延展式教學如何促進學生在化學實驗中的創新研究

摘 要：本文探討了延展式教學如何促進學生在化學實驗中的創新研究。延展式教學通過激發學生的興趣和熱情，培養他們的創新思維和解決問題的能力，增強學生的科學素養和科學道德意識等。延展式教學在化學實驗中的具體實施策略，包括設計適合學生的創新研究項目、指導學生進行實驗前的背景知識學習、鼓勵學生進行實踐和實驗操作、培養學生的實驗記錄和報告能力等。這些策略可有效促進學生在化學實驗中的創新研究能力的發展。

關鍵詞：延展式教學；化學實驗；創新研究；學生；實施策略

化學實驗作為學習化學的重要環節，對學生的實驗技能、科學思維和創新能力提出了較高的要求。傳統的實驗教學模式有時較難完全激發學生的學習興趣和動力，也無法充分培養學生的創新研究能力。而延展式教學作為一種基于探究學習理念的教學模式，注重學生的主動參與和自主創新，對于促進學生在化學實驗中的創新研究具有顯著的優勢。本文旨在探討延展式教學如何促進學生在化學實驗中的創新研究，并提出具體的實施策略，以期幫助教師更好地實施延展式教學，提高學生的實驗能力和創新研究的水平[1]。

一、延展式教學的概念和目標

（一）延展式教學定義

延展式教學是以探究性學習為基礎的一種教育方式，它以開放的實驗環境和啟發式的問題情境為基礎，調動學生學習的積極性，使他們能夠擁有自主學習、解決問題、創造科研的能力。

（二）延展式教學的目標和意義

延展式教學旨在培養學生的創新思維和解決問題的能力，激發學生的學習興趣和熱情，提高學生的實驗技能和研究能力，以及提升學生的科學素養，增強科學道德意識。通過延展式教學，學生可以從傳統的書本學習中解放出來，積極參與到實驗的探索和研究中，從而培養創新精神和科學思維能力。

二、延展式教學在化學實驗中的應用

（一）創設開放性的實驗環境

1.自主選擇研究課題的機會

延展式教學給予學生自主選擇研究課題的自由，為他們提供了一個展示才華的舞臺。在這個過程中，教師會為學生提供一系列挑戰性的研究題目，讓學生可以自由選擇適合自己的方向。這種靈活的教學方式激發了學生的學習激情和主動性，激發了他們積極參與實驗研究的意愿。學生憑借自己的選擇和創新，展現出他們的才華，并在這個過程中得到成長和鍛煉。這樣的學習方式，不僅可以培養學生的獨立思考和解決問題的能力，還能培養他們的創造力和領導力，為他們的未來發展奠定堅實的

基礎。

2.鼓勵學生自主設計和改進實驗方案

延展式教學鼓勵學生參與實驗設計的過程，培養他們的研究性思維和創新能力。學生可以根據自己的研究課題，自主設計實驗方案，并不斷改進方案以達到更準確和更全面的實驗結果。這樣的實踐使學生更加深入地理解化學實驗的原理和方法，提高他們的實驗技能。

（二）引導學生分析和解決問題

1.提供問題情境，激發學生的思考

延展式教學通過提供問題情境，激發學生的思考能力。教師可以設計一系列與研究課題相關的問題，引導學生深入思考問題的背景、原因以及解決方法。舉例來說，在漂白劑的教學中，對次氯酸鈉與二氧化碳反應的產物探究時，教師可以引入這樣一個情境：“超市里84消毒液打折的原因是什么？”在這個基礎上，教師還可以引導學生去觀察：“從有效期的角度思考一下原因。”在這種情境下，學生的好奇心會被激發，他們會有探究的愿望，更深入地思考其中所蘊含的科學規律。基于此，提出了一種新的思路，即在課堂上拓展教學，使學生能更好地理解化學實驗中所蘊含的科學規律[2]。

2.鼓勵學生利用學科知識解決問題

延展式教學鼓勵學生利用所學的學科知識解決問題。在化學實驗教學中，教師可以創設問題情境，讓學生根據所學知識自主分析和解決問題。舉個例子，教師可以設計這樣一個情境：“如何設計路線制備某種藥物中間體？”學生需要運用自己學到的物質結構、性質特點、文獻信息等進行思考，從而設計出較優路線。通過這樣的問題情境，既可以增強學生對化學知識的認識和應用能力，又可以促進他們將理論聯系實際，培養創造性思維和問題解決能力。這種延續式的教學方式可以調動學生的積極性，讓他們主動思考和解決問題。

（三）培養學生的實驗技能和科學研究能力

1.引導學生學習實驗基本技巧

延展式教學注重培養學生實驗基本技巧。在教學過程中，教師要對學生進行一系列的實驗操作訓練，如實驗操作的技能、儀器的使用、實驗數據的記錄與分析等。經過不斷的實踐，使學生逐步掌握了實驗的基本技能，并能熟練地應用于實驗中。

