創(chuàng)新實驗在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的作用

熊 姣，余新武

(湖北師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院， 湖北 黃石 435002)

創(chuàng)新實驗在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的作用

熊 姣，余新武

(湖北師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院， 湖北 黃石 435002)

實驗在化學(xué)教學(xué)中具有重要的作用，創(chuàng)新是實驗的靈魂。通過對一次化學(xué)創(chuàng)新實驗設(shè)計大賽作品的創(chuàng)新點進(jìn)行分析和效果評價，討論了創(chuàng)新教學(xué)對于學(xué)生多重能力培養(yǎng)的重要意義，并對新課程背景下的中學(xué)化學(xué)教學(xué)提出了合理化建議。

實驗;創(chuàng)新;中學(xué)化學(xué)

化學(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，它的發(fā)展很大程度上依賴于實驗的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，從而促進(jìn)理論的突破與結(jié)構(gòu)體系的完善，因此實驗在化學(xué)教學(xué)中就顯得尤為重要[1]。無論是在初中化學(xué)、高中化學(xué)還是大學(xué)化學(xué)課堂中實驗教學(xué)都是化學(xué)教師關(guān)注和研究的熱點。

1.1有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和解決問題的能力

化學(xué)實驗教學(xué)具有其它學(xué)科教學(xué)所達(dá)不到的效果，化學(xué)很多實驗，像“滴水生煙”、“空杯生煙”、“濾紙自燃”、“黑色面包”、“白紙顯字”、“噴泉實驗”等不勝枚舉，同學(xué)們在這些實驗中可以觀察到顏色變化、沉淀析出、氣體釋放、發(fā)光放熱等各種現(xiàn)象。正是由于實驗的這些得天獨厚的優(yōu)勢，教學(xué)可以通過化學(xué)實驗很好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。化學(xué)實驗的這些特點像磁石一樣吸引學(xué)生，使他們情不自禁地去挖掘、去探索，在其過程中學(xué)生的多重能力得到了培養(yǎng)。

例如，在做金屬鈉跟水的反應(yīng)實驗時，可以要求學(xué)生仔細(xì)而全面地觀察所發(fā)生的一切現(xiàn)象，分析發(fā)生這些現(xiàn)象的原因，然后加以綜合，得到五字歸納：浮、熔、游、響、紅。使學(xué)生很透徹、很牢固的掌握了鈉的性質(zhì)：鈉是一種密度小、熔點低、呈銀白色、具有美麗光澤、化學(xué)性質(zhì)非常活潑、燃燒時能發(fā)出黃色火焰的金屬。這一過程，有助于啟發(fā)學(xué)生有目的、有計劃的觀察，提高分析問題和解決問題的能力，最后引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出一個精簡的結(jié)論，這對學(xué)生語言表達(dá)能力和歸納能力的提高也大有裨益。

1.2有助于教會學(xué)生正確地掌握實驗的基本方法和基本技能

做化學(xué)實驗要用到許多儀器，有些簡單的裝置要自己裝配，還有許多基本操作，如儀器的洗滌與干燥，天平的使用，藥品的稱量和取用，固體試劑的溶解、加熱，以及蒸餾、轉(zhuǎn)移、過濾、滴定、萃取等操作，一些重要化合物的制備、分離和鑒定檢測，都有規(guī)范的程序和操作要求。因此，中學(xué)實驗教學(xué)中，老師不僅僅要成功的做出實驗，對常用的燒杯、試管、量筒、試管夾、酒精燈等儀器的使用方法和注意事項必須爛熟于心，防止實驗“抓瞎”現(xiàn)象，杜絕實驗安全隱患。這是化學(xué)實驗教學(xué)的基本前提。

