高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

靳大林

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高中化學(xué)教學(xué)中必不可少的組成部分，理應(yīng)放在重要位置.然而在高中化學(xué)教學(xué)中，出現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠、教學(xué)方法不合理、教學(xué)目標(biāo)不明確等問題，從而對高中化學(xué)教學(xué)效果產(chǎn)生消極影響.下面對在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行深入分析.

一、在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.教師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識不到位

傳統(tǒng)的教學(xué)觀念都以課本知識為重心，在講授化學(xué)知識時更多依靠教師的解釋和學(xué)生的理解，而忽略了實(shí)踐操作這一重要環(huán)節(jié).有的教師為了節(jié)約課堂時間，或是覺得化學(xué)實(shí)驗(yàn)對考試并沒有太大的作用，因此沒有花費(fèi)足夠的精力認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)教學(xué).教師的態(tài)度必然影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)生會因此輕視實(shí)驗(yàn)，采取敷衍馬虎的態(tài)度進(jìn)行操作，不僅存在一定的安全隱患，而且無法在實(shí)驗(yàn)中學(xué)到知識.這樣，從教學(xué)理念上來講，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在嚴(yán)重的偏差，教學(xué)質(zhì)量難以保證.

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件不足

有些教師的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式，沒有對其進(jìn)行深入的探索和研究，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法不合理，不能取得理想的教學(xué)效果.即使有實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也都是像完成任務(wù)一樣地趕進(jìn)度，而沒有引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，更沒有對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行分析和反思.有些學(xué)校缺乏進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要條件，往往多人共用一套設(shè)備，很難保證每個學(xué)生都能獲得機(jī)會親自動手實(shí)踐，使學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度大打折扣.另外，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室缺乏有效的管理制度和專職實(shí)驗(yàn)員，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，阻礙了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展.

二、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的必要性

創(chuàng)新是一種改變，是一種推動力量，能促使事物不斷向前發(fā)展.創(chuàng)新不僅對于學(xué)生個體的學(xué)習(xí)和成長來說具有積極意義，對于整個社會的全面發(fā)展也具有重要作用.因此，從高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力很有必要.

1.提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

創(chuàng)新不僅是一種意識，更是一種實(shí)實(shí)在在的能力.因此，創(chuàng)新能提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，將其培養(yǎng)為符合社會需要的人才.從學(xué)習(xí)方面來說，創(chuàng)新一般都是在一定的知識基礎(chǔ)之上，通過探索產(chǎn)生新思想、新方法和新理論.在這一過程中，學(xué)生必須充分理解和消化學(xué)到的知識，在頭腦中形成相應(yīng)的知識框架，并對這些基礎(chǔ)知識運(yùn)用自如.在此基礎(chǔ)之上，學(xué)生還要發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，才能進(jìn)行創(chuàng)新.因此，創(chuàng)新是一個非常復(fù)雜的過程，不僅對學(xué)生的基礎(chǔ)知識有較高的要求，而且在創(chuàng)新的過程中學(xué)生的思維能力、組織能力、自主學(xué)習(xí)能力得到培養(yǎng).

從綜合能力方面來說，除了學(xué)習(xí)之外，創(chuàng)新還能對學(xué)生的其他能力進(jìn)行培養(yǎng).比如，創(chuàng)新活動往往需要團(tuán)隊(duì)之間的合作，而如何高效地組織團(tuán)隊(duì)工作，與成員之間保持必要的交流，對活動事務(wù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)陌才藕蛥f(xié)調(diào)，等等，都是非常關(guān)鍵的影響因素.另外，創(chuàng)新往往與個人的興趣愛好有非常緊密的聯(lián)系.鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新，對于發(fā)展學(xué)生的特長，提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心具有重要意義.

