化學實驗教學是實施創(chuàng)新教育的有效途徑

潘國榮 劉 芬

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化學實驗教學是實施創(chuàng)新教育的有效途徑

潘國榮 劉 芬

摘 要：化學實驗是學習化學和進行科學探究的重要方法，化學實驗教學是實施創(chuàng)新教育的有效途徑。利用化學實驗的綜合實踐功能，喚起創(chuàng)新欲望、挖掘創(chuàng)新潛能從而使學生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)與化學實驗教學相得益彰。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；素質(zhì)；少數(shù)民族；化學實驗

江澤民同志曾說：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家發(fā)展的不竭動力；創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才，人才的成長靠教育；教育是知識創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地，也是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的重要搖籃。”培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是當今知識經(jīng)濟時代對教育的要求?！读x務(wù)教育化學課程標準》在課程性質(zhì)與課程基本理念中要求：在實踐中不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，在做科學的探究實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力［1］。因此，在化學教學過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)是我們化學教師義不容辭的職責。化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科，實驗既是化學教學的重要環(huán)節(jié)和手段，也是學習化學和進行科學探究的重要方法?；瘜W實驗?zāi)軌虬褜W生的感覺器官和思維器官充分地調(diào)動起來協(xié)同活動，促進學生的個性發(fā)展，因而是化學教育中實施創(chuàng)新教育和培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑。

一、利用化學實驗史實 喚起創(chuàng)新欲望

學史能夠使人明智。化學實驗史實際上就是一部運用實驗方法論進行實驗探究，以獲得化學實驗事實，建立化學科學理論的發(fā)展史。在化學教學中，結(jié)合典型的化學實驗史實，引導學生了解科學家們的科學探究歷程及對工業(yè)文明的貢獻，對于培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)和喚起他們的創(chuàng)新欲望，具有特別重要的意義。

愛因斯坦說：“興趣是最好的老師”。要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，首先得激發(fā)興趣，喚起他們的求知與創(chuàng)新欲望。我們要充分利用中學生喜歡憑興趣愛好辦事的心理，把他們的興趣引導到有關(guān)實驗探究和創(chuàng)新的方面上來，進而將興趣發(fā)展成為志趣。運用課件、影視資料、網(wǎng)絡(luò)資源等［2］，向?qū)W生介紹拉瓦錫的空氣實驗探究、葛洪通過煉丹制得了砷、諾貝爾的炸藥研究發(fā)現(xiàn)、波爾用王水保存諾貝爾金質(zhì)獎?wù)?、居里夫人研究鐳的貢獻等這些有關(guān)科學家的實驗創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)的典型實驗史實及感人故事，并說明正是科學家們的科學發(fā)明和創(chuàng)造，推動了西方現(xiàn)代工業(yè)文明和社會的發(fā)展進步，用以激發(fā)學生對化學實驗探究的興趣，喚起他們的創(chuàng)新欲望。

二、利用趣味實驗 點燃創(chuàng)新激情

孔子說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。化學實驗集色、味、態(tài)、聲、光、熱等于一體，能給學生的視、聽、觸、味、嗅覺等以強烈的刺激，使學生產(chǎn)生興奮和快樂，從而激發(fā)學生的求知欲望，點燃創(chuàng)新激情。在教學過程中，教師要充分利用中學生的好奇心理，結(jié)合教學進程，經(jīng)常補充演示或指導學生自己動手操作一些趣味性實驗［3］：如噴泉實驗、魔棒點燈、火山爆發(fā)、空瓶生煙、白花彩色、燒不壞的手帕、神蠟自燃、冰川上的火焰、一杯幾色、凈水變色、發(fā)射火箭、水底火花、變色魔瓶、水果電池、火龍寫字、噴霧作畫等，不斷刺激學生的好奇心理，使學生感到，學習化學是有趣和快樂的，以鞏固他們對化學的興趣和熱情，強化探究欲望。

當然，單靠刺激引發(fā)的好奇和興趣只是本能的、不穩(wěn)定的認識傾向，我們還應(yīng)該積極引導，讓學生明白學習化學不僅有趣而且有用，能夠促進科學技術(shù)的進步和人類社會生活的發(fā)展，使他們立志學好化學知識，產(chǎn)生將所學化學知識應(yīng)用于日常生活造福人類的社會動機，才能持久、穩(wěn)定、有力地激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能、產(chǎn)生創(chuàng)新激情。