1.3有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度

在化學(xué)實驗教學(xué)中，雖經(jīng)反復(fù)演示，但仍不可避免的會遇到一些意料之外的“反常”實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。在這種情況下，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生，不能為了追求實驗結(jié)果和理論相符，做實驗時就弄虛作假、捏造數(shù)據(jù)，而應(yīng)該認(rèn)真分析“反?！爆F(xiàn)象發(fā)生的原因，也可以做對照實驗、空白實驗或自行設(shè)計實驗來核對。學(xué)生經(jīng)歷了這樣的過程，再加之教師一絲不茍、嚴(yán)肅認(rèn)真的言傳身教，潛移默化的就會逐步養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，準(zhǔn)確、細(xì)致等良好的科學(xué)習(xí)慣和科學(xué)的思維方法。而這些好品質(zhì)、好習(xí)慣可以遷移到其他學(xué)科，使學(xué)生遇到問題時，養(yǎng)成多問幾個為什么、善于分析問題、不浮躁、腳踏實地的良好習(xí)慣，對學(xué)生以后的發(fā)展也將產(chǎn)生極其有利的影響。

2 創(chuàng)新是實驗教學(xué)的靈魂

實驗教學(xué)的優(yōu)越性毋庸置疑，但是現(xiàn)有各種版本教材中的化學(xué)實驗設(shè)計卻并不完美，有的儀器要求苛刻、有的現(xiàn)象不明顯、有的操作繁瑣。事實上，越是復(fù)雜難度大的實驗，創(chuàng)新的可能性就越大。例如：在演示銅與稀硝酸的反應(yīng)時，教材中出現(xiàn)了抽氣操作，要完成這個實驗就很難了。那么，能不能用別的方法來完成同一個實驗?zāi)?？化學(xué)實驗的一大特點就是殊途同歸，方法多樣，這就為創(chuàng)新實驗方案提供了無限的空間。

化學(xué)作為一門實踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)的科學(xué)，對化工生產(chǎn)的影響尤其重大，每一次的實驗改進(jìn)與創(chuàng)新(意味著生產(chǎn)工藝的優(yōu)化)，都將對化工行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)的影響，比如：合成氨工藝。合成氨工藝從第一次實驗室研制到工業(yè)化投產(chǎn)經(jīng)歷了約150年的時間，德國化學(xué)家哈伯進(jìn)行了無數(shù)次的實驗室優(yōu)化設(shè)計，從而使合成氨的設(shè)想在1913年成為工業(yè)現(xiàn)實，解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的數(shù)億人口的饑餓和死亡問題，鑒于此，瑞典皇家科學(xué)院于1918年向哈伯頒發(fā)了諾貝爾化學(xué)獎。自1913年世界上第一座合成氨投產(chǎn)以來，合成氨工業(yè)不斷發(fā)展，給社會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益?？梢姼倪M(jìn)實驗、優(yōu)化工藝的作用實在不可小覷！

化學(xué)雖然給人類生活帶來了極大的便利，同時也給人類生活的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，而且化工生產(chǎn)還時常存在安全隱患。因此，實驗設(shè)計需要不停地改進(jìn)和改善，化學(xué)實驗需要不斷開拓、不斷創(chuàng)新。在中學(xué)教學(xué)過程中，就不能囿于已有實驗方案，照本宣科，而應(yīng)該充分發(fā)揮自己的努力和智慧去對實驗進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新，不斷提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

在新課程理念普遍推行的今天，化學(xué)創(chuàng)新實驗教學(xué)找到了賴以生存和發(fā)展的沃土，一些中學(xué)基礎(chǔ)教育工作者，辛勤的在這塊肥沃的土地上耕耘，收獲了一個個豐碩的果實，滋潤了學(xué)生求知若渴的心田，不少地方舉行了多種形式的實驗創(chuàng)新比賽，給了我們深刻的啟示。

3 對創(chuàng)新實驗作品的分析與評價

2011年，某市舉行了一次中學(xué)化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計大賽。本文對參賽作品中創(chuàng)新實驗的理念、方法、手段、效果進(jìn)行了分析和評價。

3.1對實驗儀器的創(chuàng)新

實驗現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，反應(yīng)的條件各不相同，僅憑現(xiàn)有的實驗儀器有時無法得到滿意的實驗現(xiàn)象，不免使課堂教學(xué)多了幾分遺憾；有些實驗儀器價格不菲，而且容易破損，令一些老、少、邊、窮等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中學(xué)望塵莫及。因此，對中學(xué)化學(xué)實驗儀器進(jìn)行創(chuàng)新，創(chuàng)造條件開足、開全實驗，是非常有意義的工作(參見表1)。

