论文：《在实验教学中培养学生的创新能力》蓬溪李红梅.doc

在实验教学中培养学生的创新能力 遂宁市蓬溪县常乐中学 李红梅 内容摘要：在中学实验教学过程中，培养学生的创新能力尤为重要。从创新观察能力、创新动手操作能力和创新思维能力的培养，最终达到对学生的创新能力的培养。并对这三个方面进行了合理而详细的阐述。观察方面：从全面性、敏锐性、抓住实验本质方面进行论述；动手操作方面：从拓展实验空间、增加实验时间方面论述；思维方面：从教师的前瞻性引导，让学生弄清实验反应本质，加强学生实验设计训练，鼓励化学实验中的创新成果，引导学生具有探索精神方面进行了论述。【关键词】： 观察 操作 思维19世纪法国著名有机化学和微生物奠基人巴斯德提出“问题假说实验是科学发展的逻辑”，即是从关键问题出发，在提出解决问题的假说，然后设计实验加以检验。在这个过程中，我们可以清楚地知道“实验”的重要性。化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验不仅仅是中学教学的基础，更在培养学生创新能力等方面有着重要的不可替代的作用。它不仅可以培养学生的创新观察能力和创新实验操作能力，还能培养学生的创新思维能力。为此，如何在化学实验教学中培养学生的创新能力就显得尤为重要了。下面就让我们来讨论一下如何在化学实验中培养创新能力？一、 学会观察，在观察中培养创新观察能力青霉素的发现者弗苯明，曾深有感触地说：我唯一的功劳是没有忽视观察。可见，观察能力本身就是创新能力的一个重要方面。化学实验中的观察主要包括对教师演示实验的观察和学生在做分组实验过程中对实验现象的观察两个方面。为了使化学实验中的观察成为创新意义层面上的观察，进而通过实验培养学生的创新能力。要求观察具有以下几个特征：（一） 观察要具有全面性全面性包括两个方面，一方面是在观察实验时，既要观察化学实验中某些新奇的化学实验现象，同时注意观察反应物和生成物的特征以及说明化学变化实质的现象。例如：我们在做“铁树开花”这类实验时，学生往往只观察到白色的棉球都变成了红色，而忽略了氨水的挥发性，氨水即使不与棉球直接接触，挥发出的氨气会使棉球上的无色酚酞变成红色。误认为只要是碱性物质就可以完成这个实验，在进行实验改进时往往不能成功。另一方面是要求学生在化学实验中尽可能地用各种感官（视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉等），从多方面（如物质及其变化、化学实验仪器、装置和操作等）进行观察。如：钠在水中的反应，就要观察钠在反应前的颜色、状态、硬度；反应中的溶解性、体积变化、水中的运动情况，以及产生的气泡和热。只有这样，我们才能发现事物的新特征。（二） 观察要有敏锐性化学实验中有好些稍纵即逝的化学现象，尤其是那些乍看起来有些反常的现象，这就要求我们要在观察过程中，能有比别人更敏锐地观察出某些事物的特点的能力，能从平凡的现象中敏锐地发现别人在一般情况下不能发现的关键问题的能力和事物的重要特征的能力。例如：在做氢气在空气中燃烧的实验时，大多数同学在观察实验现象时，就忽略了尖嘴玻璃管上的钠玻璃燃烧发出的黄色火焰。甚至认为这是一个反常的现象，应该是发出淡蓝色火焰，而质疑自己的观察有问题。（三） 通过观察，能抓住实验本质由观察到的表面现象通过分析引申到本质，使学生在通过一次实验观察后，不仅专业知识得到提高，同时观察能力也得到提高。例如：浓盐酸与浓氨水的发烟反应，现象非常明显，学生通过观察，既掌握了氨的化学性质，也同时巩固浓盐酸与浓氨水均易挥发，更重要的是学生掌握了利用实验现象分析本质，达到解决问题的方法，掌握了由现象到本质的认识过程。二、学会动手，在动中培养创新动手操作能力我们国家的化学教材的理论体系已经比较系统和完整，而实验却明显不足。多年来，一直受应试教育的影响，实验课形同虚设。即便有实验操作考试，也仅仅是为了考试而进行的实验操作演练。为此，国家教委教书仪器研究所承担了一项学生实验能力调查课题研究的工作，若以30分为满分，高中生化学实验能力平均为17.05分，而初中生为19.16分。综合评价下来：初、高中生的实验能力均不及格。这种趋势下，又何谈素质教育，又何谈学生创新能力的提高。为此，我们须加强和改进实验教学，采取各种措施为学生提供较为充分的动手操作的机会。在上级领导的高度重视下，许多乡镇学校今年也配备上了标准的物理、化学实验室，在硬件设施上得到了改善：（一） 拓展实验的空间中学化学课本中大部分为教师演示实验，学生动手机会严重偏少。因此，我们可以将一些演示实验改进为师生合作的实验，也可以创造条件将一些演示实验改为学生分组实验，也可以进行一些课外实验。对于课外实验，学生的认识大部分停留在“有趣”和扩大知识面的层次上，对课外实验能丰富课堂知识，训练自身思维的灵活性和创造性，提高探索能力的认识还不足。因此，教师在教学中应积极组织课外实验活动，设计一些与现实生活密切相关的具有可行性的小实验。通过实验运用所学知识去解决所遇到的化学问题，探索化学知识、体验成功的乐趣，养成学生热爱科学、崇尚科学、勇于实践、勇于创新的精神。