實驗教學中學生創新能力培養的反思及策略

摘要：化學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗教學能為學生正確認識事物及其變化規律提供實驗事實，又能培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力和方法。它不僅能幫助學生形成概念，總結規律，驗證理論，而且也是培養學生創新能力的主要途徑和方法。要讓學生學會創造、學會創新，必須培養他們的動手能力，開展豐富多彩的科學實驗，才能啟迪思維、才能有所發現、才能有所創新。

關鍵詞：自然科學 創新意識 創新能力 創新精神

中圖分類號：G633 文獻標識碼: A 文章編號：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

1 精心設計，啟迪學生的創新意識

化學實驗直觀、生動、容易激發學生的學習興趣，容易幫助學生形成概念，直接獲得知識和技能，還有助于培養學生實事求是，嚴肅認真的科學素質。對剛開始學習化學的初中學生來說，教師在化學實驗中的示范作用對培養學生嚴肅認真、一絲不茍和實事求是的科學態度是十分重要的。因此教師在做演示實驗前，必須進行周密地準備，保證演示實驗順利進行。在演示實驗中，通過從容不迫、緊張有序的示范，幫助學生在積極的思維活動中形成良好的心理素質。演示實驗能讓學生做的盡量讓學生動手做，教師進行點撥評析，有些實驗讓學生“登臺表演”，由臺下的學生評析。由臺上局部的“動”牽動臺下整體的“動”，形成一種活躍的課堂氣氛。例如：二氧化碳的實驗室制法，讓學生從選用藥品，反應原理，氣體收集等方面與制備氧氣進行比較，組織學生討論得出，制備二氧化碳要選用塊狀的大理石或石灰石的原因是反應速率適中，便于收集。二氧化碳溶于水，密度比空氣大，只能用向上排空氣法收集。然后展示實驗室制備并收集二氧化碳的實驗裝置并強調注意事項，由部分學生上臺演示實驗，由師生共同評議后，教師對上述內容進行小結。這樣的教學設計，變教為誘，變教為導，學生的主體作用得到充分的發揮。借助典型實驗，恰當滲透辯證唯物主義觀點，增強學生的愛國意識，培養良好的品德和行為習慣。例如：結合每一個演示實驗的特點，有側重地對學生進行勤儉節約、遵規守紀、不怕挫折、保護環境的教育。在實驗教學中滲透審美素質，向學生展示化學儀器裝置美，化學變化的動態美，讓學生在美的感受中去思維，從而激發學生探究化學的濃厚興趣，啟迪學生的創新意識

大膽改進，挖掘學生的創新能力

化學實驗作為化學教學中的一個重要組成部分，以其直觀性、形象性及趣味性等特點對學習者有著巨大的吸引力，是培養學生的科學精神、提高學生科學素養、鍛煉學生的思維能力、開拓學生創新思維的重要載體，在全面提高學生的綜合素質中占有重要地位?；瘜W教學質量的高低，在很大程度上取決于能否充分發揮化學實驗的作用。因此實驗資源的開發顯得尤為重要，這就要求教師積極引導學生走出課本，拓展問題空間，增強實驗內容的開放性。例如：教材中金屬鈉在氯氣中的燃燒實驗有以下不足，反應過程中氯氣殘留和逸出，容易污染環境，使學生對實驗產生恐懼心理?？蓪嶒炞鋈缦碌母倪M，課前利用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備氯氣，并用醫用輸液袋收集備用，用鑷子取一小塊金屬鈉，用脫脂棉吸干表面的煤油，放置于試管底部。用帶有兩根導管的橡膠塞塞緊，一根導管與裝有氯氣的輸液袋連接，另一根導管通入集氣瓶。將試管固定在鐵架臺上，擠壓輸液袋，利用部分氯氣排出裝置中的空氣。給試管加熱，待金屬鈉熔化成銀色閃亮的小球，繼續加熱一會，擠壓輸液袋鼓入氯氣，當鈉開始燃燒時，撤去酒精燈。讓學生間歇地擠壓輸液袋。學生可觀察到，鈉劇烈燃燒，發出黃色火焰，試管內充滿“白煙”。整個實驗過程中，有利于學生細致的觀察，積極的參與，增強了實驗的趣味性，體現出了環保和人文思想，在實驗儀器開發上體現了微型化，綠色化，安全化。教師在實驗過程中鼓勵學生做到膽大心細，并以自身規范、嫻熟的操作技能熏陶感染學生，從而消除學生的顧慮，使其實驗心理得以健康發展。教師是學生的表率，具有創新意識的教師才能教出具有創新意識、富有創新能力的學生。因此教師要善于抓住化學實驗的學科優勢，根據教學實際適當增設或改進實驗，為學生創新樹立榜樣。

