實(shí)驗(yàn)探究是創(chuàng)新教育的有效方法

許榮勝

（南京市第二十七高級中學(xué)江蘇南京210001）

實(shí)驗(yàn)探究是創(chuàng)新教育的有效方法

許榮勝

（南京市第二十七高級中學(xué)江蘇南京210001）

文章從實(shí)驗(yàn)探究對創(chuàng)新教育的意義、實(shí)驗(yàn)探究活動的特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)探究的具體內(nèi)容和方法幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。

實(shí)驗(yàn)探究；創(chuàng)新意識；合作學(xué)習(xí)

創(chuàng)新教育是當(dāng)前教育改革的熱點(diǎn),其思想已廣泛被教師所接受,其理論也在逐步的完善。創(chuàng)新的內(nèi)容很廣泛,對學(xué)生的創(chuàng)新是指學(xué)生在教育的過程中,根據(jù)他們的年齡、心理、智力、興趣等特征,結(jié)合教育內(nèi)容進(jìn)行有計(jì)劃、有目的、有步驟地創(chuàng)造性的思維品質(zhì)訓(xùn)練,重視培養(yǎng)學(xué)生的知識、技能綜合能力、問題探索能力及解決問題的實(shí)際能力。實(shí)驗(yàn)探究給學(xué)生提供了一個(gè)通過探究活動來學(xué)習(xí)化學(xué)知識的實(shí)踐途徑。它摒棄了原先經(jīng)驗(yàn)式的教學(xué)方法,把重點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)結(jié)論轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)過程,從而將化學(xué)學(xué)習(xí)置于探究下,利用已有的知識、信息、技能進(jìn)行一種研究性學(xué)習(xí)。通過對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的合理設(shè)計(jì)、科學(xué)論證,讓學(xué)生在探究中獲得新發(fā)現(xiàn),從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,是創(chuàng)新教育的有效途徑和方法之一。

一、實(shí)驗(yàn)探究對創(chuàng)新教育的意義

1.培養(yǎng)觀察、思考問題的敏感性與精密性

化學(xué)反應(yīng)往往伴隨有發(fā)光發(fā)熱、顏色變化、產(chǎn)生沉淀和氣體等各種現(xiàn)象。教師通過引導(dǎo)學(xué)生觀察這些現(xiàn)象變化并提出問題,讓學(xué)生對這些現(xiàn)象加以分析、思考、推測,尋找問題的根源。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作,驗(yàn)證推測正確與否,有時(shí)可能會出現(xiàn)一些沒有考慮到的問題,從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行重新分析、討論、重組,達(dá)到真正地認(rèn)識物質(zhì)的本質(zhì)。通過這種方法,既很好地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的敏銳觀察力、分析力,又提高了解決問題的實(shí)際能力,為創(chuàng)新教育打下基礎(chǔ)。

2.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)方法的有效性

科學(xué)方法教育包括科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)世界觀的教育。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行這方面的教育有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。通過具體的探究活動,引導(dǎo)學(xué)生有目的地去觀察、實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn),養(yǎng)成對事物和現(xiàn)象習(xí)慣性思考分析,并進(jìn)行科學(xué)地抽象、概括、推理實(shí)踐,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識自然科學(xué)是不斷變化發(fā)展的。必須以實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,按照規(guī)律、方法進(jìn)行研究,進(jìn)而能真正地進(jìn)行創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。

3.創(chuàng)造動手動腦的環(huán)境

創(chuàng)新的基礎(chǔ)在于對所掌握的知識進(jìn)行重新組織,解決新問題,獲得新成果。探究活動給學(xué)生創(chuàng)造了動手的環(huán)境,是培養(yǎng)學(xué)生能力、形成志向的有效途徑。探究式教學(xué)較之經(jīng)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的綜合能力、解決問題的實(shí)際能力方面有更廣、更高的要求,它從多方面向?qū)W生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)造的機(jī)會,使學(xué)生的特長得到充分發(fā)揮,從而為開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力奠定基礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn)探究活動的特點(diǎn)