三、教師改進教材實驗 開發(fā)創(chuàng)新意識

沒有個性，就沒有創(chuàng)新［4］。蘇霍姆林斯基說：“一個無任何特色的教師，他教育的學生也不會有任何特色”。要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，教師首先要有創(chuàng)新意識。在中學化學課本的許多實驗中，都可以作改進。

（1） 儀器替代：用試管替代燒杯、用錐形瓶替代燒杯或替代燒瓶等。

（2）藥品替代：銅塊或銅片替代銅絲以增加可視度，新制塊狀氧化銅替代粉狀氧化銅以增進實驗效果等。

（3）裝置改進：由敞開式改為封閉式以防止有害氣體逸出；由常規(guī)量改為微型化，降低藥品用量，減少環(huán)境污染，達到環(huán)保要求等。

（4）自制教具：教師自制一些教材沒有的教具用于輔助實驗，可以彌補教材不足，啟迪學生智慧，提高實驗效益。潛移默化的作用是巨大的，學生的創(chuàng)新意識在一定程度上來源于教師的創(chuàng)新意識。在我們封閉落后、保守思想偏重的少數(shù)民族山區(qū)，特別需要具有勤于思考、開拓進取、勇于改革的創(chuàng)新型教師的積極引導。學生會從教師經(jīng)常性的富有創(chuàng)新意識、大膽改革的教學活動中，潛移默化地領(lǐng)悟到許多有益的成分，喚醒他們的創(chuàng)新意識，引導他們以一種積極改革的心態(tài)投入到學習中，從而形成學生自己的創(chuàng)新觀念。

我們在進行課題研究的過程中，經(jīng)常把課題組教師的實驗設(shè)計與改進研究最新成果應(yīng)用于課堂教學，縮短了實驗的時間、增加了實驗的可視度、提高了實驗的成功率、為學生提供了更多實驗操作的機會等，提高了實驗的教學效益，使學生理解了創(chuàng)新的重要性和必要性。

四、完成家庭小實驗 挖掘創(chuàng)新潛能

選取學生身邊的化學物質(zhì)作為實驗藥品，以學生常見或常用的物品（器皿）作為實驗儀器，選擇生活和社會中的化學現(xiàn)象作為實驗內(nèi)容，讓學生自己在家庭中完成一些較為安全、操作并不復雜的小實驗：如“灼燒葡萄糖、砂糖、面粉”“蛋殼的性質(zhì)實驗”“食用油、洗潔精在水中的分散情況實驗”“糖溶于水時體積的變化”“蠟燭的燃燒和成分實驗”“生活物質(zhì)酸堿度實驗”“鐵的銹蝕實驗”“自制水果電池”“自制簡易凈水器”“土壤酸堿度測定”“除去熱水瓶膽中的水垢”等。

孩子的聰明在指尖。通過完成家庭小實驗，可以使學生產(chǎn)生一種親切感，感到化學并不神秘，就在自己身邊，化學是有用的，與自己的生活緊密聯(lián)系著，有利于學生關(guān)注身邊的化學現(xiàn)象，學以致用，調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)他們進行實驗探究的興趣。而且，家庭小實驗可以因陋就簡形式多樣，用品就地取材甚至變廢為寶，操作靈活，沒有限制和固定模式，完全由學生自主決定、獨立完成，更能激發(fā)學生的創(chuàng)造靈感，從而最大限度地挖掘了學生的創(chuàng)新潛能。家庭小實驗是一種花小錢而辦大事的有效模式，特別適合我們貧困落后的少數(shù)民族山區(qū)。

五、利用儀器多用或替用 擴展創(chuàng)新思維

每一種化學儀器的用途并不止一種，幾種儀器可能有相似的用途。在實驗教學中我們應(yīng)該充分引導學生認真分析和歸納，明白儀器替用、一器多用或一套裝置可以進行多個實驗，使學生在實驗設(shè)計時，能夠靈活、機動，不造成思維定式，從而具有良好的應(yīng)變能力。如試管除了作反應(yīng)容器外，還可以作反應(yīng)裝置、氣體收集裝置、洗氣裝置、氣體發(fā)生裝置、組裝簡易啟普發(fā)生器等。燒杯一般用來盛裝固體或液體，也可以反過來當罩子使用等。

