論文：《在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力》蓬溪李紅梅.doc

在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 遂寧市蓬溪縣常樂中學(xué) 李紅梅 內(nèi)容摘要：在中學(xué)實驗教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力尤為重要。從創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新動手操作能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，最終達(dá)到對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。并對這三個方面進(jìn)行了合理而詳細(xì)的闡述。觀察方面：從全面性、敏銳性、抓住實驗本質(zhì)方面進(jìn)行論述；動手操作方面：從拓展實驗空間、增加實驗時間方面論述；思維方面：從教師的前瞻性引導(dǎo)，讓學(xué)生弄清實驗反應(yīng)本質(zhì)，加強學(xué)生實驗設(shè)計訓(xùn)練，鼓勵化學(xué)實驗中的創(chuàng)新成果，引導(dǎo)學(xué)生具有探索精神方面進(jìn)行了論述。【關(guān)鍵詞】： 觀察 操作 思維19世紀(jì)法國著名有機化學(xué)和微生物奠基人巴斯德提出“問題假說實驗是科學(xué)發(fā)展的邏輯”，即是從關(guān)鍵問題出發(fā)，在提出解決問題的假說，然后設(shè)計實驗加以檢驗。在這個過程中，我們可以清楚地知道“實驗”的重要性。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?；瘜W(xué)實驗不僅僅是中學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，更在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面有著重要的不可替代的作用。它不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀察能力和創(chuàng)新實驗操作能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為此，如何在化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力就顯得尤為重要了。下面就讓我們來討論一下如何在化學(xué)實驗中培養(yǎng)創(chuàng)新能力？一、 學(xué)會觀察，在觀察中培養(yǎng)創(chuàng)新觀察能力青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗苯明，曾深有感觸地說：我唯一的功勞是沒有忽視觀察?？梢?，觀察能力本身就是創(chuàng)新能力的一個重要方面。化學(xué)實驗中的觀察主要包括對教師演示實驗的觀察和學(xué)生在做分組實驗過程中對實驗現(xiàn)象的觀察兩個方面。為了使化學(xué)實驗中的觀察成為創(chuàng)新意義層面上的觀察，進(jìn)而通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。要求觀察具有以下幾個特征：（一） 觀察要具有全面性全面性包括兩個方面，一方面是在觀察實驗時，既要觀察化學(xué)實驗中某些新奇的化學(xué)實驗現(xiàn)象，同時注意觀察反應(yīng)物和生成物的特征以及說明化學(xué)變化實質(zhì)的現(xiàn)象。例如：我們在做“鐵樹開花”這類實驗時，學(xué)生往往只觀察到白色的棉球都變成了紅色，而忽略了氨水的揮發(fā)性，氨水即使不與棉球直接接觸，揮發(fā)出的氨氣會使棉球上的無色酚酞變成紅色。誤認(rèn)為只要是堿性物質(zhì)就可以完成這個實驗，在進(jìn)行實驗改進(jìn)時往往不能成功。另一方面是要求學(xué)生在化學(xué)實驗中盡可能地用各種感官（視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺等），從多方面（如物質(zhì)及其變化、化學(xué)實驗儀器、裝置和操作等）進(jìn)行觀察。如：鈉在水中的反應(yīng)，就要觀察鈉在反應(yīng)前的顏色、狀態(tài)、硬度；反應(yīng)中的溶解性、體積變化、水中的運動情況，以及產(chǎn)生的氣泡和熱。只有這樣，我們才能發(fā)現(xiàn)事物的新特征。（二） 觀察要有敏銳性化學(xué)實驗中有好些稍縱即逝的化學(xué)現(xiàn)象，尤其是那些乍看起來有些反常的現(xiàn)象，這就要求我們要在觀察過程中，能有比別人更敏銳地觀察出某些事物的特點的能力，能從平凡的現(xiàn)象中敏銳地發(fā)現(xiàn)別人在一般情況下不能發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵問題的能力和事物的重要特征的能力。例如：在做氫氣在空氣中燃燒的實驗時，大多數(shù)同學(xué)在觀察實驗現(xiàn)象時，就忽略了尖嘴玻璃管上的鈉玻璃燃燒發(fā)出的黃色火焰。甚至認(rèn)為這是一個反常的現(xiàn)象，應(yīng)該是發(fā)出淡藍(lán)色火焰，而質(zhì)疑自己的觀察有問題。（三） 通過觀察，能抓住實驗本質(zhì)由觀察到的表面現(xiàn)象通過分析引申到本質(zhì)，使學(xué)生在通過一次實驗觀察后，不僅專業(yè)知識得到提高，同時觀察能力也得到提高。