1.靈活性

創(chuàng)造思維的靈活性是指摒棄以往的習(xí)慣思維方法,開創(chuàng)不同方向的能力。例如,游戲?qū)嶒?yàn)“捉迷藏”,材料：濾紙、玻璃棒、濃氨水、濃鹽酸、酚酞試液,讓圖畫自行出現(xiàn)或消失。在這基礎(chǔ)上,可將實(shí)驗(yàn)藥品加以擴(kuò)充,要求學(xué)生找出幾種不同的試劑及方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)重組,并作出比較,寫出相關(guān)的結(jié)論。這樣既輕松地解決了鹽酸與指示劑的變色情況,又得出酸堿通性的原因,并認(rèn)識了濃鹽酸、濃氨水、酚酞的物理性質(zhì)。這種簡單、靈活的探究活動,既能使學(xué)生掌握基本知識,又顯示了創(chuàng)新、探究的目的。

2.實(shí)踐性

化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要特征就是實(shí)踐性,它對于學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展有著重要的影響。例如,對學(xué)生來說較難掌握的金屬活動性大小的判斷,就可以利用工廠廢液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。如沖洗照片的廢液中含有大量的Ag+、Zn2+、Fe3+,要求回收純銀,并得到副產(chǎn)品硫酸亞鐵。我們先要求各小組進(jìn)行理論分析,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,在操作中完善實(shí)驗(yàn)方案,最后對比得出最佳設(shè)計(jì)方案。通過活動把原先書本中的理論,轉(zhuǎn)化為真正的實(shí)踐認(rèn)識,進(jìn)一步理解金屬活動性的強(qiáng)弱與得失電子能力的強(qiáng)弱關(guān)系,從而能真正掌握并靈活應(yīng)用。

3.開放性

創(chuàng)造思維的開放性在于創(chuàng)造與實(shí)踐相結(jié)合,而探究活動的場所也并不限于教室、實(shí)驗(yàn)室。讓學(xué)生廣泛地接觸社會生活,接觸生產(chǎn)實(shí)際。這不僅可以讓學(xué)生進(jìn)一步掌握書本知識,而且可拓寬并深化教材知識,真正地學(xué)以致用。它可以以自然現(xiàn)象、生產(chǎn)、生活為對象,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,在反饋知識的同時(shí),也能滿足學(xué)生的興趣愛好,從而體現(xiàn)創(chuàng)造的目的、方法。例如,可以帶學(xué)生到秦淮河進(jìn)行水污染情況的調(diào)查,到化工廠附近進(jìn)行酸雨含量的測定等。

4.趣味性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是奇妙的,會使學(xué)生感到新鮮、驚奇,易對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣,教師要善于用演示實(shí)驗(yàn)去誘發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲,從而喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識。例如：“燒不壞的手帕”、“魔棒點(diǎn)燈”、“清水變牛奶”等,這些實(shí)驗(yàn)在學(xué)生眼中,類似魔術(shù)表演,易激發(fā)學(xué)生積極思考,開展探究活動,尋找現(xiàn)象發(fā)生原理。根據(jù)原理,又可設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)游戲。從而讓學(xué)生在娛樂中學(xué)知識、學(xué)科學(xué),在愉快的氣氛中把學(xué)習(xí)科學(xué)的智力活動轉(zhuǎn)化為自己的愛好、追求,進(jìn)而上升為自覺地探索創(chuàng)新。

三、實(shí)驗(yàn)探究的具體內(nèi)容和方法

教師教學(xué)的目的是激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的精神和狀態(tài),使學(xué)生創(chuàng)新性地主動學(xué)習(xí)和發(fā)展,創(chuàng)新的目的更在于創(chuàng)造與開發(fā),這就要求教師改變以往的經(jīng)驗(yàn)式教學(xué)法,建立和形成旨在充分調(diào)動、發(fā)揮學(xué)生主體性的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生享受學(xué)習(xí)的快樂和幸福,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,教師通過鼓勵(lì)、引導(dǎo)、協(xié)作,培養(yǎng)他們的合作學(xué)習(xí)的意識和能力。