燒杯、試管、廣口瓶、錐形瓶等在有些時候有相似的用途，可以替代使用。用分液漏斗和大試管（錐形瓶或廣口瓶）組裝的制氣裝置，可以制取氫氣、二氧化碳和氧氣等。因此，不管是儀器或是裝置，都應(yīng)該引導學生全面思考：能否多用、能否替用？盡量促使物盡其用，以擴展學生的創(chuàng)新思維。要讓學生懂得，創(chuàng)新其實并不很難，但也不是一件容易的事。只要仔細觀察、勤于動手、善于比較、認真總結(jié)，經(jīng)過不斷地積累和豐富經(jīng)驗后，終會有自己的新發(fā)現(xiàn)、新創(chuàng)造。

六、利用探究性實驗 激發(fā)創(chuàng)新動機

利用探究性實驗，可以使學生在實驗探究過程中變被動為主動，透過各種實驗現(xiàn)象認識事物的本質(zhì)，同時可以充分發(fā)揮想象力，親自感受、探索、分析、討論問題所在，找出解決問題的最佳方案，學習科學探究的方法，受到科學思維的訓練、養(yǎng)成科學精神和科學品德。

在探究金屬（如鐵）的生銹條件時，可以提前一個星期左右，讓學生自己做實驗，把裝置置于教室或家中，讓學生認真觀察，比較細微變化，把每天觀察到鐵釘生銹的情況，都做好記錄。這樣，可以在實驗教學中盡量發(fā)揮實驗的探究本性，激發(fā)學生的創(chuàng)新動機，同時讓學生體驗、理解科學探究的方法和過程，豐富學生探究活動的經(jīng)歷，從而學到知識創(chuàng)新的方法。

七、設(shè)計實驗 提高創(chuàng)新水平

簡單地說，創(chuàng)新就是拋開舊的，創(chuàng)造新的；或在原來基礎(chǔ)上有新的改變。讓學生明白，要想創(chuàng)新就要努力學習、勤于思考，善于從舊事物或別人的經(jīng)驗中找出不足，然后提出自己新的改進（改革）思路和方法加以實施，就是自己的創(chuàng)新。在實驗設(shè)計中，教師要引導學生積極開動腦筋，認真思考，小組討論，動手實驗，根據(jù)已學知識設(shè)計出盡可能多的實驗方案，然后再對每一個實驗方案，從原理正確、有科學依據(jù)；在實際中要有可操作性且操作方便；原料的選擇要盡量廉價易得；實驗現(xiàn)象要明顯；反應(yīng)條件要簡單（最好在常溫下進行）；盡量不生成污染環(huán)境的物質(zhì)即符合“綠色化學”要求；制備實驗產(chǎn)率高；性質(zhì)實驗誤差小；實驗安全無危險；設(shè)計要嚴謹?shù)确矫鎸嶒灧桨高M行綜合分析和評價，以尋求最佳的實驗設(shè)計方案，從而培養(yǎng)學生精益求精的創(chuàng)新精神，不斷提高創(chuàng)新水平。

八、開放實驗室 燎原創(chuàng)新火花

陶行知先生說：“在勞力上勞心，是一切發(fā)明之母”。楊振寧名言“成功的奧秘在于多動手”。作為一個培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教師，在教學實踐活動的過程中，要善于設(shè)置開放性的問題情景，引導學生積極思考及多動手實踐，讓問題與學生的思想發(fā)生激烈的碰撞，才能迸發(fā)出創(chuàng)新性的智慧火花。學生在學習和實踐活動的過程中，閃現(xiàn)創(chuàng)新性的智慧火花，猶如“火鐮子”撞擊產(chǎn)生的火星，非常弱小，經(jīng)常一閃就熄滅了。要讓“火鐮子”的星星之火燎原，需要“火引子”及時接引燃燒。當學生的創(chuàng)新火花閃現(xiàn)出來以后，還要及時捕捉接引，加以肯定和激勵，使學生的創(chuàng)新火花變成現(xiàn)實之火熊熊燃燒起來。