3.2實驗過程的創(chuàng)新(側(cè)重對課本實驗的改進(jìn)及完善)

在演示實驗的過程中，往往實驗過程越多、越復(fù)雜、效率就越低，這就為實驗過程的改進(jìn)提供了無限可能。鑒于演示實驗一直以來追求的簡單、明了、直觀、環(huán)保、節(jié)約，一些教師便從微型性、環(huán)保性、直觀性、簡約性等方面“鉆”課本實驗的漏洞，嘗試實驗過程的創(chuàng)新(參見表2)。

兩個實驗對課本實驗儀器進(jìn)行了改變，使實驗現(xiàn)象更明顯；同時，通過創(chuàng)造性的采用身邊唾手可得的物品代替實驗儀器，變廢為寶，有利于學(xué)生建立資源環(huán)保和節(jié)約意識；生活化的儀器的使用，也使得化學(xué)更具趣味性，讓化學(xué)更貼近生活，學(xué)生潛意識里不再認(rèn)為化學(xué)遙不可及，從而使他們產(chǎn)生一種親和力和自主自覺的探索欲望。

表1 實驗儀器的創(chuàng)新

3.3對實驗方法的創(chuàng)新(一個實驗多種做法)

同一化學(xué)實驗可以采用不同的方法得到相同的結(jié)果。鑒于此，一些化學(xué)教師努力轉(zhuǎn)變教育觀念，不唯書、不唯上、大膽求異、大膽創(chuàng)新，對課本實驗從不同的角度進(jìn)行了優(yōu)化，使實驗效果更趨鮮明、實驗過程更加簡約、環(huán)保節(jié)約理念更加深入、操作演示更加快捷、方便(參見表3)！

六個實驗均對課本實驗進(jìn)行了改進(jìn)，彌補(bǔ)了課本實驗的不足，打消了學(xué)生的質(zhì)疑，使知識更具說服力，學(xué)生印象深刻；通過對實驗進(jìn)行的“加工”，不僅激發(fā)了學(xué)生探究科學(xué)知識的興趣，而且潛移默化中活化了學(xué)生的創(chuàng)新思維；改進(jìn)實驗過程中，教師所表現(xiàn)出的對待科學(xué)知識的求實態(tài)度，也可促使學(xué)生遇到問題多加分析，不浮躁，腳踏實地的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這將有助于學(xué)生終生學(xué)習(xí)的意識和能力的養(yǎng)成。同時，教師的榜樣示范，潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生對待科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真態(tài)度！

3.4對實驗解說的創(chuàng)新

教師在教學(xué)過程中，抓住學(xué)生心理，強(qiáng)化互動，可以有效誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，放大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而可以營造良好的課堂氛圍，有效推動教育教學(xué)活動的展開。近年來一些教師嘗試從增添化學(xué)課堂趣味性和人文性的角度出發(fā)，有意的在化學(xué)學(xué)科中陶冶學(xué)生的人文情操，并通過生活化的實驗材料和營造幽默生動的課堂氛圍，使整個課堂妙趣橫生、引人入勝(參見表4)。

上述實驗均與課本上的實驗大不相同，使學(xué)生認(rèn)識到同一個實驗可以從不同的角度改變條件以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)[2]，使他們不再局限于課本，并逐步明白：原理是活的，活在無數(shù)個生動的例子中，只要原理在心中，它的應(yīng)用形式是千變?nèi)f化的。因此，這一過程，學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到了無限拓展，多向思維能力也得到了一定程度的培養(yǎng)，可以極大地激發(fā)他們自主自覺探索知識的欲望，這對于學(xué)生自學(xué)習(xí)慣和自學(xué)能力的養(yǎng)成意義重大，有益于學(xué)生的后續(xù)發(fā)展?？梢?，這樣的教學(xué)就真正達(dá)到了“授之以漁”的效果！