例如：濃鹽酸與濃氨水的發(fā)煙反應(yīng)，現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生通過觀察，既掌握了氨的化學(xué)性質(zhì)，也同時鞏固濃鹽酸與濃氨水均易揮發(fā)，更重要的是學(xué)生掌握了利用實驗現(xiàn)象分析本質(zhì)，達(dá)到解決問題的方法，掌握了由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識過程。二、學(xué)會動手，在動中培養(yǎng)創(chuàng)新動手操作能力我們國家的化學(xué)教材的理論體系已經(jīng)比較系統(tǒng)和完整，而實驗卻明顯不足。多年來，一直受應(yīng)試教育的影響，實驗課形同虛設(shè)。即便有實驗操作考試，也僅僅是為了考試而進(jìn)行的實驗操作演練。為此，國家教委教書儀器研究所承擔(dān)了一項學(xué)生實驗?zāi)芰φ{(diào)查課題研究的工作，若以30分為滿分，高中生化學(xué)實驗?zāi)芰ζ骄鶠?7.05分，而初中生為19.16分。綜合評價下來：初、高中生的實驗?zāi)芰患案瘛＿@種趨勢下，又何談素質(zhì)教育，又何談學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。為此，我們須加強和改進(jìn)實驗教學(xué)，采取各種措施為學(xué)生提供較為充分的動手操作的機會。在上級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視下，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校今年也配備上了標(biāo)準(zhǔn)的物理、化學(xué)實驗室，在硬件設(shè)施上得到了改善：（一） 拓展實驗的空間中學(xué)化學(xué)課本中大部分為教師演示實驗，學(xué)生動手機會嚴(yán)重偏少。因此，我們可以將一些演示實驗改進(jìn)為師生合作的實驗，也可以創(chuàng)造條件將一些演示實驗改為學(xué)生分組實驗，也可以進(jìn)行一些課外實驗。對于課外實驗，學(xué)生的認(rèn)識大部分停留在“有趣”和擴大知識面的層次上，對課外實驗?zāi)茇S富課堂知識，訓(xùn)練自身思維的靈活性和創(chuàng)造性，提高探索能力的認(rèn)識還不足。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)積極組織課外實驗活動，設(shè)計一些與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的具有可行性的小實驗。通過實驗運用所學(xué)知識去解決所遇到的化學(xué)問題，探索化學(xué)知識、體驗成功的樂趣，養(yǎng)成學(xué)生熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)、勇于實踐、勇于創(chuàng)新的精神。例如：在講到溶液的酸堿性時，為了讓學(xué)生更好的掌握有關(guān)化學(xué)知識、增加他們對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，我就將學(xué)生分成小組，并讓他們利用手上的PH廣泛試紙測定身邊感興趣的溶液的酸堿性，小組間交流討論，各組將結(jié)果寫成實驗報告，教師組織學(xué)生完成匯報。（二）增加實驗的時間由課內(nèi)向課外延伸開辦課外興趣小組以及開放實驗室。由于課外活動時間比較充裕，又比較靈活，可以針對學(xué)生的興趣愛好有針對性地通過實驗操作，加強動手能力培養(yǎng)，也可以組織學(xué)生共同研究和制作一些簡單實用的實驗儀器以及對費舊物的有效改進(jìn)加工。開放實驗室就是讓學(xué)生在規(guī)定的時間里，有選擇地進(jìn)行化學(xué)實驗操作、研究。這些都可以讓學(xué)生在寬松、自由的氛圍中積極、主動地動手和動腦。以上是創(chuàng)新能力的兩個方面，也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的前提與準(zhǔn)備。下面，我們就來看一下如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力：三、學(xué)會“思”，在其中培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力青少年學(xué)生因受傳統(tǒng)思維方法約束少，正處在思維和想象力最活躍的時期。如何利用這個特點呢？這就要求化學(xué)實驗教學(xué)不僅要給學(xué)生提供生動、豐富的直觀景象，還要使學(xué)生得到觀察和操作能力方面的規(guī)范有素的訓(xùn)練，更重要的是通過觀察與思考的結(jié)合、動手與動腦的結(jié)合，實現(xiàn)由現(xiàn)象到本質(zhì)、由感性到理性的認(rèn)識階段的飛躍，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。這就要求我們結(jié)合化學(xué)實驗教學(xué)實際采取以下方式：（一） 教師的前瞻性引導(dǎo)我們知道，初、高中生雖然潛質(zhì)很大，但由于在知識的積累上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這就要求我們的教師對學(xué)生進(jìn)行一定的引導(dǎo)，可以舉一個創(chuàng)新的實驗設(shè)計方案，再將其與原舊的（或者說教材上已有的）方案進(jìn)行對比，在潛移默化中將這種能力傳授給學(xué)生。