如在新授初三化學(xué)第一章 “開(kāi)啟化學(xué)之門(mén)”時(shí)，我安排了“魔棒點(diǎn)燈”、“空瓶升煙”等實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生引入課堂，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)生思索、求知欲。又如在新授初三“燃燒與滅火”時(shí)，我先做了這樣的實(shí)驗(yàn)：用酒精溶液浸濕的手絹放在酒精燈上點(diǎn)燃，手絹燃燒，產(chǎn)生熊熊烈火，而手絹完好無(wú)損，學(xué)生就覺(jué)得很奇怪，急于想知道原因。學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望被充分調(diào)動(dòng)起來(lái)后，我用收滿(mǎn)O2的試管倒扣住放在50℃的溫水中的白磷，一剎那，白磷劇烈燃燒發(fā)出耀眼的白光，隨即濃厚的白煙充滿(mǎn)整個(gè)試管，同學(xué)們看到“水火相融”的“奇觀”，課堂氣氛逐漸達(dá)到高潮。

二、問(wèn)題情境，發(fā)散學(xué)生探究的思維

化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，那么，什么樣的實(shí)驗(yàn)可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣？同樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，何時(shí)做、如何做、誰(shuí)來(lái)做才能使效果更佳，更能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，最終達(dá)到有效教學(xué)的目的呢？例如，在進(jìn)行探究“水的組成”教學(xué)時(shí)，以懸念導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在講新課前，先講一個(gè)小故事：公元1677年11月19日在印度東南部安得拉邦馬德里斯海港的水域里，一陣颶風(fēng)過(guò)后，海面上掀起了一片通天大火，紅浪滾滾奇異，告知學(xué)生學(xué)過(guò)、研究過(guò)這節(jié)課之后即可明理，從而激起了學(xué)生的求知欲。當(dāng)展示一杯蒸餾水讓學(xué)生觀察歸納水的物理性質(zhì)時(shí)，提出這樣一個(gè)問(wèn)題：冰的密度比水小，這對(duì)于水生動(dòng)物有什么好處？假如冰的密度比水大，那世界又將會(huì)怎樣呢？當(dāng)活動(dòng)與探究完“電解水的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，提出水是由哪些元素組成的？構(gòu)成水的水分子如何變化的呢？當(dāng)觀察到氫氣與氧氣的體積比為2∶1時(shí)，即給出兩種氣體的密度，計(jì)算一下兩種氣體的質(zhì)量之比，然后推斷一下水的化學(xué)式。活動(dòng)與探究完后，最后回到開(kāi)頭的問(wèn)題，讓學(xué)生思考“火?！钡木売伞Ｔ谡麄€(gè)教學(xué)中，給學(xué)生創(chuàng)造良好的思維環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析，最后得出結(jié)論。

教師可在實(shí)驗(yàn)前提出問(wèn)題，也可以邊做邊提。實(shí)驗(yàn)之后，引導(dǎo)學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題，并加以分析和討論。例如學(xué)生在做“水與酒精混合的體積變化”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際測(cè)量的結(jié)果不同，于是有相當(dāng)多的同學(xué)產(chǎn)生了疑問(wèn)，這時(shí)教師應(yīng)充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生分析、爭(zhēng)辯。最后，再讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：50mL水與50mL水混合或50mL酒精與50mL酒精混合，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯然證明了水與酒精混合體積確實(shí)發(fā)生改變。由此讓學(xué)生進(jìn)一步明確了構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間有空隙。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，始終用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生去探究，讓學(xué)生的思維處于活躍狀態(tài)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目的。

三、改革課型，提高學(xué)生探究的能力

改革課堂演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，把部分演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)或讓學(xué)生上臺(tái)演示的形式，給學(xué)生更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，讓他們?cè)趧?dòng)手中感受實(shí)驗(yàn)的魅力，使之產(chǎn)生一定的興趣。不但實(shí)現(xiàn)面向全體學(xué)生的目標(biāo)，而且讓每一個(gè)人均有動(dòng)手機(jī)會(huì)，均有探索實(shí)驗(yàn)的可能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

