依托生活化化學實驗培養學生的科研創新能力

侯盛林

【摘要】造就高素質專業化創新型教師隊伍的大潮下，對教師提出了更高要求，師范生必須與時俱進培育科學職業素養及科研創新能力。依托生活化化學實驗，把課堂與生活有機對接，通過研讀教材誘發學生創新科研意識，合作探究激發學生職業創新能力，重視實驗過程提高動手動腦能力，優化評價手段激發創新科研動力等手段可以有效促進學生科研創新能力的達成。

【關鍵詞】化學實驗 培養 科研能力 創新能力 職業素養

一、培養師范學生創新能力的必要性

各種不同職業都有其特有的核心素養，這是他們適用社會需求的根本，教師也不例外。作為教師，必須有理想信仰，有道德情操，有扎實學識，有仁愛之心，具體表現在職業道德、職業技能、職業行為、職業作風和職業意識等方面。可見，培養師范學生的職業創新能力是非常必要的。

（一）新時代小學教育教學的需要

創新能力人才的培養，是我國新時代對人才培養的目標。黨中央早就提出了“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力，創新的關鍵在人才，人才的成長靠教育”。小學教育是一個啟蒙性教育，從小培養學生的創新意識，為今后進一步的學習、發展和創新能力的提高具有十分重要而深遠的影響。未來小學教師職業能力的培養，是他們將來的教育教學創新工作基石，是小學教育健康發展的保證。

（二）建設創新型教師隊伍的需要

社會的競爭與其說是人才的競爭，不如說是人的創造力的競爭。一個創新型的教師隊伍是培養創新性人才的重要保障之一。《教師教育振興行動計劃（2018-2022）年》指出“教師教育是教育事業的母機，是提升教育質量的動力源泉”，這就對師范生的培養工作提出了新的挑戰，指明了前進的方向，具有十分重要作用。當前我們的教育教學，主要是注重學生的專業思想、專業知識、個性特長、教學技能方面的培養，對創新和科研能力的培養關注不足。有計劃地進行學生科研能力的培養，是達成建設創新型教師隊伍目標的有效途徑。

二、生活化化學實驗是培養學生職業創新能力的有效途徑

創新能力由多種能力構成，包括分析能力、判斷能力、想象能力等等，它要求人必須富于獨立思考、提出自己見解、善于組織協調解決實際問題。生活化化學實驗教學在培養學生創新能力和科研素質方面，是任何其它形式的教學無法取代的，它隱含著創新和科研的各個環節，它包括提出問題、收集資料、猜想假設、設計實驗、實驗及數據收集、分析論證、評估與交流等環節。生活化化學實驗克服了專科層次學生知識水平與高深課題之間難度的矛盾，但它同樣可以滿足培養學生的創新意識，創新能力和科研能力的需要。同時也滿足了今后充滿鮮明生活化氣息的小學科學課的教育教學的需要。

怎樣培養學生的職業素養、創新能力和科研能力，筆者談談下面幾點做法。

（一）研讀教材誘發學生創新科研意識

創新的本質是一個否定己存在的事物的過程。鼓勵學生敢于懷疑、否定，有一種批判精神，是我們教育教學過程中必須遵循的原則，也是促進學生職業創新能力提升的有力武器。教師在教育教學實際中，要有意識地引導學生研讀教材，把握其本質，揭示其規律。生活化化學實驗教學要立足生活實際，有效運用化學理論，通過試驗觀察現象，得出結論，從而深化化學科學知識。課堂，師生通過教學分析，讓學生體會到教學處處有研究，教材處處可琢磨，試驗處處可創新。如：學生學習氨氣的性質，老師在噴泉實驗的教學中，可讓學生分析2002年高考化學試題（全國卷）第29題。

29.制取氨氣并完成噴泉實驗（圖中夾持裝置均己略去）。

（1）寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：

（2）收集氨氣應使用法，要得到干燥的氨氣可選用

做干燥劑。

（3）用圖1裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶己裝滿干燥氨氣，引發水上噴的操作是。該實驗的原理是

<4）如果只提供如圖2的裝置，請說明引發噴泉的方法。

學生通過對試題（1）、（2）、（3）問題的討論與回答，己清楚理解了氨的噴泉實驗原理。而試題（4）正好滿足了學生對教材實驗的創新思考。學生通過對問題（4）的討論交流，他們的思維和創新熱情定然被激發起來，在合作探究中能找到解決問題的方法，獲得成功的快感。老師則順勢拋出二個問題：

問題（5）假如將氨氣換成生活中的二氧化碳氣體，又怎么設計噴泉實驗；

問題（6）沒有實驗室中的玻璃儀器，能否用生活中的常見物品來設計噴泉實驗。

讓各小組合作研究，設計實驗方案、并進行實驗寫出小組實驗報告。通過這種方式，學生在學習的過程中，就會有意識地研讀教材，誘發學生創新和科研的意識，這對他們今后走向工作崗位很有幫助。

