談初中化學實驗教學中學生創新素質的培養

金 銘

(寧夏石嘴山市第八中學 寧夏 石嘴山 753000)

初中化學教學中的實驗教學的目的是培養學生的思維能力。通過化學實驗，學生能有效鍛煉動手操作能力。另外在進行實驗的過程中，他們的問題分析能力、抽象內容概括能力，以及問題解決能力等，也能得到充分的鍛煉。并且在這個過程中，他們需要將形象化思維與抽象化思維充分結合，讓理論和實踐進行有機結合，因此能有效鍛煉他們的思考能力和實踐能力。初中化學教師必須重視培養學生的創新素質，從而進一步提高他們的綜合素質。

1.創新性實驗觀察能力的培養

學生學習知識是從觀察開始的，他們經過一定的視覺刺激，才能對觀察對象進行周密、精確的觀察。而只有做好了觀察工作，才能開展一系列的化學實驗[1]。觀察能力是一個人認識世界最基本的能力，通過觀察事物的外部特征，對其進行系統性地分析，才能更好地了解其內在本質。因此，在化學實驗教學中，培養學生的觀察能力十分重要。缺少培養觀察能力這一環，就談不上培養學生的表現力、判斷力和創造力。也只有學生具備了一定的觀察能力，才能更加高效地開展化學實驗。因此，要重點培養學生有以下特性的觀察能力：

1.1 觀察的敏銳性。學生的判斷力和創造力的形成基礎在于具備敏銳的觀察力，而不缺乏敏銳的觀察力，就無法在瞬息萬變的情況下做出有效判斷，更無法去捕捉那些稍縱即逝的化學實驗現象[2]。在進行化學實驗時，教師必須有意識地訓練學生的觀察敏銳性。因此可以有重點地引導學生去觀察實驗現象，讓他們針對一些細微的反?，F象進行仔細觀察，以培養他們的觀察敏銳性。

1.2 觀察的全面性。化學實驗的現象紛繁復雜，其不僅反映事物的特定特征和特定的屬性，同時還反映不同現象之間存在的聯系性，并且反映著相互聯系的事物的特征和屬性。因此，從不同的角度和位置去觀察實驗現象，觀察到的結果也有一定的差異，得出的結論也會有所不同[3]。為了避免初中生在觀察實驗現象時產生片面性的判斷，教師要加強引導，讓學生從不同的角度進行全方位地觀察。在這樣的引導下，初中生能更加全面地看待相關實驗，并對其產生的各種現象進行多角度地觀察，從而發現更多的問題。而這個過程能培養學生全面觀察實驗的能力。如在乙烯的制備實驗中，要用到無水乙醇跟濃硫酸加熱制取的乙烯，因此會出現溴水褪色的現象，這在大部分觀察者來看，實驗已經十分成功，但實際上，得出實驗成功這個結論的學生，只是看到了乙烯的褪色現象，而沒有看到反應器皿中變黑的液體，以及生成有刺激性氣味的依稀等等。而學生沒有觀察到這些會混有SO2的乙烯繼續實驗，也就無法得出乙烯性質的正確結論。因此，在實際的實驗教學中，教師要及時引導學生，讓他們進行全方位的觀察，以培養初中生的全面性觀察能力。

1.3 實驗觀察的準確性。培養學生的觀察能力不但要求學生具備一定的敏銳性和全面性，更要能對觀察的對象做出準確地判斷，因此要求學生必須提升觀察的準確性。而影響觀察準確性的因素分為兩類，即主觀類和客觀類[4]。要求學生具備嚴謹的觀察能力，有助于培養他們嚴謹的科研態度，還有助于培養他們的專注力和定力。如在銅與稀硝酸的反應實驗中，雖然有無色的塑料袋照在試管口的上方，但試管中仍然有生成的NO與殘余的氧氣發生反應，因此會對學生觀察的準確性造成一定的影響。而不具備嚴謹的觀察能力的學生會誤認為：銅與稀硝酸反應能生成NO2。而為了得出正確的實驗結論，教師可以要求學生對實驗做出一定的調整：將少許銅片加入潔凈的針管中，加入以后，把針管中的空氣排凈，在另一個小燒杯中注入稀硝酸，用注射器把少量的稀硝酸吸取進來，并將注射器的吸口用小膠帽蓋住。當看到有無色氣體和藍色溶液生成時，把膠帽打開，吸入空氣。這時候可以看到無色透明的氣體變成了紅棕色。這時，再把注射器的吸口用膠帽蓋住，讓學生進行觀察。等同學們觀察完畢以后，將氣體通入足量的氫氧化鈉溶液。經過這一過程，學生能有效提高實驗觀察的準確性。

