拓展課外實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)創(chuàng)新能力

張靈麗

摘要：通過(guò)帶領(lǐng)指導(dǎo)學(xué)生做一系列的課外拓展實(shí)驗(yàn)，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，學(xué)生通過(guò)親自深入實(shí)踐，不僅增強(qiáng)了理解力，降低了學(xué)習(xí)的難度，而且鍛煉了學(xué)生的耐心和細(xì)心，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和思維的廣度和深度。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；反思；實(shí)踐；趣味；創(chuàng)新

文章編號(hào)：1008-0546（2016）06-0089-03 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.031

美國(guó)學(xué)者埃德加·戴爾1946年提出了“學(xué)習(xí)金字塔”的理論。以語(yǔ)言學(xué)習(xí)為例，在初次學(xué)習(xí)兩個(gè)星期后：在塔尖，第一種學(xué)習(xí)方式——“聽(tīng)講”，也就是老師在上面說(shuō)，學(xué)生在下面聽(tīng)，這種我們最熟悉最常用的方式，學(xué)習(xí)效果卻是最低的，兩周以后學(xué)習(xí)的內(nèi)容只能留下5%。第二種，通過(guò)“閱讀”方式學(xué)到的內(nèi)容，可以保留10%。第三種，用“聲音、圖片”的方式學(xué)習(xí)，可以達(dá)到20%。第四種，是“示范”，采用這種學(xué)習(xí)方式，可以記住30%。第五種，“小組討論”，可以記住50%的內(nèi)容。第六種，“做中學(xué)”或“實(shí)際演練”，可以達(dá)到75%。最后一種在金字塔基座位置的學(xué)習(xí)方式，是“教別人”或者“馬上應(yīng)用”，可以記住90%的學(xué)習(xí)內(nèi)容。愛(ài)德加·戴爾提出，學(xué)習(xí)效果在30%以下的幾種傳統(tǒng)方式，都是個(gè)人學(xué)習(xí)或被動(dòng)學(xué)習(xí)；而學(xué)習(xí)效果在50%以上的，都是團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)金字塔理論是我平時(shí)教學(xué)方法的依據(jù)，做了諸多嘗試，效果顯著。具體實(shí)踐如下：

一、家庭小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)化學(xué)的研究方法

1. 鐵粉的探究

課上講鐵生銹的實(shí)驗(yàn)，建議學(xué)生做家庭小實(shí)驗(yàn)。學(xué)生把月餅盒里的黑色干燥劑 （主要成分是鐵粉，還有食鹽等）放在煤氣灶上的火焰上灼燒，看到了壯觀驚險(xiǎn)火星四射的現(xiàn)象。還有同學(xué)拿月餅包裝盒里的鐵粉，做了如下實(shí)驗(yàn)，首先，她把鐵粉放在水里，充分?jǐn)嚢韬?，靜置，倒掉上層清液，將下層的黑色不溶物晾干，在晾干的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，黑色粉末變紅了，接著，她把白醋分別倒入黑色和紅色粉末中，意外地發(fā)現(xiàn)，液體逐漸變黃了，當(dāng)學(xué)生繪聲繪色的描述完畢，我贊揚(yáng)道：“你好前衛(wèi)哦！已經(jīng)把初三化學(xué)第五章金屬的性質(zhì)和第七章酸堿鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)做了”。學(xué)生聽(tīng)了，很驚喜，迫不及待地要我告訴他實(shí)驗(yàn)原理。這時(shí)候，學(xué)生的學(xué)習(xí)，已經(jīng)不是我讓他學(xué)了，早已變成我要學(xué)了，我們知道，內(nèi)驅(qū)力是做好一件事的關(guān)鍵，當(dāng)孩子在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)到化學(xué)的樂(lè)趣和神奇，那種忘我的投入的激情，爆發(fā)的力量是巨大的。

2. 銅絲的探究

有同學(xué)在家里做實(shí)驗(yàn)，在煤氣灶上加熱銅絲，并拍了視頻，我在課上播放了該視頻，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。學(xué)生們驚叫：“咦！綠色火焰，銅絲變黑?！睂W(xué)生的思維是活躍的，還把加熱的銅絲放到水中，發(fā)現(xiàn)黑色仍然存在，她又拿餐巾擦拭，發(fā)現(xiàn)紙上留有黑色粉末，但銅絲依然是黑的。我問(wèn)：“變黑后的銅絲放到水中，銅絲依然是黑色，說(shuō)明黑色物質(zhì)是否溶于水？”學(xué)生答：“不溶！”那紙上的黑色粉末一定是氧化銅嗎？”學(xué)生答：“根據(jù)蠟燭燃燒，白瓷片上的炭黑，可能有炭黑，還可能有氧化銅。”我贊揚(yáng)學(xué)生的延伸思維，繼續(xù)問(wèn)，請(qǐng)猜測(cè)黑色粉末可能有幾種組成？學(xué)生答出了3種：一、只有氧化銅，二、只有碳粉，三、兩者都有。我贊揚(yáng)到：說(shuō)的太好了，你們無(wú)意中編了一道中考實(shí)驗(yàn)題啊！請(qǐng)大家想想，如果沒(méi)有同學(xué)做這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們會(huì)有這么多思考嗎？所以，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是思考的源泉，更是我們創(chuàng)造的源泉，希望更多的同學(xué)投入到實(shí)驗(yàn)的隊(duì)伍中去。