1.激發(fā)興趣，喚起創(chuàng)新意識

化學(xué)教學(xué)必須重視、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。俗話說“興趣是最好的老師”,托爾斯泰曾經(jīng)說過“成功的教育,所需的不是強(qiáng)制,而是激活學(xué)生的興趣”。只有學(xué)生對化學(xué)科學(xué)有著強(qiáng)烈的探索欲望和對化學(xué)知識及規(guī)律的擁有欲以及將所學(xué)知識應(yīng)用于日常生活造福人類的動機(jī),才可能激發(fā)創(chuàng)新潛能,才可能產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。因此,在教學(xué)過程中要善于用一些集色、態(tài)、味、光、聲于一體的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺刺激來吸引學(xué)生的興趣,激發(fā)他們的求知欲,如金屬鈉與水的反應(yīng)、鎂條燃燒、噴泉實(shí)驗(yàn)、鋁熱反應(yīng)、銀鏡反應(yīng)等。初三學(xué)生剛接觸化學(xué)時(shí),要注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察、思考每一步操作方法,對于一些簡單的實(shí)驗(yàn),如：水的蒸發(fā),可以在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自行完成。同時(shí),就觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果,學(xué)會聯(lián)系生活實(shí)際,如木材制桌椅、木材燃燒等。在這樣一個(gè)充滿好奇、活躍的活動中,學(xué)生既輕松地理解了物理變化、化學(xué)變化這兩個(gè)基本概念,又同時(shí)理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)際反饋理論。興趣盎然地觀察與動手操作,既能幫助學(xué)生更易理解掌握基礎(chǔ)知識,更能活躍學(xué)生的思維,營造積極思考的氛圍,從而使學(xué)生把學(xué)習(xí)化學(xué)的單純興趣,轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動力,喚起創(chuàng)新意識。另外,要善于創(chuàng)設(shè)問題情境激思激趣,理論聯(lián)系實(shí)際。如講解化學(xué)在尖端科技工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保問題上的巨大作用；講述結(jié)晶牛胰島素的合成、侯德榜制堿法等化學(xué)史激發(fā)學(xué)生為祖國的繁榮富強(qiáng)而發(fā)奮學(xué)習(xí)的社會性動機(jī)等。

2.原理、理論的探索認(rèn)識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

創(chuàng)造性思維的特征之一就是思考問題的獨(dú)特性,是指產(chǎn)生不同尋常的反應(yīng)和打破常規(guī)的那種能力,此外還有重新定義或新的方式對所見所聞加以重新組織的能力。探究性實(shí)驗(yàn)較以往的經(jīng)驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)的不同之處就在于,通過學(xué)生的自主或研究性實(shí)驗(yàn)操作,得出結(jié)論、驗(yàn)證原理,這種結(jié)論學(xué)生記得牢,又能將它靈活運(yùn)用,更能拓寬、深化其知識面。例如,初中時(shí)學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)中,學(xué)生已經(jīng)初步掌握了制取氣體的一般原理和方法。那么在學(xué)習(xí)氫氣的制取中,教師可以指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)這樣的步驟,進(jìn)行研究性的探究活動,找出制取的原理、原料、發(fā)生裝置和收集裝置,教師可以給出適當(dāng)?shù)奶崾?給出實(shí)驗(yàn)所需儀器和藥品,然后讓學(xué)生進(jìn)行小組合作活動,進(jìn)行探究操作,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,集體討論各小組的結(jié)論,找出最佳方案。另外,教師也可以提供一些復(fù)雜的儀器組合裝置,促進(jìn)學(xué)生積極思考。教師還可以進(jìn)行演示操作,讓學(xué)生觀察、思考并提出問題。有些問題學(xué)生通過合作討論可以自行解決,還有一些也可在教師的幫助下完成。這時(shí),他們的探究興趣就越發(fā)高漲了,那就順勢提出,對裝置這樣檢查氣密性？若漏氣這么辦？能否用原來的方法呢？這時(shí)肯定又要冥思苦想了吧,當(dāng)然不,提供相應(yīng)的儀器,動手吧！通過這種探究性實(shí)驗(yàn)重組操作,一定能很好地培養(yǎng)學(xué)生思考問題的獨(dú)特性,為創(chuàng)造性思維發(fā)展提供多變渠道,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。再如學(xué)習(xí)原電池知識后,可布置一個(gè)課外作業(yè)：利用生活中的某些物品自制簡易的原電池。學(xué)生完成后,再組織學(xué)生一起分析、討論、比較設(shè)計(jì)方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)等。對好的方案,特別是有創(chuàng)新的方案,進(jìn)行表揚(yáng)和獎勵(lì),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新積極性和主動性。

