高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

侯瑞芬

河北省趙縣綜合職業(yè)教育中心

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

侯瑞芬

河北省趙縣綜合職業(yè)教育中心

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著獨(dú)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)，本文重點(diǎn)闡述了如何激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新意識(shí)，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(shí)驗(yàn)教學(xué)成為打開(kāi)發(fā)揮每個(gè)學(xué)生創(chuàng)新能力大門的鑰匙。

實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

有人認(rèn)為，創(chuàng)新能力“太神秘”、“太高不可攀”。美國(guó)心理學(xué)家馬斯洛認(rèn)為：創(chuàng)造力可以分為兩種，一種是“特殊才能的創(chuàng)造力”，另一種是“自我實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)造力”。創(chuàng)造力最本質(zhì)的涵義是“創(chuàng)新”，對(duì)在創(chuàng)造教育中開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力來(lái)講，客觀存在的“新”主要是對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是新的、前所未有的。

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，它的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)的形成和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

一、演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)創(chuàng)新

創(chuàng)新教育需要?jiǎng)?chuàng)造性的教與學(xué)。演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作方法雖然經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，但實(shí)際操作中仍存在一些不足，需要對(duì)某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)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(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)常常可以增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果，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(dú)立思考和創(chuàng)新思維。教師創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，不但能使學(xué)生掌握有關(guān)化學(xué)知識(shí)，而且更起到一個(gè)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(shí)，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(shí)驗(yàn)。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(shí)可向?qū)W生如實(shí)相告：若想親手試驗(yàn)焰色反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)出不必使用鉑絲的實(shí)驗(yàn)方案。讓學(xué)生查閱有關(guān)書(shū)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(shí)驗(yàn)中先將潔凈脫脂棉用無(wú)水酒精濕潤(rùn)，然后用潔凈的鑷子夾著脫脂棉代替鉑絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；還有一些同學(xué)先點(diǎn)燃盛在小燒杯中的無(wú)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(shí)間長(zhǎng)，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(shí)驗(yàn)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。

二、改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)

有教師指導(dǎo)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰皠?chuàng)新思維能力的最佳途徑。現(xiàn)行的高中新教材改變了過(guò)去教材敘述過(guò)于完整的風(fēng)格，在許多實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有給出明確的現(xiàn)象、解釋與結(jié)論，而是設(shè)計(jì)一些以問(wèn)題或?qū)W案形式來(lái)體現(xiàn)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上去填空、交流、作答，并得出結(jié)論，突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的積極性和獨(dú)立思考性，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)觀察和理性思維集合在一起。

因此在新課程理念的指導(dǎo)下，更應(yīng)充分挖掘教材實(shí)驗(yàn)中的探索性實(shí)驗(yàn)或更多地將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，用心組織、潛心研究、創(chuàng)設(shè)問(wèn)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(shí)的過(guò)程。對(duì)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(guò)程中，讓學(xué)生在具體的實(shí)踐過(guò)程中，在學(xué)習(xí)和運(yùn)用的過(guò)程中學(xué)習(xí)科學(xué)方法?？墒箤W(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(shí)，并運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題，從而不斷增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

變“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)為“探索性”實(shí)驗(yàn)，不但能使學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)參與探索，還能幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的原理，既“知其然”又“知其所以然”，把感性認(rèn)識(shí)上升到理性高度?！疤骄啃浴睂?shí)驗(yàn)還提供了理論指導(dǎo)實(shí)踐、在新情境下解決新問(wèn)題的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

三、注重動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力

要?jiǎng)?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(dòng)力。這種能力越強(qiáng)，其創(chuàng)造能力就越大，通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(guó)的小孩在動(dòng)手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國(guó)的小孩，主要是沒(méi)有動(dòng)手的機(jī)會(huì)”。其實(shí)，不但我國(guó)小孩如此，就連我國(guó)中學(xué)生參加國(guó)際化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽時(shí)，其實(shí)驗(yàn)成績(jī)往往也落后于其他國(guó)家，正如杜寶石和何占航所認(rèn)為的，化學(xué)實(shí)驗(yàn)特別強(qiáng)調(diào)個(gè)人的動(dòng)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(dòng)手操作的時(shí)間機(jī)會(huì)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變被動(dòng)為主動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)技能、知識(shí)應(yīng)用、觀察現(xiàn)象、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題等諸方面的能力得到全面訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新。

四、利用綜合實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

科學(xué)史的大量事實(shí)證明：強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)來(lái)源于永不滿足的好奇心和對(duì)科學(xué)的酷愛(ài)。

在教學(xué)中，教師應(yīng)充分利用綜合實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽去想去做，因?yàn)榫C合實(shí)驗(yàn)極富有挑戰(zhàn)性，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，而同學(xué)們?yōu)榱颂角笾R(shí)，就必須通過(guò)規(guī)范的操作，仔細(xì)的觀察，認(rèn)真的思考，才能得出結(jié)論。這一過(guò)程為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了有利的條件。如在講“二氧化碳的制取和性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)一種“系列裝置”：從二氧化碳的制取、除雜質(zhì)、干燥到證明二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)的一系列實(shí)驗(yàn)及尾氣的處理。即讓新制的二氧化碳通過(guò)碳酸氫鈉溶液、濃硫酸后得到純凈、干燥的二氧化碳，再通過(guò)熾熱的碳層、澄清的石灰水，最后把尾氣點(diǎn)燃。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)與構(gòu)思、儀器的選擇與組裝完全是由學(xué)生自己來(lái)完成，這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)起到非常重要的作用。