1.4 實驗觀察的深刻性。化學反應的進程也有所不同，有的化學變化十分平緩，有的反應則十分劇烈，有的分布均勻，有的分布不均。這些紛繁復雜的化學現象反映著不同物質之間的化學作用的實質。但是它們對人造成的各種感官刺激的程度存在一定的差異，因此，受到的關注度也有所不同。很多深層次反映物質本質的化學現象，由于無法直接刺激到人的感官，而很容易被忽視[5]。而不重視這樣的化學反應現象，不利于學生嚴謹的科研能力的形成。因此，教師要加強培養學生深刻觀察實驗現象的能力。如在進行人教版教材中關于“氨氣和氯化氫相遇生成氯化銨的相關實驗”教學時，教師可以對這個實驗做出一定的調整，將其改成“兩種氣體通過玻璃導管引入燒瓶中反應”。在實際的實驗中，有大量的白煙在燒瓶內生成，這時的實驗現象跟教材中的描述并無差別，但在接下來的觀察中，學生可以發現，燒瓶口兩根導管內發生不同的實驗現象，白煙的分布密度也有一定的差異。而這時，教師要引導學生對此現象進行深刻觀察，并引導學生進行深入思考，揭示這個實驗反映的深層次問題：氨水雖然和濃鹽酸一樣，都有強揮發性，但是兩者的揮發速度卻有所不同，影響他們揮發速度的是他們的分子運動速度快慢有別。而分子的相對分子質量有影響著分子的運動速度。通過這一分析，學生能對化學實驗中深層次的問題有進一步的了解，從而提升了實驗觀察的深刻性。

1.5 實驗觀察的比較性。不同的化學物質相互反應，反應后生成的物質的性質也有所不同。同種物質的性質受物質的濃度、溫度、催化劑等因素的影響較大。因此，教師要有意識地加強對學生的引導。在實際的實驗教學中，教師可以讓學生不斷地改變反應的條件，在進行這樣的操作的基礎上進行比較觀察，這樣才能更加準確地了解物質的本質特征。

2.創新性問題思維能力的培養

2.1 增強思維的靈活性。初中生的思維十分活躍，他們在思考問題時，會從不同的角度、不同的層次進行全方面地思考。而教師要抓住學生的這一思維特征，進行不斷地引導，讓他們的思維更具靈活性。這樣，學生的思維在某一方向受阻時，就能靈活地變換思考角度，嘗試用新的思考方式來重新分析問題和解決問題，經過不斷地訓練，學生的思維能更具靈活性。

例如，在學習人教版教材中“二氧化碳的制取”這一課時，本課的教學的目標是讓學生了解實驗室中制取二氧化碳的反應原理，并了解制取氣體的思路和方法，能利用設計的裝置制取二氧化碳。因此，在本課的學習中，初中生要經歷以下的學習過程：探究實驗室制取二氧化碳的化學反應原理，通過親自操作體驗和反思整個實驗設計，掌握基本的技能，提高科學探究能力。而本課的教學難點在于，要讓學生探究制取二氧化碳反應原理，和探究化學實驗裝置。因此，教師要給學生創設良好的教學環境，加強引導。圍繞二氧化碳的制取，充分調動學生的思考，讓他們進行大膽地猜想，從而不斷去驗證、不斷去嘗試，最后總結出固定的制取二氧化碳的思路。而在情境創設的過程中，可以讓學生在課堂上共同做緩解心理緊張的深呼吸運動，從而引出二氧化碳的相關知識，接著進行制取二氧化碳的相關實驗。而在實際的實驗過程中，教師要和加強初中生的互動，鼓勵他們大膽提問，提出自己的猜想和假設。而對于學生提出的問題，教師要帶著足夠的耐心予以回應，讓學生身心放松，從而更加積極地跟老師進行互動。這樣才能充分配合老師進行相應的化學實驗，完成觀察和分析等活動。具體教師可以讓學生復習以前學習過的知識，并對已經掌握的知識進行有針對性地反思、總結和歸納，將其與新的知識聯系在一起，并進行新一輪的課堂討論，讓學生的思維一直保持活躍，進行更多地思考。這樣他們才能集中注意力去學習和本課知識相關內容。而教師也可以提出相應的問題，引導同學們進行互動，進一步活躍課堂的氛圍。如在選擇實驗裝置時，可以在同學們選完裝置以后進行提問：為什么要這樣選？引導學生闡述相關原因。這樣教師能進一步判斷學生對本課知識的掌握情況。而在進行下一環節時，教師再提問：實驗室制取二氧化碳，需要我們進行哪些操作才能完成？而在收集氣體以前，要進行驗滿。這時，教師再次提問；我們該如何檢驗二氧化碳氣體？通過這些問題來引發學生的思考，讓他們的思維一直保持活躍，從而對問題產生更多的創新性思考，進而提高創新性思考能力。