例如：在讲到溶液的酸碱性时，为了让学生更好的掌握有关化学知识、增加他们对化学的学习兴趣，我就将学生分成小组，并让他们利用手上的PH广泛试纸测定身边感兴趣的溶液的酸碱性，小组间交流讨论，各组将结果写成实验报告，教师组织学生完成汇报。（二）增加实验的时间由课内向课外延伸开办课外兴趣小组以及开放实验室。由于课外活动时间比较充裕，又比较灵活，可以针对学生的兴趣爱好有针对性地通过实验操作，加强动手能力培养，也可以组织学生共同研究和制作一些简单实用的实验仪器以及对费旧物的有效改进加工。开放实验室就是让学生在规定的时间里，有选择地进行化学实验操作、研究。这些都可以让学生在宽松、自由的氛围中积极、主动地动手和动脑。以上是创新能力的两个方面，也是培养创新思维能力的前提与准备。下面，我们就来看一下如何培养创新思维能力：三、学会“思”，在其中培养创新思维能力青少年学生因受传统思维方法约束少，正处在思维和想象力最活跃的时期。如何利用这个特点呢？这就要求化学实验教学不仅要给学生提供生动、丰富的直观景象，还要使学生得到观察和操作能力方面的规范有素的训练，更重要的是通过观察与思考的结合、动手与动脑的结合，实现由现象到本质、由感性到理性的认识阶段的飞跃，从而达到培养学生创新思维能力。这就要求我们结合化学实验教学实际采取以下方式：（一） 教师的前瞻性引导我们知道，初、高中生虽然潜质很大，但由于在知识的积累上还远远不够，这就要求我们的教师对学生进行一定的引导，可以举一个创新的实验设计方案，再将其与原旧的（或者说教材上已有的）方案进行对比，在潜移默化中将这种能力传授给学生。比如：硫粉在空气中燃烧实验，在中学教材中是直接将硫粉放在燃烧匙内，加热燃烧匙使硫粉燃烧。这样会使产生的二氧化硫逸散到空气中，造成污染。但如果我们换个角度，不妨将燃烧匙用玻璃棒代替，用加热后的玻璃棒杯蘸取硫粉，迅速伸入大的钟罩，并在钟罩里加入适量氢氧化钠溶液，将产生的二氧化硫吸收掉。引导学生在实验设计时，节约药品，减少对环境造成的污染。比如：Na与水反应，在中学教材中是直接将Na放在盛有大量水的烧杯中，有气泡（即H2）产生。但如果我们换个角度，不妨将烧杯中加入大量H2O并在水中加入几滴酚酞，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。将Na放入时，Na就在水与苯间反应，由于氢气的产生，苯层不断运动，水层变红，这时现象就比教材上的明显地多。然而，苯本身有毒。又促使我们找到一种性质与苯相同，又比苯安全的物质来代替它。（二） 让学生弄清实验反应的实质规律性地、实质性地总是“万变不离其宗”，实验反应也如此。不管我们用那种方法，但反应的实质是一样的，重要是我们能抓住这个“实质”，就能设计出各种优秀的实验方案。（三） 在学生弄清思路后，让学生加强实验的设计训练教师安排的设计性实验一定要让学生感到有探索的价值和设计的必要，能引起学生的兴趣，能培养学生的动手能力。同时注意设计的实验要联系教学实际，努力从学生及实验的具体情况出发，而逐步提高学生的设计水平。进而达到培养学生创新思维能力的目的。如让学生设计表明氧化还原反应实质的实验，有一个学生就借鉴原电池的实验原理，用U型管、灵敏电流计、KMO4溶液和KI溶液、电极和导线等，使学生直观地看到指针偏转，证明在反应中的确有电子转移。（四） 鼓励化学实验中的创新成果在实验教学中，启发学生解决“一物多用”问题，对学生提出的各种想法和方案，有可能不完整，甚至有些方案是完全不符合实验原理。作为教师，我们都必须首先肯定他们的努力与勇气，然后及时对他们进行引导，使他们所设计的方案最后达到完善。对不符合实验原理的要提示他们如何从反应实质出发，不能凭空想象，要养成严谨的实验态度。对那些合理而又有新意的想法和方案要及时表扬，比如“（三）”中哪个学生的方案就新颖巧妙，充分体现了学生的创新思维能力。（五） 引导学生具有探索精神在实验教学中，教师应努力把发现的任务交给学生。在向学生提出实验课题后，可以从两个方面入手。其一，有教师提出了课题，然后让学生自己做，这是在学生没有产生灵感的情况下所要做的；其二，就是在学生对一个实验产生灵感时，教师要认真进行引导，让他们走向成功，从而激起他们强烈的探索精神，培养创新思维能力。比如：鸡蛋为什么放入酸中会变软？这个问题趣味性很强，而且又可以增加对CaCO3性质的认识，这时教师就可以让学生自己操作，在其中培养探索精神。学生的创新思维能力培养是一个长期而艰巨的任务，作为教师，应首先克服学生在实验上的为难情绪、无目的性，将他们引导到热爱实验，并能有目的进行实验，在实验中逐步提高自身的创新观察能力、创新动手操作能力和创新思维能力，使学生树立创新的意识。对于我们这种乡镇学校，这就显得尤其困难。它受到环境以及经济等多方面的影响。但是，在今天这个知识经济时代，培养创新能力尤其重要。因此，希望我们这些乡镇学校的老师，多花些时间，多花些精力，把我们周围的自然条件利用起来，给学生创造一个好的实验氛围，给他们树立创新的意识，培养他们的创新能力。但愿我们每个人都能像罗丹所塑造的“沉思者”那样，去勤于思考，为未来作好准