在高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的嘗試

◆孫穎輝

(河北樂亭新寨高級中學(xué))

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的嘗試

◆孫穎輝

(河北樂亭新寨高級中學(xué))

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著獨特的認(rèn)知功能，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的源泉之一。作為化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，重點闡述了如何激發(fā)學(xué)生在實驗中的創(chuàng)新意識，從而培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中自主創(chuàng)新的能力，希望能使化學(xué)實驗教學(xué)成為打開發(fā)揮每個學(xué)生創(chuàng)新能力大門的鑰匙。

化學(xué)實驗 創(chuàng)新能力 創(chuàng)新意識

作為化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，實驗在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著獨特的認(rèn)知功能，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的源泉之一。讓學(xué)生積極參與實驗活動，利用所學(xué)的化學(xué)知識自己設(shè)計實驗解決實際問題，能極大的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰退季S能力。因此，我們必須立足于化學(xué)實驗這個基礎(chǔ)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、實驗激發(fā)學(xué)生情感，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

當(dāng)代美國心理學(xué)家卡爾·羅杰斯提出的人本主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，運用媒體可以激發(fā)學(xué)生情感，促進(jìn)整個人身心都投入學(xué)習(xí)活動，從而有利于培養(yǎng)出完整的人。實驗是融認(rèn)知、情感、技能于一體的綜合過程。根據(jù)情感教育中“以情激情”的原則，教師的情感，實驗過程中涉及的物品及實驗現(xiàn)象中所蘊含的情感因素，都會對學(xué)生產(chǎn)生特定的影響。因為化學(xué)變化過程本身就是一個“破舊立新”過程。運用化學(xué)實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新和以創(chuàng)新為榮的創(chuàng)新意識以及求實、有理想、樂于奉獻(xiàn)等與創(chuàng)新有關(guān)的道德品質(zhì)。

二、重現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀察能力

科學(xué)觀察是有目的、有計劃、比較持久的知覺。在化學(xué)實驗方法中，科學(xué)的、全面的觀察尤其具有特殊的關(guān)鍵作用。因此，要創(chuàng)新就要讓學(xué)生練就一雙“慧眼”，培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力，養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣，能對觀察的現(xiàn)象進(jìn)行積極的分析研討，這樣才能有新發(fā)現(xiàn)、新突破?；瘜W(xué)實驗中的觀察一般包括對教師演示實驗的觀察和分組實驗、邊講邊實驗中的觀察兩個方面。對化學(xué)初學(xué)者來說，有的學(xué)生在觀察實驗時，往往不能抓住實驗的本質(zhì)特征來觀察，實驗效果不理想。為此，教師一定要給以正確的引導(dǎo)，教給學(xué)生觀察實驗的方法。

三、演示實驗的改進(jìn)創(chuàng)新

創(chuàng)新教育需要創(chuàng)造性的教與學(xué)。演示實驗是化學(xué)教學(xué)中被廣泛應(yīng)用、最有成效的教學(xué)形式。教材的實驗設(shè)計及操作方法雖然經(jīng)過反復(fù)驗證，但實際操作中仍存在一些不足，需要對某些實驗進(jìn)行改進(jìn)。實驗改進(jìn)本身就是在想象的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種創(chuàng)新。通過改進(jìn)實驗常?？梢栽鰪娧菔緦嶒灥男Ч?，為培養(yǎng)學(xué)生的觀察力提供了更為鮮明直觀的感性材料，吸引學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新的殿堂，并能激發(fā)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維。教師創(chuàng)新演示實驗，不但能使學(xué)生掌握有關(guān)化學(xué)知識，而且更起到一個培養(yǎng)示范作用，從而培養(yǎng)他們不迷信課本，敢于用科學(xué)的方法進(jìn)行創(chuàng)新的精神，激活創(chuàng)新意識，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的目的。