表2 實驗過程的創(chuàng)新

化學(xué)課堂即使有實驗的襯托，課堂氣氛有時依然會枯燥沉悶，教師在上述實驗過程中，適時采用別致新穎的解說形式，使課堂變得可愛有趣，引人入勝，從而將學(xué)生由被動接受拉回到主動探索的軌道中來(如：上述實驗中采用阿凡提旅游的故事為線索，步步為營，層層深入，學(xué)生忍不住會自主探究故事中的一些原理性知識)，進(jìn)而可以有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲；整個課堂氛圍愉快活躍，學(xué)生置于這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)，有效地發(fā)揮了實驗教學(xué)的智育、德育和美育功能；同時，教師有意在課堂中滲透人文元素，也使得學(xué)生的語言組織能力得到了相應(yīng)的訓(xùn)練。

表3 實驗方法的創(chuàng)新

表4 對實驗解說的創(chuàng)新

4 總結(jié)與反思

化學(xué)創(chuàng)新實驗的研究是一個相當(dāng)廣泛的課題，可涉及到的問題也是方方面面的，所能夠進(jìn)行創(chuàng)新的點也多。上述實驗創(chuàng)新的亮點突出體現(xiàn)在：實驗儀器的簡易、生活化，實驗過程的完善化，實驗方法的更優(yōu)化，實驗解說的趣味化、人文化等方面，這些領(lǐng)域還有待我們進(jìn)一步的開拓和探索，而這正是我們今后不懈努力的方向。此外，如果教師能夠在創(chuàng)新實驗研究中讓學(xué)生參與，并在教學(xué)中講清實驗創(chuàng)新的意義與思路，創(chuàng)新實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生多重能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展方面會嘗試更積極的效應(yīng)，而這正好是素質(zhì)教育所追求的教學(xué)目標(biāo)。

在高考應(yīng)試教育背景下，許多教師采取“一節(jié)課，滿堂灌”的教學(xué)方式或者是傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式，這樣的教學(xué)效果是：學(xué)生沒興趣聽，學(xué)得被動、吃力且刻板，教師勞神費(fèi)力卻是事倍功半。很多老師采取題海戰(zhàn)術(shù)，課堂上教師講實驗、畫實驗，學(xué)生聽實驗、背實驗的場景屢見不鮮，化學(xué)尤其是高中化學(xué)已經(jīng)成為了不少學(xué)生的負(fù)擔(dān)而不是他們的興趣所在。如今,新課程標(biāo)準(zhǔn)將實驗教學(xué)提到了應(yīng)有的高度,改革了應(yīng)試教育以書本為主、實驗為輔的教學(xué)模式[3],這就要求我們教師要從教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)手段上做出相應(yīng)的改變。

教師應(yīng)該努力提高自身的素質(zhì)和創(chuàng)新實驗教學(xué)設(shè)計的能力，緊跟上教改的步伐，勇于開拓，不懈努力的探索，充分運(yùn)用自己的聰明與才智，不斷的進(jìn)行創(chuàng)新實驗教學(xué)設(shè)計，讓學(xué)生通過實驗創(chuàng)新不斷地學(xué)會分析和解決問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主探究和創(chuàng)新思維能力以及實踐精神的目的，化學(xué)課程才能真正彰顯它原本的魅力！

[1]余新武,包婷婷.無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中過程與方法目標(biāo)的實施[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,28(4):93～97.

[2]陳淑梅.創(chuàng)新化學(xué)實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生綜合能力[J].濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,20(4):142～143.

[3]常艷紅.論中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計[J].天水師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2006,26(5):107～109.

Keywords：experiment；innovation；middle school chemistry

Thefunctionofinnovativeexperimentinteachingchemistryinmiddleschool

XIONG Jiao,YU Xin-wu

(College of Chemistry and Environment Engineering,Hubei Normal University,Huangshi 435002,China)

Experiment plays a vital role in Chemistry teaching process , while innovation is the soul of experiment .Through the analysis of the creative points in a chemistry innovation experiment design contest and the effectiveness evaluation to it,the essay discusses about how significant the innovation teaching is in developing students multiple abilities and it also offers some reasonable proposals to the middle school chemistry teaching under the background of new curriculum.

2013—10—14

湖北省教育廳教研項目資助(2009289，SJ201104)

熊姣(1990-)，女，湖北黃岡人，碩士生。

G633.8

A

1009-2714(2014)03- 0112- 07

10.3969/j.issn.1009-2714.2014.03.026