2.2 增強思維的獨創性。初中生受思維定勢的影響，在思考問題時。通常會運用自己以往的思考習慣來考慮問題，這在很大程度上影響了解決問題的效率，也妨礙了初中生思維能力的發展，尤其是創造性思維的發展會受到較大的影響。因此，教師在進行化學實驗教學時，要重視實驗方案設計環節的引導環節，和實驗結束后的教學評價環節。要加強對學生的鼓勵，讓他們充分發揮想象力，大膽展開思考，用最新奇的想法去解決問題。這樣能充分開發他們的想象力和創造力。而得到了老師的許可和鼓勵，初中生能更加積極地進行創新性思考。另外，教師也可以讓學生之間進行更多的互動，讓他們通過合作探究學習，加強思維的碰撞，從而增強思考的深度和靈活度。

例如，在學習人教版教材中“燃料的合理開發與利用”這一課時，本課的教學目標是讓學生了解化石燃料燃燒造成的污染，并能認識到開發新能源的重要性。因此，在本課的教學中，教師要重點培養學生的信息比較能力和歸納能力，同時要讓他們提高信息加工能力。另外，要讓學生在本課的學習中形成良好的學習習慣。在課堂最初階段，教師可以給同學們播放中國發射太空探測器的相關視頻，讓學生體會化學知識在科技上的具體應用。接下來，教師引入本課的課題——燃料的合理利用與開發。并展示相關圖片，讓初中生了解未來幾十年我國石油、煤炭能源目標，并引導學生思考我國能源結構的變化。具體可以通過這樣的問題加強引導：煤炭石油為什么在以后的能源結構中逐年減少？提出這個問題以后，教師給同學們進行分組，讓他們進行小組討論，共同探究這個問題。而通過探究，初中生能更加深入地思考煤炭、石油的能源結構逐年減少的原因，即相關資源面臨枯竭和環境污染較為嚴重。接下來，教師再給大家播放介紹酸雨和霧霾的危害的相關視頻，讓學生提高對空氣污染的認識。接著提出以下問題：我國在減少石油、煤炭對空氣污染方面都采取了哪些措施？讓初中生繼續以小組探究的方式進行探討。而此時課堂的氛圍已經足夠活躍，教師可以和大家一起觀看跟氫氣有關的實驗視頻。并讓學生一邊觀看一邊做筆記，鍛煉他們的知識遷移能力。實驗視頻播放結束后，教師再提出問題，繼續讓同學們討論：氫氣為什么到現在還沒有被廣泛應用？而同學們經過小組探討，能產生更多的思維碰撞，大家會總結出不同的看法，他們的創新性思維也能得到充分的鍛煉。

2.3 增強思維的發散性。發散性思維是指對一個問題進行不同層次不同方面的考慮，運用不同的方案和手段來解決相應的問題[6]。而初中生具備一定的發散思維能力，能在進行思維活動時產生更加靈活的思考，有利于他們創新思維能力的發展。如在進行SO2的漂白性實驗時，需要將SO2通入品紅溶液中，接著對其進行加熱，觀察其顏色的變化。而在對溶液進行加熱時，會釋放出污染環境的氣體，因此必須對其進行凈化處理。此時，教師要注意引導學生，讓他們產生更多的發散性思考。從不同的角度出發，進行綜合性考慮，從而總結出不同的解決方案。如可以用塑料袋罩住試管口，從而把釋放出的污染環境的氣體收集起來。也可以用浸有堿液的棉塞塞在試管口等?？傊?，要引導學生產生更多地思考，從而想出更多的解決方案。

3.創新性實驗設計能力的培養

人教版初中化學教材中的演示實驗主要是以一種驗證化學知識的方式發揮作用的，其存在的目的是讓學生不斷鞏固化學知識，和加深對于化學知識的理解，但卻很難發揮培養學生創新能力的作用。因此，化學教師在培養創新素養時，要注重培養學生創新性設計化學實驗的能力。要求學生具備更高層次的思維能力，并具備扎實的實驗技能，能在復雜的實驗活動中進行綜合分析和思考，從而提出更加有價值的意見和建議。如在指導學生設計實驗裝置時，可以讓學生親自嘗試動手組裝，并鼓勵他們對裝置的組合形式進行一定的創新，以進一步激發初中生的參與興趣，讓他們提高學習化學知識的自覺性和主動性。并且通過這樣的引導，能進一步培養學生的合作意識。

化學實驗中一項十分常見的內容就是對物質的制備。對待同一物質，我們有各種不同的制備方法。而物質的反應原理有一定的差異性。因此，反應條件和原料的轉化率也有所不同。教師可以引導學生分析實驗條件和反應原理，從而實現對反應原理的創新。

結束語

總而言之，對于初中生來講，提高創新素質十分有必要，這是其綜合素質中最具生命力的一種特殊素質。初中生具備一定的創新素質，能更好地挖掘自身的潛力，明確自身的內在動能，從而更加靈活地順應周圍環境。因此，初中化學教師要重視培養學生的思維能力，促使他們提高創新素質，進而提高綜合能力。