如在新授“溶液的酸堿性”這節(jié)內(nèi)容時(shí)把“檢驗(yàn)溶液的酸堿性演示實(shí)驗(yàn)”改成學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生主動(dòng)獲取、歸納溶液的酸堿性的知識(shí)。而用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生上臺(tái)演示，在學(xué)生的演示中老師加以正確指導(dǎo)，讓學(xué)生自己動(dòng)手可以更快更好的獲取新的知識(shí)，如果課堂時(shí)間允許，我們還可以讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)完成“自制酸堿指示劑”實(shí)驗(yàn)，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)和技能，感受化學(xué)的魅力。這樣的課型能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力。

教師還可以將常規(guī)的習(xí)題課設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)習(xí)題課，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地參與課堂學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中易于混淆的問(wèn)題或含糊不清的認(rèn)識(shí)，有的放矢地精選或設(shè)計(jì)有代表性、典型性的題目設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)習(xí)題課。

在教學(xué)實(shí)踐中我深深地體會(huì)到：實(shí)驗(yàn)習(xí)題課（特別是進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的習(xí)題課）不但加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科學(xué)素養(yǎng)，而且能夠把基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用、基本技能的訓(xùn)練跟各種能力的培養(yǎng)密切的結(jié)合起來(lái)。這種將習(xí)題設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)習(xí)題的嘗試，符合學(xué)生的心理需求，也有利于師生協(xié)調(diào)配合的“雙向交流”，可以當(dāng)堂取得反饋信息，便于及時(shí)“補(bǔ)救”（即“調(diào)節(jié)控制”），從而有效地提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，做到當(dāng)堂解決問(wèn)題，這種做法也有利于師生的情感交流，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

四、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究的習(xí)慣

初中學(xué)生在活動(dòng)中有體現(xiàn)自我價(jià)值的愿望，都希望自已在學(xué)習(xí)活動(dòng)中能取得成功。依據(jù)學(xué)生的這種心理特征，教師可在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)設(shè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生的思維活躍起來(lái)，激發(fā)他們奮發(fā)努力、積極向上的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

例如，學(xué)過(guò)“探究空氣的成分”之后，根據(jù)書(shū)上的設(shè)問(wèn)：你還能設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的體積含量？課后讓學(xué)生回家自行設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，證明空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一。同學(xué)們回家之后三三兩兩相互商討、爭(zhēng)論，居然設(shè)計(jì)出了很簡(jiǎn)便易行的實(shí)驗(yàn)方案。只要一支蠟燭、一個(gè)圓筒形玻璃杯、一只小瓷盆、火柴和水即可。先把小瓷盆中放一些水，然后點(diǎn)燃蠟燭讓其直立在盆中央，再用玻璃杯把蠟燭罩住，過(guò)一會(huì)兒，火焰熄滅了，而盆中的水卻在杯中上升了，而且上升的體積剛好約是杯容積的五分之一。又如，往一些澄清石灰水里吹入二氧化碳是否二氧化碳吹得越多就越渾濁呢？同學(xué)們因陋就簡(jiǎn)、就地取材、反復(fù)試驗(yàn)，最后他們得出了正確的結(jié)論，即二氧化碳的量并不是和生成碳酸鈣成正比。通過(guò)實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生一絲不茍的科學(xué)態(tài)度、觀察分析能力和勇于探索、不斷創(chuàng)新的良好品質(zhì)。

上述學(xué)生設(shè)計(jì)的每一種實(shí)驗(yàn)方案都閃爍著創(chuàng)造性思維的火花，對(duì)于學(xué)生提出的各種實(shí)驗(yàn)方案，我們要根據(jù)目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備盡量滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求，對(duì)于無(wú)法在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中完成的方案，也應(yīng)加以說(shuō)明。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和采取的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)方法，及時(shí)給予肯定和表?yè)P(yáng)，對(duì)取得的結(jié)果，給予客觀、公正的評(píng)價(jià)。讓學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)或?qū)嶒?yàn)成果，使學(xué)生產(chǎn)生一定成就感。

