在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的嘗試

孫穎輝

摘要：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)，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，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)成為打開發(fā)揮每個(gè)學(xué)生創(chuàng)新能力大門的鑰匙。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力 創(chuàng)新意識

作為化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，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。讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，利用所學(xué)的化學(xué)知識自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決實(shí)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(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。因此，我們必須立足于化學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、實(shí)驗(yàn)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(yùn)用媒體可以激發(fā)學(xué)生情感，促進(jìn)整個(gè)人身心都投入學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而有利于培養(yǎng)出完整的人。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中涉及的物品及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中所蘊(yùn)含的情感因素，都會(huì)對學(xué)生產(chǎn)生特定的影響。因?yàn)榛瘜W(xué)變化過程本身就是一個(gè)“破舊立新”過程。運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，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(shí)、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(jì)劃、比較持久的知覺。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)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?jiǎng)?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(shí)驗(yàn)中的觀察一般包括對教師演示實(shí)驗(yàn)的觀察和分組實(shí)驗(yàn)、邊講邊實(shí)驗(yàn)中的觀察兩個(gè)方面。對化學(xué)初學(xué)者來說，有的學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往不能抓住實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)特征來觀察，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的方法。

三、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)過反復(fù)驗(yàn)證，但實(shí)際操作中仍存在一些不足，需要對某些實(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，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，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(shí)驗(yàn)；還有一些同學(xué)先點(diǎn)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(shí)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(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。

四、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。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(shí)踐過程中，在學(xué)習(xí)和運(yùn)用的過程中學(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，并運(yùn)用知識解決問題，從而不斷增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識。

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)識上升到理性高度。“探究性”實(shí)驗(yàn)還提供了理論指導(dǎo)實(shí)踐、在新情境下解決新問題的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

五、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：“中國的小孩在動(dòng)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(dòng)手的機(jī)會(huì)?！逼鋵?shí)，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(shí)，其實(shí)驗(yàn)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(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)過程中變被動(dòng)為主動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)，為廣大師生開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)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(shí)際問題，不斷獲得一種迎難而上而且激動(dòng)人心的愉悅，從而提高科學(xué)探究能力。