（二）合作探究激發學生職業創新能力

“三個臭皮匠，賽過諸葛亮”。化學實驗的生活化離不開親力親為的實踐活動，也離不開學生的探索研究。學生進行這種科研活動的過程中，雖然不能完全忽視老師的引導及周圍環境的互動和交流，但也必須要防止他們過分依賴老師，要充分發揮學生的自主意識，激發創新的活力。這是科研素養培養和職業創新能力培育的要求，是現代教育理念的熱切期盼。為此，教師秉著協調一致、分工合作、優勢互補的原則把學生分成幾個小組，生成預設任務，明確目標要求，指導各獨立的小組查閱文獻資料、深入分析總結、認真開展探究、積極進行討論、獨立設計實驗、分析實驗結果，及時完成實驗后的各種資料整理和論文的寫作。老師只對學生每個階段情況進行引導和評價，提供學生研究過程中所需的資源和材料。如：現形教材中的焰色反應實驗效果不理想，可見性差。教師拋出問題，引導學生認識焰色反應的原理，分析實驗效果不理想的原因，同時提出幾個學生研究的問題：

（1）怎樣排除實驗的干擾且讓焰色反應的實驗效果明顯、可見性好；

（2）生活中的五彩繽紛的煙花，我們能否在用智慧的大腦、靈活的雙手，借助生活中的材料和物質得以重現；

（3）基于生活化實驗要求完成“焰色反應”，提交翔實的實驗報告。

學生通過資料的收集和分析，從別人的研究中得到了啟發，也感受和學習到了他人的創新智慧。從學生上交的材料可以看出，他們收獲很大，實驗效果比較理想。學生親自經歷研究的具體過程，全面認識了科學研究的基本步驟和研究方法，無形中培養了獨立思考、敢于創新的優良品質，形成初步的科研能力。這種能力對他們日后進行教育科學研究提供了條件，是優化教育教學，改進教學方法，開展職業創新的源泉。

（三）重視實驗過程提高動手動腦能力

“實踐出真知”。實踐知識的獲得和能力的培養，特別是職業創新能力形成，都必須通過實踐教育才能有效地訓練和習得。實驗過程中的可預見性和不預見性的現象、結果，必將沖擊學生的原來的設想，導致學生修正自己的設計方案，對新出現的問題進一步創新性思考。這樣既培養了學生的動手能力，又培養了學生的動腦能力。

我們選取生活化化學實驗進行學生科研能力的培養，一方面適合我們的學生知識水平和服務于未來小學科學課教育教學的需求；另一方面可使同學參與的機會和人員有了很大地擴大，能夠滿足自己親自參與實驗的全過程活動之中。讓實驗作手段，使學生創新和科研能力在實踐中得到不斷的培養。如：學習原電池原理以后，讓學生設計水果電池，可提出幾個問題讓學生來研究：

（1）不同水果或成熟程度不同的同一水果，設計的原電池進行對比分析。

（2）選擇不同電極設計的原電池進行對比分析。

（3）探究電極之間的遠近、電極插入水果的深度不同的原電池進行對比分析。

（4）怎樣用生活中的廢舊材料做一個你自己設計的化學電源。

（5）從生活中選取某些物質作電解液進行原電池的研究。

通過這種方式的訓練，學生的動手動腦能力必然大大地提高，科研創新意識也會得到大大的加強，可謂一箭雙雕。

（四）優化評價手段激發創新科研動力

布盧姆（Bloom）將評價作為人類思考和認知過程的等級結構模型中最基本的因素。他認為：“評價就是對一定的想法（ideas）、方法（methods）和材料（material）等做出的價值判斷的過程。它是一個運用標準（criteria）對事物的準確性、實效性、經濟性以及滿意度等方面進行評估的過程。”2學生在科研的各個過程中，老師要及時進行評價，特別是重視過程性評價，并且作為學生平時成績的一個重要依據。評價中要多加賞析，因為欣賞是一個真誠的微笑，是一種對他人的信任，是一種對他人的尊重，是一種平等的交流。”3我們盡量要肯定學生的優點，予以激勵，激發科研創新意識和精神，同時要創造展示和小論文發表的途徑。如：開展科研活動成果展示周、小論文評優評獎、科研成果小論文在學校報刊及公開刊物上發表等。這樣，學生的付出有一個被尊重和認可的心理滿足，有成就感，利于學生形成科研創新意識，在心理埋下樂于創新研究的種子，養成樂于創新和科研的好習慣。

總之，只要老師認真地研究教材，結合學生的實際，積極引導，找到化學實驗與日常生活的結合點，大力推進生活化化學實驗，在教學中通過設疑、啟發和鼓勵學生研究，學生的創新和科研能力必然會大大的提高，學生的教師職業能力和適用社會的能力將得到極大提升。