當然，單靠教師個人去捕捉學生的創(chuàng)新火花，始終是有限的。要創(chuàng)設(shè)一個適宜的創(chuàng)新教學大環(huán)境，讓所有學生的創(chuàng)新火花自動地接火，才能使我們的創(chuàng)新教育之火盡快處處熊熊燃燒起來，實現(xiàn)燎原之勢。要創(chuàng)造條件開放實驗室，指導學生開展課外實驗探究活動、綜合實驗設(shè)計、教具制作等，學生閃現(xiàn)的創(chuàng)新思維火花就能及時地與實踐活動的“火引子”有機地緊密相結(jié)合起來，學生在動手、動腦的實踐活動中不斷加深、鞏固、更新他們的創(chuàng)新思想，讓閃現(xiàn)的創(chuàng)新智慧“星火”得到燎原。

九、展示創(chuàng)新才華 激揚創(chuàng)新精神

每個學生都有與眾不同的獨特思維，都有自己潛在的創(chuàng)新才能，少數(shù)民族學生也不另外。我們的教學活動就是要充分地挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，使之彰顯強化。對于學生一個小小的與眾不同的新發(fā)現(xiàn)、新思路、新操作等新穎別致的思想言行閃光點，都要及時地予以肯定和鼓勵。如學生在實驗觀察、實驗儀器、實驗藥品、實驗操作、實驗裝置、實驗設(shè)計及教具制作等方面有了新的發(fā)現(xiàn)和改進后，我們應(yīng)及時地給予表揚和鼓勵，以培養(yǎng)學生獨立思考、求異創(chuàng)新的品質(zhì)，樹立學生“我能行”的創(chuàng)新信心。開設(shè)“創(chuàng)新園地”展示欄，在每個專題（單元）內(nèi)容或每個月結(jié)束后，把學生有關(guān)實驗創(chuàng)新成果展示出來進行交流，以相互促進、精益求精，讓學生的創(chuàng)新才華得到充分的彰顯。在每個月或?qū)W期中，定期評選“創(chuàng)新之星”，為學生樹立創(chuàng)新榜樣，激揚創(chuàng)新精神。創(chuàng)新成果展示和評比活動是學生展示創(chuàng)新才華的舞臺，是鞭策學生惰性，樹立學生“我能行”信心的有效模式，應(yīng)該長期堅持才能最大限度地發(fā)揮其功效。

培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)已成為當今時代教育的主旋律。培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)的方法和途徑也是形式多樣、千變?nèi)f化的。實驗是化學的靈魂，化學實驗作為化學“教”與“學”活動的基礎(chǔ)手段，最能充分調(diào)動學生的眼、耳、鼻、口、手等感官和大腦一起協(xié)同活動，因而在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神方面有獨特的優(yōu)勢。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)是一項長期的綜合性教育活動，只要我們善于從多維度來認真研究、大膽探索、積極實踐，正確地引導和激發(fā)學生，讓他們積極地參與到實驗教學的活動中，就一定會充分發(fā)揮化學實驗在培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質(zhì)方面的優(yōu)勢，讓他們在實驗的過程中學會創(chuàng)新，使化學實驗教學與創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)相得益彰。

參考文獻

［1］ 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學課程標準:2011年版［M］.北京:北京師范大學出版社，2012.

［2］ 潘國榮，劉芬.巧借信息“翅膀”，翱翔教育“領(lǐng)空”:多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助高中化學教育淺談［J］.網(wǎng)絡(luò)財富，2009（5）:109-110.

［3］ 鄭長龍.初中化學新課程教學法［M］.長春:東北師范大學出版社，2004.

［4］ 吳俊明，倪志剛.新課程理念下的創(chuàng)新教學設(shè)計:初中化學［M］.長春:東北師范大學出版社，2003.

作者信息

潘國榮，本科，中教高級。貴州省雷山縣第三中學，557199

劉芬，本科，中教高級。貴州省雷山縣民族中學，557199