3.注重聯(lián)系生活實(shí)際，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

創(chuàng)新理論的最根本要求在于學(xué)習(xí)要融入生活、提高生活品質(zhì),即有所創(chuàng)造。探究性實(shí)驗(yàn)對于創(chuàng)新思維的發(fā)展,其中一個(gè)重要內(nèi)容就是要融入生活。鼓勵(lì)學(xué)生多觀察生活,觀察社會,在進(jìn)行觀察訓(xùn)練時(shí),要激發(fā)觀察興趣,要明確目的任務(wù),要教給學(xué)生觀察的方法,有計(jì)劃、有步驟,隨處留意、善于發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的細(xì)節(jié),及時(shí)做好觀察記錄和觀察總結(jié)。可以讓學(xué)生進(jìn)行社會調(diào)查,到工廠、農(nóng)村、商店等地進(jìn)行參觀、訪問、調(diào)查。寫出專題調(diào)查報(bào)告,并聯(lián)系社會實(shí)際,提出改進(jìn)意見和措施,條件許可的可以進(jìn)行研究方案,并幫助實(shí)施。例如,水資源短缺、溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題的日益加劇,已引起社會各界的重視,化學(xué)教學(xué)作為環(huán)?；顒又械闹匾豁?xiàng),就要提高學(xué)生對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識。再如,檢測某化工廠排放的廢水或被污染的河水的成分,要求活動小組設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案：一、實(shí)驗(yàn)步驟,二、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。其中涉及的問題,如（1)取樣過程,（2)物理性質(zhì),（3)離子檢驗(yàn)（先后順序、干擾因素、判斷比較),（4)過濾,（5)蒸發(fā)等基本操作,這一系列的問題就充分體現(xiàn)了學(xué)生研究實(shí)際問題的邏輯思維是否嚴(yán)密,體現(xiàn)了創(chuàng)造思維的嚴(yán)密性,在很大程度上說明學(xué)生掌握知識的牢固程度,化學(xué)操作技能的綜合能力,以及解決問題的實(shí)踐能力。在這樣的活動中,學(xué)生不僅體驗(yàn)了研究問題的科學(xué)方法,而且培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是,嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,創(chuàng)新能力也得到了發(fā)展。

4.開展豐富多彩的課外活動和科技活動，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣

創(chuàng)新能力是進(jìn)行創(chuàng)新的關(guān)鍵。創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)是科技活動,科技活動的開展?fàn)顩r深刻地左右著創(chuàng)新活動。為此在教學(xué)過程中必須千方百計(jì)、想方設(shè)法開展科技活動。沒有條件必須創(chuàng)造條件。從課外興趣小組開始,建立初步的創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)。通過教師的指導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。比如：可以先讓學(xué)生完成課本上的家庭小實(shí)驗(yàn)；再結(jié)合課本,適當(dāng)補(bǔ)充學(xué)習(xí)一些課外知識,拓寬知識面,進(jìn)行一些趣味性強(qiáng),而且有意義的實(shí)驗(yàn)；并引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文,充分展示學(xué)生的創(chuàng)新才華。此外,豐富多彩的課外活動,既能讓學(xué)生在緊張的學(xué)習(xí)之余輕松一下,又能使學(xué)生在愉悅的氣氛中鞏固所學(xué)知識,課外活動的內(nèi)容主要有“化學(xué)游戲”、“知識講座”、“化學(xué)展覽”、“知識競賽”、“環(huán)境調(diào)查”等。這些活動學(xué)生需在教師的推薦指導(dǎo)下,查找相關(guān)資料,定期舉辦,這樣既保持學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,又培養(yǎng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。

總之,實(shí)施素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才是當(dāng)前教育改革的主旋律,教師要通過各種手段、多種渠道,了解化學(xué)的新知識、發(fā)展的新動向,同時(shí)也要了解相關(guān)學(xué)科知識,更深層次地把握知識和運(yùn)用知識,在探索、創(chuàng)新中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,在實(shí)踐中培養(yǎng)適應(yīng)未來社會發(fā)展所需的創(chuàng)新人才。

［1］中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn))［M］.北京：人民教育出版社，2003.4

［2］王祖浩，王磊.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn))解讀［M］.武漢：湖北教育出版社，2004.4

［3］徐方瞿.創(chuàng)新與創(chuàng)造教育［M］.上海：上海教育出版社，1998.12

［4］王錦科.優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新能力［J］.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2001，（12)

1008-0546（2011）04-0012-03

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.006