比如：硫粉在空氣中燃燒實驗，在中學(xué)教材中是直接將硫粉放在燃燒匙內(nèi)，加熱燃燒匙使硫粉燃燒。這樣會使產(chǎn)生的二氧化硫逸散到空氣中，造成污染。但如果我們換個角度，不妨將燃燒匙用玻璃棒代替，用加熱后的玻璃棒杯蘸取硫粉，迅速伸入大的鐘罩，并在鐘罩里加入適量氫氧化鈉溶液，將產(chǎn)生的二氧化硫吸收掉。引導(dǎo)學(xué)生在實驗設(shè)計時，節(jié)約藥品，減少對環(huán)境造成的污染。比如：Na與水反應(yīng)，在中學(xué)教材中是直接將Na放在盛有大量水的燒杯中，有氣泡（即H2）產(chǎn)生。但如果我們換個角度，不妨將燒杯中加入大量H2O并在水中加入幾滴酚酞，再加入苯，由于水的密度大于苯的密度，而Na的密度又是大于苯而小于水的。將Na放入時，Na就在水與苯間反應(yīng)，由于氫氣的產(chǎn)生，苯層不斷運動，水層變紅，這時現(xiàn)象就比教材上的明顯地多。然而，苯本身有毒。又促使我們找到一種性質(zhì)與苯相同，又比苯安全的物質(zhì)來代替它。（二） 讓學(xué)生弄清實驗反應(yīng)的實質(zhì)規(guī)律性地、實質(zhì)性地總是“萬變不離其宗”，實驗反應(yīng)也如此。不管我們用那種方法，但反應(yīng)的實質(zhì)是一樣的，重要是我們能抓住這個“實質(zhì)”，就能設(shè)計出各種優(yōu)秀的實驗方案。（三） 在學(xué)生弄清思路后，讓學(xué)生加強實驗的設(shè)計訓(xùn)練教師安排的設(shè)計性實驗一定要讓學(xué)生感到有探索的價值和設(shè)計的必要，能引起學(xué)生的興趣，能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。同時注意設(shè)計的實驗要聯(lián)系教學(xué)實際，努力從學(xué)生及實驗的具體情況出發(fā)，而逐步提高學(xué)生的設(shè)計水平。進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的目的。如讓學(xué)生設(shè)計表明氧化還原反應(yīng)實質(zhì)的實驗，有一個學(xué)生就借鑒原電池的實驗原理，用U型管、靈敏電流計、KMO4溶液和KI溶液、電極和導(dǎo)線等，使學(xué)生直觀地看到指針偏轉(zhuǎn)，證明在反應(yīng)中的確有電子轉(zhuǎn)移。（四） 鼓勵化學(xué)實驗中的創(chuàng)新成果在實驗教學(xué)中，啟發(fā)學(xué)生解決“一物多用”問題，對學(xué)生提出的各種想法和方案，有可能不完整，甚至有些方案是完全不符合實驗原理。作為教師，我們都必須首先肯定他們的努力與勇氣，然后及時對他們進(jìn)行引導(dǎo)，使他們所設(shè)計的方案最后達(dá)到完善。對不符合實驗原理的要提示他們?nèi)绾螐姆磻?yīng)實質(zhì)出發(fā)，不能憑空想象，要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。對那些合理而又有新意的想法和方案要及時表揚，比如“（三）”中哪個學(xué)生的方案就新穎巧妙，充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。（五） 引導(dǎo)學(xué)生具有探索精神在實驗教學(xué)中，教師應(yīng)努力把發(fā)現(xiàn)的任務(wù)交給學(xué)生。在向?qū)W生提出實驗課題后，可以從兩個方面入手。其一，有教師提出了課題，然后讓學(xué)生自己做，這是在學(xué)生沒有產(chǎn)生靈感的情況下所要做的；其二，就是在學(xué)生對一個實驗產(chǎn)生靈感時，教師要認(rèn)真進(jìn)行引導(dǎo)，讓他們走向成功，從而激起他們強烈的探索精神，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。比如：雞蛋為什么放入酸中會變軟？這個問題趣味性很強，而且又可以增加對CaCO3性質(zhì)的認(rèn)識，這時教師就可以讓學(xué)生自己操作，在其中培養(yǎng)探索精神。學(xué)生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)是一個長期而艱巨的任務(wù)，作為教師，應(yīng)首先克服學(xué)生在實驗上的為難情緒、無目的性，將他們引導(dǎo)到熱愛實驗，并能有目的進(jìn)行實驗，在實驗中逐步提高自身的創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新動手操作能力和創(chuàng)新思維能力，使學(xué)生樹立創(chuàng)新的意識。對于我們這種鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校，這就顯得尤其困難。它受到環(huán)境以及經(jīng)濟等多方面的影響。但是，在今天這個知識經(jīng)濟時代，培養(yǎng)創(chuàng)新能力尤其重要。因此，希望我們這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的老師，多花些時間，多花些精力，把我們周圍的自然條件利用起來，給學(xué)生創(chuàng)造一個好的實驗氛圍，給他們樹立創(chuàng)新的意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。但愿我們每個人都能像羅丹所塑造的“沉思者”那樣，去勤于思考，為未來作好準(zhǔn)