例如，高一化學(xué)中的焰色反應(yīng)，常用鉑絲或鐵絲進(jìn)行實驗。但由于酒精燈火焰呈黃色，鉀火焰須隔鈷玻璃才能觀察到，且除銅元素外，其它焰色難以分辨，現(xiàn)象不明顯，此時可向?qū)W生如實相告：若想親手試驗焰色反應(yīng)，可以設(shè)計出不必使用鉑絲的實驗方案。讓學(xué)生查閱有關(guān)書刊資料，學(xué)生了解到酒精燈的火焰因燈頭燈芯不干凈、酒精不純而使火焰大多呈黃色，所以可以在實驗中先將潔凈脫脂棉用無水酒精濕潤，然后用潔凈的鑷子夾著脫脂棉代替鉑絲進(jìn)行實驗；還有一些同學(xué)先點燃盛在小燒杯中的無水酒精，然后用藥匙或玻璃棒沾少量試樣灑在小燒杯的酒精火焰中灼燒。這兩種方案的現(xiàn)象非常明顯，焰色持續(xù)時間長，且鉀元素的焰色不需鈷玻璃即可觀察到。改進(jìn)后的焰色反應(yīng)實驗更直觀、更富有吸引力，最重要的是訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

四、改驗證性實驗為探索性實驗

有教師指導(dǎo)的學(xué)生實驗是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和觀察能力、實驗?zāi)芰皠?chuàng)新思維能力的最佳途徑。因此，在新課程理念的指導(dǎo)下，更應(yīng)充分挖掘教材實驗中的探索性實驗或更多地將驗證性實驗改為探索性實驗，用心組織、潛心研究、創(chuàng)設(shè)問題情景，指導(dǎo)學(xué)生探究和與學(xué)生一起探究學(xué)習(xí)，展示獲取知識的過程。對學(xué)生進(jìn)行的科學(xué)方法教育滲透在科學(xué)探究的全過程中，讓學(xué)生在具體的實踐過程中，在學(xué)習(xí)和運用的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)方法。可使學(xué)生喜歡在未知的情景中探索，尋求發(fā)現(xiàn)新途徑、新關(guān)系、新知識，并運用知識解決問題，從而不斷增強他們的創(chuàng)新意識。

變“驗證性”實驗為“探索性”實驗，不但能使學(xué)生主動地進(jìn)參與探索，還能幫助學(xué)生理解實驗的原理，既“知其然”又“知其所以然”，把感性認(rèn)識上升到理性高度?！疤骄啃浴睂嶒炦€提供了理論指導(dǎo)實踐、在新情境下解決新問題的機會，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

五、注重動手，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力

要創(chuàng)新，就必須具有一定的專業(yè)技能，這是創(chuàng)造者所必備的直接動力。這種能力越強，其創(chuàng)造能力就越大，通過實驗操作使學(xué)生手腦并用，學(xué)做結(jié)合，這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必由途徑。楊振寧教授曾經(jīng)指出：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機會?！逼鋵?，不但我國小孩如此，就連我國中學(xué)生參加國際化學(xué)奧林匹克競賽時，其實驗成績往往也落后于其他國家，正如杜寶石和何占航所認(rèn)為的，化學(xué)實驗特別強調(diào)個人的動手能力和綜合應(yīng)用能力。這就要求教師勇于創(chuàng)新，大膽改革，采取各種措施為學(xué)生提供盡可能多的動手操作的時間機會，使學(xué)生在實驗過程中變被動為主動，在實驗技能、知識應(yīng)用、觀察現(xiàn)象、分析問題及解決問題等諸方面的能力得到全面訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)知識的創(chuàng)新。

新課程重視化學(xué)實驗教學(xué)，為廣大師生開展化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新提供了廣闊的空間。因此，教師應(yīng)該重視引領(lǐng)高中學(xué)生開發(fā)化學(xué)儀器，改進(jìn)實驗方法，加強實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識解決生活、生產(chǎn)及科研中的實際問題，不斷獲得一種迎難而上而且激動人心的愉悅，從而提高科學(xué)探究能力。