現(xiàn)在的孩子，在家里除了寫(xiě)作業(yè)，就是看書(shū)，很少有動(dòng)手做事的習(xí)慣，不僅動(dòng)手能力日益退化，而且，懶得動(dòng)的習(xí)慣日益養(yǎng)成，從孩子長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，肯定是不利的。作為一名化學(xué)老師，希望通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成孩子勤動(dòng)手的習(xí)慣，進(jìn)而延伸到生活的方方面面，成為一個(gè)自食其力的獨(dú)立人。

二、帶領(lǐng)學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

今年參加了全國(guó)十二屆化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研討會(huì)，對(duì)參賽作品——?jiǎng)?chuàng)新版噴泉實(shí)驗(yàn)[1]興致很濃，參賽回來(lái)后，迫不及待地對(duì)著操作圖，組裝儀器，可就要?jiǎng)邮謱?shí)驗(yàn)時(shí)，我猶豫了，若先停止加熱，后夾止水夾，水會(huì)倒吸，若先夾止水夾，后熄燈，試管可能會(huì)爆裂。猶豫再三，決定兩者都試試看，如我所猜，水倒吸了！慶幸地是，試管沒(méi)爆，可實(shí)驗(yàn)只成功了一半呢！課堂上，我把難題拋給學(xué)生，學(xué)生從大氣壓的角度分析，想出一個(gè)解決方案，把試管改成支管，接一個(gè)防倒吸裝置。在實(shí)驗(yàn)室里，我站在一邊，讓他們看著我事先組裝好的儀器，分析實(shí)驗(yàn)原理，思考實(shí)驗(yàn)步驟，尤其是是三個(gè)止水夾的開(kāi)關(guān)的先后順序。學(xué)生們先是七嘴八舌各抒己見(jiàn)，而后，靜下來(lái)沉思，然后各自提出自己的觀點(diǎn)，商量討論到大家觀點(diǎn)一致，都認(rèn)可時(shí)，決定開(kāi)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，在開(kāi)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前，他們又分工合作，你做什么，我做什么。等一切準(zhǔn)備就緒，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)噴泉緩緩噴出的一霎那，“耶！我們成功了?！逼鋵?shí)，帶學(xué)生一起探究實(shí)驗(yàn)，并不是一定要做出什么發(fā)明創(chuàng)造，更是為了培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣，培養(yǎng)小組合作討論的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，更是讓他們感受到一種成就感，體驗(yàn)到動(dòng)手動(dòng)腦帶來(lái)的無(wú)限樂(lè)趣。這種精神上的愉悅是發(fā)自?xún)?nèi)心的，比任何物質(zhì)上的享受都更能激勵(lì)學(xué)生，增強(qiáng)自信心。

三、學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中反思提升

1.火星寫(xiě)字的探究

溶液這一章是個(gè)難點(diǎn)，尤其降溫結(jié)晶和蒸發(fā)結(jié)晶學(xué)生不易理解，為此，我?guī)Р糠滞瑢W(xué)做趣味實(shí)驗(yàn)——火星寫(xiě)字[2]，到了實(shí)驗(yàn)室，我一改往日先說(shuō)后做的風(fēng)格，不聲不響做實(shí)驗(yàn)，讓他們觀察，然后模仿操作。他們操作時(shí)，腦子里的問(wèn)號(hào)就跳出來(lái)了，紛紛提問(wèn)，這神奇的實(shí)驗(yàn)，背后的原理是什么呢？我詳細(xì)解釋?zhuān)麄凕c(diǎn)頭。然后，我建議他們拍微視頻，我閃到一邊，任由他們分工，商量，折騰。學(xué)生的思維是活躍的，也是有序的，更是出乎我預(yù)料的。他們稍稍商量后，分成3組，每組一人負(fù)責(zé)錄像，一人負(fù)責(zé)做實(shí)驗(yàn)，一人負(fù)責(zé)講解實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、操作步驟、實(shí)驗(yàn)原理?？粗麄儑?yán)肅、小心翼翼的神情動(dòng)作，我竊喜，效果達(dá)到了。各組炫耀自己的作品時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的作品不太好，他們又聚在一起研討：帶火星木條點(diǎn)燃紙張時(shí)，紙是豎著拿？還是橫著拿？一定要吹干紙，還是略微潮濕？硝酸鉀和水的比例多少最合適？經(jīng)過(guò)大家反復(fù)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，紙橫著拿，紙張干燥，試管里硝酸鉀和水各一半時(shí)，實(shí)驗(yàn)效果最好。

