初中化學實驗教學與培養學生創新能力

呂習紅

【摘要】 “創新是一個民族的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力，一個沒有創新的民族，難以屹立于民族之林。”在中學化學實驗教學中培養學生的創新能力，為國家培養出具有創新能力的人才，是每個中學化學教師在教學中追求的一種境界。本文從對化學實驗過程中的觀察能力、遷移能力、運用能力、選擇能力、實驗設計能力等五個方面探討了化學實驗教學中如何培養學生的創新能力。

【關鍵詞】 初中化學 實驗教學 創新能力

【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2016）01-058-020

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，學習化學的一個重要途徑是科學探究，實驗是科學探究的重要手段。實驗能為學習化學提供必需的感性認知材料；幫助學生理解化學概念和原理，形成科學的思維和方法；為學生提供操作和實踐的平臺，培養學生提出問題，解決問題的能力，拓展了學生的思維。激發學生學習的興趣，增強學習動機，調動學習積極性和主動性；幫助學生領悟、掌握、實踐、檢驗和鞏固有關的概念、原理，體驗和積累前人的基本經驗，融入自身已有的知識經驗中去，都是培養學生的創新能力必不可少的因素。

創新能力包括觀察能力、遷移能力、應用能力、選擇能力、實驗設計能力等。對中學化學教學來說，即是通過化學教學和學生思維的主觀努力，幫助學生獲得新的科學發現、新的科學規律、新的科學運用、新的科學認知等過程，進而培養學生的創新能力。創新能力既是素質教育的基本要求之一，也是人的自身發展的內在需要。知識是能力的載體，只傳授知識，不培養能力，傳授的知識失去了本身的價值，教師傳授知識的過程和學生接受知識的過程都是毫無意義的過程。化學實驗是培養學生能力的重要渠道，也是化學教學培養學生創新能力的特色方式。因此，化學實驗教學是培養學生創新能力的最佳載體。

一、鼓勵學生質疑實驗過程中出現的異象，培養學生觀察能力和發現問題的能力

觀察能力是人們認識事物和獲取知識的過程中必備條件，是智力活動的基礎，是完成學習任務的必備能力，是創新能力的源泉。在教學過程中培養學生的觀察能力是培養創新能力的基礎，也是學好化學的前提。從觀察的目的和觀察能力的本質來看，觀察的目的是尋找并捕捉進行思維的感性認識，引發思維的深刻性、獨創性，從而獲得認識，形成概念，理解規律，掌握知識和技能。

在化學實驗教學中培養學生的觀察能力是從觀察實驗現象開始，引導學生透過實驗現象看到現象背后的本質。從有關的實驗設計來看，首先明確觀察目的，學生在觀察中，有無明確的觀察目的，得到的觀察結果是不相同的。觀察目的越明確，學生的注意力就越集中，觀察也就越細致，越深入，學生從而能夠透過現象看到本質，創造性的成果才有發生的基礎。培養學生良好的觀察能力，需要從觀察興趣、觀察方法等方面長時間的指導，更需要在實驗教學中循循善誘、潛移默化，采取積極有效的方法和措施。觀察實驗操作和實驗現象，主要是通過觀察采取了正確的實驗操作方式而產生的現象，從而注意教材中有悖常規的操作的目的和由此在實驗中產生的有悖常規的異常，引導學生能給出正確的判斷和合理的解釋。在學生形成了良好的觀察習慣過程中，還需要設法使學生走出實驗觀察，透過現象看到本質，培養學生優秀的觀察品質。例如：將鋁絲浸入硫酸銅溶液中，鋁絲表面不但有紅色物質出現，而且還有少量氣泡放出。通過學生觀察硫酸銅溶液的配制過程，引導學生給出正確的判斷和合理的解釋。

二、以化學教材中教師演示實驗和學生分組實驗為出發點，培養學生的正遷移能力

正遷移能力是在當前知識信息學習過程中主動、積極地遷移已有知識經驗于當前知識信息中去。在當前知識信息學習過程中，將已歸納演繹的規律、結論、經驗等有價值的信息納入到自己的知識建構中去，使知識系統化。因此正遷移能力在中學化學實驗教學中必須重點培養，是創新能力中最為重要的一種。在心理學中，遷移能力分為兩類：一類是正遷移，即在當前知識信息學習過程中主動、積極地遷移已有知識經驗于當前知識信息中去；另一種遷移是逆遷移，即在知識學習過程中，將自己總結出的規律、結論、經驗做法等有價值的信息回遷到自己的知識體系中來，豐富自己、提高自己。因此，遷移能力是中學化學教學中必須重點培養的創新能力。