積極探索，培養學生的創新精神

探究性實驗教學是目前化學教學中比較倡導的一種教學方法，精心選擇探究性實驗內容，能充分調動學生探究的積極性。實驗內容的選取要廣泛、合理?？梢詮牟灰壮晒Φ尿炞C性實驗、與日常生活有關的化學問題、化學教學的一些難點問題以及化工產品的生產中選取探究性實驗內容。如一氧化碳還原氧化銅的實驗，可設計為，用排飽和石灰水的方法收集驗純后的一氧化碳氣體（瓶中保留少量石灰水），將一條光亮的銅絲繞成螺旋狀，放到酒精燈火焰上加熱變黑，迅速插進盛一氧化碳的集氣瓶中，可看到表面黑色的銅絲立刻變成光亮的紅色，同時，瓶內澄清的石灰水變渾濁。讓學生探究每次變化的原因，這樣的設計，降低了實驗的難度，增強了安全性，節約了藥品，減少了一氧化碳對空氣的污染。由于探究性實驗的開放性，也加大了實驗準備的難度，在教學過程中，如果教師準備不充分，學生主動性不夠，都會影響教學效果。例如，涉及危險和污染實驗時，是老師非常棘手的問題，如果能創造條件將這些實驗安全化、微型化、綠色化、讓學生動手做這些現象鮮明，富有挑戰性的實驗，必然能加強學生的感性認識，發揮實驗的教學功能。初中生這個年齡階段，對奇妙，生動的化學反應現象很感興趣，有趣的實驗現象能使學生在課堂上注意力高度集中，精神飽滿，對化學課表現出濃厚的興趣，對新知識容易接受。例如，二氧化碳性質的探究，課前，用紫色石蕊浸泡濾紙，晾干，制做成紫色小花備用，課堂上展示紫色小花，創設情境喚醒學生的好奇心，提出問題，二氧化碳氣體能使紫色石蕊試液變色嗎？讓四個學生上臺做對照實驗，一個學生向紫色小花噴灑稀醋酸溶液，變紅。一個學生向紫色小花噴水，不變色，再放入裝有二氧化碳氣體的集氣瓶中，變紅。一個學生將紫色小花直接放入集氣瓶中，不變色。一個學生手持紫色小花，以便對照觀察。然后展開討論，得出結論，二氧化碳能與水反應生成碳酸，酸的溶液能使紫色石蕊變紅。經過分析討論，學生明白了其中原因，一顆好奇心才安穩下來。這樣的教學設計，引起的記憶更深刻、更牢固。適時對學生點撥，有利于培養學生的創新精神。

總之，在化學實驗教學中，教師不僅要給學生提供生動鮮明、引人入勝的實驗現象，訓練學生的實驗操作能力，而且更重要的是利用實驗對學生的創新思維進行啟迪，對學生的創新能力進行發掘，對學生的創新精神進行培養。

參考文獻

[1] 劉代倫.鈉在氯氣中燃燒.全國第十屆化學實驗教學創新研討會實驗匯編.中國教育學會化學教學專業委員會.2010(4):42.

[2] 韓之海.實驗室研究與探索.2007，26(7):145-147

①“甘肅省教育科學‘十二五’規劃2011年初中化學課堂觀察與教學反思的應用研究課題成果”