等講到晶體時(shí)，我把該實(shí)驗(yàn)搬到教室，請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)表演，在最關(guān)鍵的一步，表演者可能太緊張，竟拿著燃著的木條點(diǎn)了紙片，整張紙燒起來(lái)了，臺(tái)下心急的同學(xué)吼他笨，我笑笑，換張做過(guò)手腳的紙給他重新做，火龍出來(lái)了，大家鼓掌，我說(shuō)，剛才朱同學(xué)把整張紙燒壞了，未必是壞事，一個(gè)實(shí)驗(yàn)成功，一個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗，剛好驗(yàn)證了硝酸鉀的著火點(diǎn)比紙低！其實(shí)，只要做實(shí)驗(yàn)，就會(huì)有失敗，大凡成功的實(shí)驗(yàn)都要經(jīng)歷過(guò)無(wú)數(shù)次的失敗做鋪墊。等我講到這里的時(shí)候，抬頭，看到表演者沮喪的臉?biāo)查g眉飛色舞，我倒吸了一口冷氣，暗自慶幸，這無(wú)心的安慰好及時(shí)呢！一個(gè)本來(lái)特聰明的學(xué)生被同學(xué)們說(shuō)笨，打擊非同小可呢！

2. 硫酸銅晶體的探究

在講晶體的時(shí)候，我們?cè)诮淌依镒銎鹆肆蛩徙~晶體，并親切地昵稱(chēng)為養(yǎng)寶寶，硫酸銅晶體制作過(guò)程如下[3] “寶寶成長(zhǎng)日記”。1.稱(chēng)取硫酸銅晶體放在燒杯里，加入水，當(dāng)晶體完全溶解后過(guò)濾，得到硫酸銅的飽和溶液。2.冷卻，取一小塊硫酸銅晶體作為晶種，用細(xì)線扎牢后吊入溶液中。3.每隔一天，把晶體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)盛有飽和硫酸銅溶液的燒杯中，晶體不斷長(zhǎng)大。晶體實(shí)驗(yàn)繼續(xù)中，學(xué)生湯問(wèn)：我們的結(jié)晶有問(wèn)題，每次晶核上都會(huì)長(zhǎng)出一串，是怎么回事呢？我反問(wèn)，你覺(jué)得呢？湯：可能是我們配的溶液太濃了吧？我們想重新配稀點(diǎn)的溶液來(lái)試試看？我：你們終于意識(shí)到自己的貪心了，把我一大瓶硫酸銅粉末全都用完了，其實(shí)，根本不需要這么多的，多胞胎連體嬰兒，就當(dāng)為你們的貪心買(mǎi)單了。湯：我們以為溶液越濃，效果越好呢，沒(méi)曾想……然后，他們分工行動(dòng)，重新找了晶核，重新配溶液，重新培養(yǎng)出一個(gè)俊美的健康寶寶。學(xué)生花：老師真壞，為啥不早告訴我們呢？我：不曾經(jīng)歷過(guò)，怎會(huì)懂得呢？凡事我都事先打好預(yù)防針，你們走捷徑，這和養(yǎng)小豬羅有區(qū)別嗎？我要培養(yǎng)的是會(huì)思考的創(chuàng)新人才呢！

四、學(xué)生演示并講解實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)

很多學(xué)生對(duì)量液管的使用原理搞不清楚，我?guī)麄兊綄?shí)驗(yàn)室，拿來(lái)儀器，讓學(xué)生組裝，問(wèn)：誰(shuí)可以上來(lái)邊演示邊講解？幾個(gè)男生大大方方地上來(lái)，一邊做實(shí)驗(yàn)，一邊講解，甚至還在黑板上畫(huà)圖，那架勢(shì)，那神情，和老師無(wú)異，下面的同學(xué)不停地鼓掌、喝彩、糾正、補(bǔ)充，氣氛活躍。此情此景，我感慨萬(wàn)分，就在想，平時(shí)我們以老師講解為主的課堂，真淹沒(méi)了這些孩子，真應(yīng)該多創(chuàng)造機(jī)會(huì)，讓學(xué)生講，學(xué)生做，好的學(xué)生不比老師講的差，甚至他獨(dú)到的思維和見(jiàn)解，比老師講的還要精彩、有效，如果從小學(xué)開(kāi)始，每節(jié)課能給更多的孩子這樣的機(jī)會(huì)，久而久之，不論是學(xué)生的能力，還是老師的眼界，更有學(xué)習(xí)效率都會(huì)大幅提高，最關(guān)鍵的是，這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，更有思考力、表達(dá)能力、動(dòng)手能力，而不是只會(huì)做題的機(jī)器，這也許就是我將來(lái)要探究的方向吧？