在教學(xué)中有計(jì)劃、有目的地對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)研究方法的訓(xùn)練，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成研究的習(xí)慣 （特別是采用理論分析和實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合的做法來(lái)研究化學(xué)問(wèn)題的習(xí)慣），逐步學(xué)會(huì)探索知識(shí)的方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。除了課本安排好的實(shí)驗(yàn)外，課外探索性實(shí)驗(yàn)應(yīng)貼近生活實(shí)際，側(cè)重于對(duì)已有知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。例如：“裝清水的小碗中放一個(gè)生雞蛋，如何處理可使其浮起？”對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，這是個(gè)極有趣的問(wèn)題。請(qǐng)學(xué)生回去自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)后，在課堂上對(duì)學(xué)生的各種方法均進(jìn)行了驗(yàn)證性操作。有的提議向水中放油；有的向水中放食鹽；有的向水中放醋。在統(tǒng)計(jì)了成功、失敗的人數(shù)后，針對(duì)上述結(jié)論，請(qǐng)學(xué)生討論上述方法的可行性，并簡(jiǎn)單解釋原理。在復(fù)習(xí)初三“酸堿鹽”的“物質(zhì)的鑒別”時(shí)，我設(shè)計(jì)了這樣一道習(xí)題 ：廚房的兩個(gè)調(diào)料瓶中分別盛有精鹽、堿面兩種固體，請(qǐng)你利用家庭中現(xiàn)有條件用兩種方法把它們區(qū)別開(kāi)來(lái)，并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟、方法、現(xiàn)象與結(jié)論。這樣的教學(xué)有利于鞏固學(xué)生所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，也有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力。

五、課外實(shí)驗(yàn)，發(fā)掘?qū)W生探究的精神

中學(xué)化學(xué)課本中有許多家庭小實(shí)驗(yàn)、小制作，教師要組織學(xué)生課后做好這些實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)他們用生活中的廢舊物品進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明，在活動(dòng)中充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，使他們的創(chuàng)新能力得到發(fā)展，同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生修舊利廢的好習(xí)慣。如讓農(nóng)村家庭學(xué)生自制凈水器，利用廢電池制取氫氣球。另一方面結(jié)合環(huán)保和能源問(wèn)題，讓學(xué)生在社區(qū)開(kāi)展調(diào)查，自己查閱資料，寫(xiě)調(diào)查報(bào)告，并對(duì)改善環(huán)境污染和能源危機(jī)提出合理建議。這些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維具有十分重要的意義。

課外在自制教具實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生想方案，找材料，動(dòng)手操作，反復(fù)實(shí)驗(yàn)。不僅使學(xué)生得到了知識(shí)，掌握了技能，更受到了品格與意志的鍛煉。如在制作二氧化碳發(fā)生裝置時(shí)，學(xué)生找來(lái)各種各樣的器皿，大到鹽水瓶、小到青霉素瓶，缺少導(dǎo)管，許多學(xué)生找來(lái)了喝飲料用的吸管，或是注射器上的塑料軟管。裝置做好之后，如何保證裝置氣密性完好以及如何檢驗(yàn)，就成為實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。這就要求學(xué)生對(duì)整個(gè)裝置反應(yīng)原理有清晰的認(rèn)識(shí)。有的同學(xué)連續(xù)多次檢驗(yàn)不合格，開(kāi)始查找原因，從裝置的各環(huán)節(jié)不斷彌補(bǔ)不足。如，用蠟封住空隙后，吸管彎折處易破損，為增大柔韌性，用膠帶纏上幾圈。制作過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，在學(xué)生上臺(tái)講解過(guò)程中描述的十分詳盡。然后跟蹤調(diào)查、評(píng)價(jià)自己的“產(chǎn)品”的優(yōu)劣，提出改進(jìn)措施。每個(gè)上來(lái)評(píng)述的學(xué)生都帶有自豪、興奮的神情。此過(guò)程不僅培養(yǎng)了學(xué)生整潔、認(rèn)真、細(xì)致的工作作風(fēng)，還可加強(qiáng)熱愛(ài)勞動(dòng)、艱苦樸素、勤儉節(jié)約的道德教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

總之，在教學(xué)中教師要利用生動(dòng)有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，將所要傳授的知識(shí)披上新奇、有趣的外衣，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。通過(guò)設(shè)置問(wèn)題，改變上課形式，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。為了使學(xué)生有展示才華的空間，教師要設(shè)計(jì)好課外科技活動(dòng)的小實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生的價(jià)值得到體現(xiàn)，這樣可以更有效地激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的方法很多，還有待于我們進(jìn)一步去探討、去創(chuàng)造。

［1］ 牟友貴．改進(jìn)中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與探索［J］．成都教育學(xué)院學(xué)報(bào)， 2003， （03）

［2］ 蔣紹旺．中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新［J］．大學(xué)時(shí)代（B版），2006，（06）

［3］ 王永明．中學(xué)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的初步探究［J］．內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003（S1）

［4］ 姚懿．中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新教學(xué)［J］．成都大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，（01）