2.培養學生的觀察、記錄和分析能力

在延展教學中，我們強調對實驗的細致觀察、準確記錄和深入分析。在實驗過程中，同學們需要認真觀察，并正確記錄實驗現象。隨后，他們應該對這些記錄進行分析，總結實驗結果，并得出結論。這個過程能夠培養同學們的觀察、記錄和分析能力，對于從事科研和創造具有極其重要的意義。

三、延展式教學對學生創新研究的促進作用

（一）激發學生的興趣和熱情

1.提供更具挑戰性的實驗項目

延展式教學提供更具挑戰性的實驗項目，激發學生學習興趣和熱情。這種教學方法要求學生面對復雜的問題進行深入研究，或者探索新領域，以激發他們的挑戰和創造能力。將延展教學法應用于課程設計，這樣的課題需要學生進行深入思考、探究，培養學生自主思考和解決實際問題的能力。舉例來說，學生可能需要設計自己的實驗流程和方法，制訂詳細的實驗計劃，進行資料整理和分析等。這樣富有挑戰性的實驗設計能夠引發學生的好奇心和積極學習態度。此外，延展式教學還可以指導學生進行深度調研。這些研究內容主要涉及科學前沿領域的了解，對科學現象機理和規律的探索。通過大量的文獻閱讀、實驗結果收集和分析，并進行深入討論和總結，學生能夠進行一系列調查研究。學生有機會參與研究項目，學習和應用先進的科技知識。通過這種創新探究活動，可以培養學生的探究精神和科學思維，從而培養具有創造力的科研人才[3]。

2.鼓勵學生嘗試新的想法和方法

延展式教學鼓勵學生嘗試新的想法和方法，培養他們的創新思維。通過探索和研究，學生可以積極嘗試不同的實驗設計、問題解決方法以及新的工具和技術，從而培養創新能力。嘗試新的方法和技術能夠激發學生的創造力，促使他們以不同的視角思考，找到更好的解決方案并展現創新能力。通過延展式教學，學生能夠在挑戰性的實驗項目中培養創新思維，成為獨立思考和解決問題的能力都很強的科學家和研究人員。

（二）培養學生的創新思維和解決問題的能力

1.培養學生的觀察力和實驗設計能力

延展式教學注重培養學生的觀察力和實驗設計能力。學生需要仔細觀察實驗過程中的細節，準確記錄實驗結果，并不斷改進實驗方案。通過這樣的實踐，學生能夠培養自己的觀察和實驗設計能力，為創新研究打下基礎。

2.提高學生的科學推理和實驗推論能力

延展式教學通過科學推理和實驗推論引導學生提升問題解決能力。學生需要運用已有知識和實驗觀察結果進行推理和推斷，解決實驗中的難題，培養創新思維和解決問題的能力。這種學習方式讓學生在思考和探索中不斷發展自己的想象力和批判性思維，培養了解決實際問題的能力。通過探索和有機的學習經驗，學生能夠更深入地理解科學原理，并運用這些原理來解決復雜的實際問題[4]。

（三）增強學生的科學素養和科學道德意識

1.強調科學實驗的規范性和可重復性

延展式教學注重學生接受標準化和可重復性訓練，以培養他們嚴謹的科學態度，并提高實驗的精確度。通過引入一種新的教學方法，即嚴格按照安全規程進行實驗，以確保實驗的可重復性和科學性。為確保實驗結果的準確性和可靠性，學生必須遵守一定的標準。首先，教師應熟練掌握實驗過程，嚴格遵守實驗規程，以保證實驗結果的連續性和可再現性。其次，必須對所使用的儀器設備進行必要的校準，以確保實驗結果的準確性和可靠性。在進行延伸性實驗時，必須確保實驗具有可重復性，并具備一定的科學性。學生需要詳細記錄重要的資料，如實驗步驟、使用的材料和實驗環境，這樣其他人就能夠從這些資料中復制這個實驗。也要重視實驗結果的可信性和科學性。對可能出現的錯誤進行分析，并提出相應的措施來降低實驗誤差。對實驗結果進行分析和驗證，以保證實驗的可靠性。

2.培養學生的科學交流和合作能力

延展式教學鼓勵學生合作分享實驗結果和經驗，促進創新研究。學生通過與同學、教師交流，提高科學交流能力，并從他人經驗中獲得啟發和支持。鼓勵學生分享實驗結果，促進科學知識和見解的交流和碰撞，拓展思維。合作交流幫助學生深思和提出問題，借鑒他人的設計和方法，找到解決問題的新途徑。這種合作不僅加深理解，還促進創新思維和研究能力的發展。通過合作交流，學生建立良好關系，拓寬視野，從不同角度和經驗獲得啟發和支持，激發創新思維和合作能力，推動科研進展。