五、帶領(lǐng)學(xué)生走出教室，做趣味實(shí)驗(yàn)

1. 鋁熱反應(yīng)

班級(jí)一個(gè)化學(xué)發(fā)燒友自帶了鋁熱反應(yīng)的藥品，我們自修課在操場(chǎng)上做實(shí)驗(yàn)，操場(chǎng)上打球的同學(xué)全都圍了過(guò)來(lái)，可惜天公不作美，風(fēng)很大，鎂帶總是點(diǎn)不燃，膽大的學(xué)生錢(qián)和程用雙手擋風(fēng)，黃脫了棉襖擋風(fēng)，被我制止。時(shí)間一分一分過(guò)去了，可鎂帶就是不給面子，好多次，我想宣布放棄，可是看著圍觀的學(xué)生都在眼巴巴地期盼著，沒(méi)有絲毫離去的念頭，話到嘴邊，又收回，最終，鎂帶被學(xué)生的耐心和誠(chéng)意打動(dòng)，滋滋冒煙了，引燃了鋁熱劑，就在火光沖天的一瞬間，圍觀的學(xué)生們一起鼓掌歡呼！蒼天不負(fù)好奇心呢！

2. 焰色反應(yīng)

講金屬的物理性質(zhì)，補(bǔ)做了改進(jìn)版的焰色反應(yīng)[4]，具體操作如下：各取氯化銅、氯化鋇、氯化鈣、氯化鈉一克，放在坩堝蓋里，坩堝蓋放在試管架上，各滴入一毫升酒精，點(diǎn)燃，各色火焰爭(zhēng)相綻放，猶如美麗的焰火，火焰熄滅后，學(xué)生們意猶未盡，問(wèn)：若滴加酒精，它們還可以燃燒嗎？我說(shuō)，那就試試看唄？然后，再滴加酒精點(diǎn)燃，顏色反應(yīng)依然綻放。學(xué)生甲問(wèn)：為什么還可以繼續(xù)燃燒呢？學(xué)生乙答：焰色反應(yīng)是物理變化嘛，當(dāng)然還可以看到火焰了，我點(diǎn)頭默許。

六、 結(jié)束語(yǔ)

“提高學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)智慧型的學(xué)生?！币恢笔俏覀兘逃ぷ髡咦巫我郧蟮淖罡呔辰?，但如何到達(dá)我們夢(mèng)寐以求的境界呢？我想引用普魯斯特[5]的一段話來(lái)給予答案：獲得智慧有兩種，一種是教師傳授，毫無(wú)痛苦，另一種則是來(lái)自生活本身，充滿痛苦。而事實(shí)是：來(lái)自痛苦的智慧方是真知。學(xué)生從走進(jìn)學(xué)校的那一天，老師就像他們灌輸高尚的道德和情操，將來(lái)回首往事，他們也許會(huì)覺(jué)得了無(wú)遺憾，要是愿意，他們甚至可以將過(guò)去的所言所行，公之于眾而毫無(wú)愧疚，但說(shuō)實(shí)在的，他們是可憐蟲(chóng)，無(wú)謂的教條的犧牲品，他們學(xué)來(lái)的東西意義不大，智慧是教不出來(lái)的，只有通過(guò)自身的經(jīng)歷去發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有人可以分擔(dān)，任何人也不能代勞。其實(shí)道理類(lèi)似于中國(guó)的一句古話：“實(shí)踐出真知?！睂W(xué)生只有通過(guò)親自實(shí)驗(yàn)，在一次又一次的失敗者中，總結(jié)、反思、改進(jìn)，才能真正提升智慧，創(chuàng)設(shè)精華。

參考文獻(xiàn)

[1][4]中國(guó)教育學(xué)會(huì)化學(xué)教學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì).全國(guó)第十二屆化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新研討會(huì)資料匯編[M].2015：56，243

[2][3]劉正賢主編，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大全[M].上海：上海教育出版社，1998：409，439

[5] 阿蘭.得波頓.擁抱似水年華[M].上海：上海世紀(jì)出版社，2004；68-69