基于化學(xué)實驗培養(yǎng)高中學(xué)生創(chuàng)新精神的實踐探索

馮志健

【摘 要】培養(yǎng)具有創(chuàng)新素養(yǎng)的高素質(zhì)人才，是當(dāng)今教育改革的重大課題，也是高中化學(xué)教育改革的一個重要方向。實驗教學(xué)作為高中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，它憑借生動的魅力和豐富的內(nèi)涵在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)方面發(fā)揮著獨特的、無法替代的功能和作用。高中化學(xué)教師要充分利用這個優(yōu)勢，加強和改進化學(xué)實驗教學(xué)方法，即通過演示實驗喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識，基于探索性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)，開展課外活動鍛煉學(xué)生的實踐能力，通過自主設(shè)計實驗激活學(xué)生創(chuàng)新思維，從而達到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的目的。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);實驗教學(xué);創(chuàng)新思維;創(chuàng)新能力

開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是創(chuàng)新教育時代的呼喚。培養(yǎng)一批又一批具有創(chuàng)新素養(yǎng)的高素質(zhì)人才，是當(dāng)今教育改革的重大課題，也是高中化學(xué)教育改革的一個重要方向。實驗教學(xué)作為高中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，它憑借生動的魅力和豐富的內(nèi)涵在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)方面發(fā)揮著獨特的無法替代的功能和作用。高中化學(xué)教師要充分利用這個優(yōu)勢，加強和改進化學(xué)實驗教學(xué)的方法，努力挖掘化學(xué)實驗教學(xué)的潛能，從而達到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的目的。本文從高中化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新的角度探討培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的問題。

一、通過演示實驗喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識

意識是行動的先導(dǎo)，而學(xué)生創(chuàng)新意識的激發(fā)又往往來自教師的教學(xué)啟迪。根據(jù)教學(xué)需要創(chuàng)設(shè)一些演示實驗，不僅能彌補教學(xué)內(nèi)容的缺憾，幫助學(xué)生理解化學(xué)知識，還能培養(yǎng)他們不迷信課本、敢于對科學(xué)方法進行創(chuàng)新的精神，能喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識。

例如：在學(xué)習(xí)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，由于這個反應(yīng)沒有明顯的實驗現(xiàn)象，從觀察的角度講，學(xué)生無法判斷這個反應(yīng)是否發(fā)生。為了幫助學(xué)生理解，可設(shè)置這樣一個實驗：選取一個健力寶塑料瓶，使其充滿二氧化碳氣體，然后往瓶內(nèi)注入50毫升氫氧化鈉飽和溶液，立即用塞子塞緊，振蕩片刻，這時，可觀察到塑料瓶奇跡般地癟了下去，且塑料瓶被大氣壓迫而產(chǎn)生的“啪”“啪”的響聲，通過這個實驗可以使學(xué)生體驗到二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。又如，高一化學(xué)教材中介紹濃硫酸的吸水性時，沒有安排演示實驗，只有一個利用濃硫酸吸水性作干燥的洗氣裝置，學(xué)生缺乏對濃硫酸吸水作用的直觀感受，對此，教師可設(shè)計如右圖裝置進行實驗：將兩片用水浸濕后的濾紙，分別用兩鐵絲勾上，隨即把橡皮塞塞緊，過15分鐘左右，取下橡皮塞，對比兩片濾紙，可以看到瓶內(nèi)濾紙變干，從而證明了濃硫酸具有吸水性。當(dāng)學(xué)生看到這些新鮮有趣的演示實驗，興趣盎然，創(chuàng)新精神也隨之萌發(fā)。

二、基于探索性實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新品質(zhì)

中學(xué)化學(xué)實驗有兩種方法：一種是驗證性實驗，另一種是探索性實驗。前者往往是教師講授化學(xué)知識在前，做演示實驗或?qū)W生動手做實驗在后，其目的在于驗證、鞏固己學(xué)過的化學(xué)知識和培養(yǎng)操作技能。先嘗試實驗，然后在觀察實驗的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)抽象的邏輯思維，自己概括歸納實驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)，從而揭示出物質(zhì)變化特點及其規(guī)律。兩種實驗方法之間差異分析見下表：