那么，在中學化學實驗教學中如何扎實有效地培養學生的遷移能力呢？人的大腦貯存的知識分為兩類，一類是相對比較分散的知識點，一類是各相關知識點組成的知識塊，在實際應用中的遷移對象就是這些“點”或“塊”，而這些“點”、“塊”的原材料均在教材之中，實驗也不例外。因此，中學化學實驗教學也毫不例外地離不開教材，必須以教材為本。第一合理地組織教學，認真教學化學實驗基本操作、學生實驗、演示實驗，家庭小實驗，為有效實現正遷移積累素材。實驗教學中，必須按部就班地把教材中的所涉及的基本操作、學生實驗、演示實驗逐一教學到位，切不可有絲毫的疏漏和懈怠。其次指導學生在實驗操作過程中和解決實驗問題過程中，將有關做法、體驗、結論、規律及時回遷到已有知識結構中，為有效實現正遷移提供可能。

三、注重實驗理論與實驗技能的統一，培養學生的運用能力和實驗設計能力

將理論知識、實驗原理與實驗技能主動地運用到實驗中解決實驗問題，對學生來說，是能力綜合和運用的結果，是創新能力的具體體現。根據實驗要求，運用理論知識實驗原理設計基本實驗和實驗方案是培養學生創新能力的基本方式。實驗設計是引導學生進行探究性學習，養成自主學習的途徑之一。在化學實驗設計中，學生需要主動地、靈活地、創造性地綜合運用知識結構中的已有信息，設計出符合科學性、可行性、安全性和簡約性等原則的實驗方案。對于同一個實驗，每個學生設計的實驗方案通過討論、探索、思辨，不斷地改進，優選出新穎、獨特的實驗方案，體現了學生思維獨創性，學生的創新能力也得到了培養。

四、尊重學生探索未知的激情和沖動，培養學生的選擇能力

學生已有的知識在頭腦中是相互聯系的，以立體網狀結構超媒體方式鏈結，學生在獲得新的知識或新的技能時，都會與已有知識體系相互滲透、融合，產生新的知識建構，進而納入整個知識體系中去。學生會選擇符合自身知識建構的方式探索未知。

培養學生選擇能力的實驗能力的實驗一般分為實驗方式選擇和實驗原材料選擇兩種。實驗方式選擇，主要包括反應步驟是否最簡捷、反應途徑是否最合理、實驗操作順序是否最流暢等。實驗原材料的選擇包括實驗藥品是否最經濟，實驗安全性是否最高，實驗儀器是否最適合等。

由此可以看出，對實驗原理不清或實驗技能不扎實，很難適應現代教學對選擇能力的要求。實驗教學中，重視實驗基本技能、實驗基本操作的教學，以專題教學的方式組織教學，每一個學生分組實驗、教師演示實驗從實驗儀器和藥品的選擇，實驗步驟到實驗注意事項，包括裝置連接、氣流方向，都要教學到位，將驗證性實驗改為探究性實驗，改進演示實驗，提高實驗效果，給學生創造選擇的可能和條件。初中化學中的每一個實驗，是專家根據教學大綱精心設計編寫的，具有代表性。我們應當尊重教材，按質按量完成教學任務。但部分實驗受條件限制而不能進行，或實驗現象不夠明顯，效果欠佳。教師在完成原實驗教學的基礎上，鼓勵學生根據已有的知識和經驗重新選擇實驗方式和實驗原材料后再次實驗，有利于幫助學生活躍思維、自主探索、大膽創新。最后教學中多給學生選擇的機會，例如實驗室制取氧氣，加熱高錳酸鉀和二氧化錳催化過氧化氫哪一個更好？生成二氧化碳有多種反應，一是碳的燃燒，二是高溫煅燒石灰石，三是碳還原氧化銅，四是碳酸鈉粉末與稀鹽酸的反應，五是塊狀大理石與稀鹽酸的反應等，實驗室制取二氧化碳應選擇哪一個？是選用稀鹽酸還是稀硫酸，為什么不選用濃鹽酸？初中化學的實驗教學中多提這樣的問題，有利于提高學生的選擇能力。在實驗教學中注重學生選擇能力培養，其意義遠不是提高學生的實驗的能力，而是以實驗為載體，全面提高學生的選擇能力，最終達到提高學生創新能力的目的。

學生能力的培養是實施素質教育的要求，創新能力的培養是一項長期而艱巨的工作，化學教育工作者需要有持之以恒的精神，善于總結已有經驗和謙虛吸取他人經驗，以學生為本，以學生為主體，用各種不同的教育方法和手段，努力和積極地培養和提高學生的各種能力，尤其是創新能力，從而不斷提高教學質量。

[ 參 考 文 獻 ]

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