四、延展式教學在化學實驗中促進學生創新研究的優勢

（一）延展式教學對創新觀察能力提高的優勢

在化學實驗中，教師可以通過延展式教學來鍛煉學生觀察事物的能力。在化學實驗教學過程中，兩個相似的化學實驗的延伸教學可以讓學生對相似實驗的實驗現象進行積極的討論分析，并大膽的進行想象，積極地預測下一步的實驗現象。在教師正確的實驗指導下，延展式教學可以提高學生的創新觀察能力。在化學實驗中，敏銳的觀察能力是必不可少的，回望科學發展的歷史，無數的科學家正是由于具有敏銳的觀察能力才得以在千百次實驗中抓住事物變化的本質，發現真理。因此在化學實驗的延展式教學的過程中，教師可以通過延展式的教學安排讓學生觀察實驗中的相同處和不同處，展開豐富的想象，培養學生對事物的細致的觀察能力，從而提高學生的綜合能力，促進學生化學綜合素質的提升。

（二）延展式教學對創新實踐能力提高的優勢

化學實驗的過程是將理論的知識轉換為實踐操作的過程，因此在化學實驗的學習過程中學生不僅僅需要掌握相對應的理論知識、操作要求、注意事項等等，學生還需要擁有一定的動手能力，要手腦并用、學做結合。在化學延展式的實驗教學過程中，教師可以通過實驗的延伸從而增加學生參與實驗的機會，讓學生親身的體驗課本上的化學知識，加強對化學知識的理解和認知，促進學生實踐能力的提高。通過延展式的化學實驗教學，來激發學生的學習積極性和主動性，提高學生的動手操作能力和實踐創新能力，還可以引導學生積極的對化學實驗進行延展式的思考，并將在化學實驗學習過程中遇到的問題，通過實驗現象進行驗證，積極的解決問題，進而全面的提高學生的創新實踐能力。

五、延展式教學在化學實驗中的具體實施策略

（一）設計適合學生的創新研究項目

在延展式教學中，教師應根據學生的學習水平和興趣，設計適合的創新研究項目，這樣能夠激發學生的好奇心和求知欲。項目應該具有一定的挑戰性和探索性，使學生能夠面對更具挑戰性的問題，并通過自己的努力解決問題。同時，教師還要考慮到學生的實驗條件和資源限制，確保項目在實踐中的可行性。只有這樣，學生才能夠真正地參與到實踐中，充分發揮自己的創造力和思維能力，培養實驗技能和研究能力[5]。

（二）指導學生進行實驗前的背景知識學習

在學生進行創新研究項目之前，教師應指導學生進行相關的背景知識學習。學生應該對實驗領域的基礎理論和現有研究成果有一定的了解，這是進行實驗設計和實施所必需的理論依據。為此，可以采用多種方式，如講授、文獻閱讀和討論等。通過講授，教師可以向學生傳授相關領域的基礎理論，并提供實例和案例以便學生更好地理解和應用。例如在進行石油的分餾的實驗過程中，教師應該先將實驗原理進行講解，即兩種沸點相差較大且互溶的混合物進行分離時可以采用蒸餾或分餾的方法。之后需要向同學們介紹實驗所需的主要儀器的具體使用方法以及注意事項，如蒸餾燒瓶、冷凝管、石棉網的使用方法。

（三）鼓勵學生進行實踐和實驗操作

教師應鼓勵學生積極參與實驗項目的實踐和實驗操作，延展式教學的核心是學生的實踐和實驗操作。為此，教師需要提供必要的實驗設備、材料和指導。學生可以根據自己的研究課題進行實驗設計、樣品制備、數據采集和分析等實踐活動。例如學生可以在設計實驗的過程中，思考如何進行裝置的氣密性檢測，利用微熱法或者是液差法，或者如何收集氣體，利用向上排空氣法還是排飽和食鹽水的方法，哪種方法更符合實驗的要求。通過這些實踐，學生們能夠提高實驗技能并培養創新研究的能力。

（四）培養學生的實驗記錄和報告能力

實驗記錄和報告是學生創新研究的重要環節。教師應引導學生學習如何進行規范的實驗記錄，包括記錄實驗過程中的關鍵步驟、觀察結果、數據收集等。同時，學生也應掌握合適的數據分析和結果展示方法，能夠準確地向他人呈現實驗結果和結論。通過培養學生的實驗記錄和報告能力，可以提高他們的科學交流和科學合作能力。

結束語

綜上所述，延展式教學在化學實驗中的應用帶來了諸多益處。除了激發學生的學習興趣和熱情，提高實驗技能和研究能力，延展式教學還培養了學生的創新思維和解決問題的能力，并增強了他們的科學素養和科學道德意識。所以鼓勵教師和學生積極實踐延展式教學策略，以不斷提升學生在化學實驗中的創新研究水平。通過共同努力，相信學生將取得更加出色的成績。

參考文獻

[1]韓寧.淺談在化學實驗教學中如何培養學生的能力[J].高中生學習（師者），2013（7）：66.

[2]吳凈.淺談運用化學實驗發展學生自主能力[J].劍南文學，2011（4）：133.

[3]張海真.淺談如何運用化學實驗發展高中生的學習能力[J].讀天下（綜合），2017（8）：57.

[4]陳日紅.淺談如何通過學生自主實驗提高學生化學學習能力[J].中學化學教學參考，2016（24）：3.

[5]馬永發.淺談如何通過化學實驗教學培養學生科學探究能力[J].都市家教（下半月），2015（3）：115.