基于化學(xué)實驗教學(xué)實踐，筆者認為，探索性實驗教學(xué)方法是探索性教學(xué)模式在實驗教學(xué)的具體應(yīng)用。教師在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力、嚴謹求是的科學(xué)創(chuàng)新品質(zhì)、善于運用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法主動參與學(xué)習(xí)過程及發(fā)展全面素質(zhì)方面，采用探索性實驗教學(xué)方法可以起到驗證性實驗教學(xué)方法不能起到的作用。

探索性實驗教學(xué)方法的一般程序和結(jié)構(gòu)為：

三、通過自主設(shè)計實驗激活學(xué)生創(chuàng)新思維

創(chuàng)新能力的核心是創(chuàng)新思維。而創(chuàng)新思維的主要表現(xiàn)形式就是發(fā)散性思維，多角度的思考問題，以求得多種設(shè)想、方案或結(jié)論。在化學(xué)教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，學(xué)生的創(chuàng)新思維可以得到“活化”和發(fā)展。以高三教材原電池為例，教師在做了教材中的演示實驗后，補充下面實驗：把2mol/L的NaOH溶液分裝在兩個試管中，然后分別投入純鋁片和表面沉積有銅的鋁片各一片，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。后者產(chǎn)生氣泡速率比前前者快，在這基礎(chǔ)上向?qū)W生提出下列問題：“能否設(shè)計出比較活潑的金屬作正極、不活潑的金屬作負極的原電池？”由于答案是學(xué)生熟知的，所以問題一提出，馬上就有學(xué)生認為不可能設(shè)計出這樣的原電池。但也有學(xué)生聯(lián)系教師補充實驗展開了聯(lián)想，提出了以下方案：

（1）鎂、鋁作電極，浸入NaOH溶液中，鎂的金屬活潑性雖比鋁強，但鎂不跟NaOH溶液反應(yīng)，所以鋁作負極、鎂作正極。

還有學(xué)生聯(lián)想到鋁遇冷濃HNO2鈍化，又設(shè)計出另一種方案：

（2）鋁、銅作電極，浸入濃HNO2溶液中，鋁的金屬活潑性雖比銅強，但鋁被濃HNO2鈍化作正極，銅作負極。

用電流計驗證，果然符合。化學(xué)實驗誘發(fā)學(xué)生突破常規(guī)，跳出原有知識的框框，能使學(xué)生的思維激活到最佳狀態(tài)，學(xué)生的創(chuàng)造能力也能得到培養(yǎng)和鍛煉。

四、開展課外活動鍛煉學(xué)生的實踐能力

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造智力，必須注重將課內(nèi)所學(xué)的知識方法運用到課外實踐中，才能讓其獲得終身受益的創(chuàng)造能力。

化學(xué)課外活動主要是組織開展家庭小試驗和社會服務(wù)實踐活動。在家庭小實驗活動中，學(xué)生可以充分自由的發(fā)揮想象力，根據(jù)自己的興趣愛好設(shè)計實驗方案，進行探究活動。在家庭小實驗活動中，教師還應(yīng)該進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和點撥，如實驗藥品、器具的可取性、成功性的大小、實驗的安全性、觀察方法（觀察的思路、順序）、實驗的操作步驟方法等。在每次活動結(jié)束后，應(yīng)安排學(xué)生進行相互交流，這對啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力有很大的幫助。

對于社會實踐服務(wù)活動，應(yīng)根據(jù)本地特點來進行。在農(nóng)村可根據(jù)庭院經(jīng)濟發(fā)展特點組織開展活動，如用熟石灰與硫酸銅配制波爾多液農(nóng)藥防治農(nóng)作物的病蟲害、用PH試紙測定農(nóng)田的酸堿度等。在城市，可對當(dāng)前的熱點“環(huán)?！眴栴}進行一些研究，如配合環(huán)保部門進行除塵量的測定、水標本采集及水質(zhì)分析、酸雨的監(jiān)測等。學(xué)生通過社會服務(wù)活動不僅能增強環(huán)保意識，還能鍛煉自己的創(chuàng)新實踐能力。

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關(guān)鍵在于改革課堂教學(xué)教學(xué)方法和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。在教學(xué)過程中通過設(shè)疑探索，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的探索意識，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維?？傊訌姾透倪M實驗教學(xué)方法，努力挖掘?qū)W生的實驗潛能，進一步優(yōu)化實驗教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的有效途徑之一。

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