2.優(yōu)化化學(xué)課堂教學(xué)

課堂教學(xué)質(zhì)量是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素.高效課堂能在教學(xué)過程中融入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而潛移默化地影響學(xué)生的思維方式.優(yōu)化化學(xué)課堂教學(xué)，提供了師生面對面接觸的機(jī)會，學(xué)生的提問及學(xué)生對問題理解的思想，往往是教學(xué)中的疑點(diǎn)、難點(diǎn)，是學(xué)生認(rèn)識的困惑點(diǎn).由于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，自然學(xué)生在課堂上與教師之間的配合就更加高效，理解知識也更加快速.而教師與學(xué)生之間的溝通得到加強(qiáng)，就能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)中遇到的困難，從而給予針對性的指導(dǎo)和糾正，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新精神.

創(chuàng)新教學(xué)的特點(diǎn)之一就是靈活性強(qiáng)，能營造一種輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，潤物細(xì)無聲，學(xué)生之間互相鼓勵、互相學(xué)習(xí)，從而共同進(jìn)步.創(chuàng)新教學(xué)活動往往形式多樣、內(nèi)容豐富，有助于緩解緊張的學(xué)習(xí)生活給高中學(xué)生造成的心理壓力.不斷改進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容，能及時更新貼近當(dāng)下社會的形勢變化，使學(xué)習(xí)與實(shí)踐保持高度統(tǒng)一，從而使學(xué)生學(xué)到的知識具有更強(qiáng)的實(shí)用性和有效性.當(dāng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法都得到改善，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，則課堂教學(xué)質(zhì)量會因此得到提高.

三、在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能

1.開展模擬教學(xué)

計算機(jī)模擬教學(xué)是一種不同于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的新模式，具有很多教學(xué)優(yōu)勢，既能發(fā)揮傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識傳授作用，又能刺激學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也可以借助多媒體教學(xué)設(shè)備和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行模擬教學(xué)，滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本需求，產(chǎn)生較好的教學(xué)效果.

首先，計算機(jī)模擬教學(xué)操作方便，能節(jié)省大量的課堂時間和教學(xué)資源，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率.有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的要求非常嚴(yán)格，很多外在的因素都會影響到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，而模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)鼙苊膺@些外因的干擾，產(chǎn)生理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.有些實(shí)驗(yàn)難度較大，在實(shí)際操作中成功率較低，如果進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)，可能需要重復(fù)多遍才能達(dá)到預(yù)期效果，從而浪費(fèi)大量時間，影響教學(xué)進(jìn)度，也會造成化學(xué)實(shí)驗(yàn)原料的浪費(fèi)，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本.模擬實(shí)驗(yàn)在理想的實(shí)驗(yàn)條件下能提高實(shí)驗(yàn)的成功率，節(jié)約課堂時間.有些規(guī)模大的實(shí)驗(yàn)不便進(jìn)行，通過計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生了解到實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果.有些微觀、不易察覺的實(shí)驗(yàn)變化，通過計算機(jī)模擬則能看得一清二楚.

其次，模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣呋瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安全性.有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在很大的安全風(fēng)險，對于學(xué)生來說尤其如此.如果粗心大意、操作不當(dāng)，可能會引發(fā)事故，對學(xué)生的生命安全造成傷害.比如，有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生一些有毒氣體，一旦泄露則會使人中毒；有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在爆炸的風(fēng)險，事故突發(fā)性強(qiáng)；有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要加熱液體，液體在高溫下四處飛濺可能造成傷害；等等.而模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)茚槍赡馨l(fā)生的安全事故進(jìn)行演示，配合教師的講解，使學(xué)生意識到實(shí)驗(yàn)安全的重要性.同時，能節(jié)約大量的實(shí)驗(yàn)試劑.通過形象生動的動畫模擬，使學(xué)生直觀觀察到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，從而幫助學(xué)生理解和掌握知識.

2.重視實(shí)踐操作

實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該體現(xiàn)在學(xué)生的參與中.只有通過親身實(shí)踐，學(xué)生才能從中學(xué)到知識，養(yǎng)成創(chuàng)新思考的習(xí)慣.教師可以根據(jù)教學(xué)需要，選擇一些安全性高、操作簡便的經(jīng)典化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生通過實(shí)踐操作去探索化學(xué)原理.在操作過程中，學(xué)生對學(xué)到的化學(xué)知識進(jìn)行充分思考和靈活運(yùn)用，將知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際的體驗(yàn)，從而提高學(xué)習(xí)興趣.當(dāng)然，在動手操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生不只是學(xué)到實(shí)驗(yàn)的流程，更需要對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行理解.如果在操作過程中遇到困難，還要學(xué)會及時發(fā)現(xiàn)問題、采取措施解決問題等.這種探索和實(shí)踐的能力正是創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ).

例如，教師可以讓學(xué)生分組做定量測定加碘食鹽中的碘含量（以I計）的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行計算，引導(dǎo)學(xué)生用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定酸性條件下含有KIO3的食鹽，使學(xué)生做到課內(nèi)與課外有機(jī)地聯(lián)系起來，既學(xué)會了有關(guān)知識，更學(xué)會了獲取知識的方法.

3.強(qiáng)化分析思考

僅有知識教學(xué)和實(shí)踐操作，還不足以全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，創(chuàng)新往往需要精密的思考和分析.在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必要的思考、分析和總結(jié)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探索式的拓展.學(xué)生不僅要知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是什么，更要思考為什么會產(chǎn)生這樣的結(jié)果，這樣的結(jié)果能否應(yīng)用到其他方面，與其他的實(shí)驗(yàn)有沒有什么隱性的關(guān)聯(lián)，等等.從已知的知識出發(fā)，基于合理而大膽的猜想，進(jìn)行無限的思考和追問，往往是創(chuàng)新的過程.

在思考和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，教師應(yīng)該認(rèn)清自己的職責(zé)，以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué).創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須尊重學(xué)生的主觀能動性，教師只需做好自己的指導(dǎo)工作，給予必要的知識支持，在恰當(dāng)?shù)臅r候糾正學(xué)生的錯誤即可.只有這樣，才能促使學(xué)生養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的好習(xí)慣，并逐漸形成自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新的能力.

4.理論聯(lián)系生活

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還應(yīng)該基于生活實(shí)際.創(chuàng)新活動本身就是為了服務(wù)于人類社會的進(jìn)步，而創(chuàng)新活動的根基也正是豐富多彩的現(xiàn)實(shí)生活.在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要注重理論聯(lián)系實(shí)際.貼近學(xué)生實(shí)際生活的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，往往能給學(xué)生留下深刻印象，使學(xué)生結(jié)合自己的親身經(jīng)歷去思考、去感悟，從而產(chǎn)生創(chuàng)新的理念和想法.

具體來說，教師可以選擇一些生活中的化學(xué)現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，或者是引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察生活中的化學(xué)知識，從而使學(xué)生懷著好奇心主動去了解化學(xué).例如，采集土樣并測定其pH，實(shí)地調(diào)查鍋爐房中煤燃燒的廢氣（CO2和SO2）以及粉塵污染空氣的情況，如何正確使用化肥和農(nóng)藥等.這些簡單、生活化的化學(xué)知識更能吸引學(xué)生的興趣，往往能取得較好的創(chuàng)新能力培養(yǎng)效果.同時，教師可以鼓勵學(xué)生將學(xué)到的知識用于指導(dǎo)生活實(shí)踐.比如，理解了鐵生銹的化學(xué)原理，就可以在生活中采取措施避免一些鐵制品生銹.另外，開展家庭小實(shí)驗(yàn)是理論聯(lián)系實(shí)際的一種途徑，能利用課外時間進(jìn)行化學(xué)知識的補(bǔ)充學(xué)習(xí)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的探索實(shí)驗(yàn).如，自制酸堿指示劑和凈水劑對水質(zhì)進(jìn)行檢測、葉脈書簽、大顆粒硫酸銅晶體、從廢干電池中回收鋅片等.在教師的指導(dǎo)下，使學(xué)生逐步把“有疑問找老師”變?yōu)椤坝幸蓡栕鰧?shí)驗(yàn)”，并主動動腦、動手完成一些簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和對知識的應(yīng)用能力.