拓展实验教学提高创新能力

黄海平

21世纪是科学技术快速发展时期，是创新知识的世纪，也是对人才需求大、要求高的时期。学校教育如何培养适应新时期的各类人才，特别是探究型、创新型人才更是一项非常重要而艰巨的任务。教育是培养创新人才，建立创新思维的关键。而实验教学则是培养人才的有效途径之一，它有利于激发学生的学习兴趣，有利于培养学生观察问题、分析问题和实际动手能力，有利于培养实事求是、勇于探索、不断创新的科学精神。因此培养学生的创新意识、创新能力和综合能力成为现代教育的要求，也是化学教学改革的方向。在实验教学中积极开展创新教育，有利于发展学生的素质和能力，并提高学生对学习的兴趣。

化学是一门以实验为基础的科学，化学实验在整个教学过程中占有重要的地位。从教学过程看，实验不仅是提供直观素材的手段，而且是理论研究的基础。它不仅为概念的建立与思维发展提供丰富的素材，同时也是各种技能培养的主要场所。化学实验在帮助学生掌握化学基础知识和基本技能的同时，对教育学生树立科学的态度，掌握科学的方法，培养创新精神等均有极大的优势。

激发学生的创新意识

利用趣味实验，唤醒创新意识第斯多惠说：“教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”创新意识是指在好奇心和强烈的求知欲驱动下的一种愿意发现问题、积极去探究的心理取向，是创新的动力源泉。化学实验现象是奇妙的，会使学生感到新鲜、惊奇，易对化学产生浓厚的兴趣。因而教师要善于用演示实验的趣味性去诱发学生的好奇心、求知欲，从而唤醒学生的创新意识。

增设演示实验，培养创新意识教育教学实验表明：任何创新都源于问题。因此，根据教学内容及时提出问题，让学生带着问题去学习，再适当增设演示实验，使其在不断的探索性学习中逐步培养创新意识[1]。

例如讲硫酸铜的化学性质时，利用金属活动性顺序，排在前面的金属可以将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，可做“锌片变铜片”的实验，然后让学生思考K、Ca、Na能不能从硫酸铜溶液中置换出铜？此时可以增设钠与硫酸铜溶液的反应实验，在实验前学生可能会推测该实验的现象：“在银白色的金属钠表面覆盖着紫红色的铜。”然而实验时却观察到意想不到的现象：钠首先熔化成小球，在液面上迅速游动，且发出嘶嘶响声，很快溶液中出现蓝色絮状沉淀并有黑色固体产生，而不是钠把铜从其盐溶液中置换出来。引导学生分析：钠首先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，氢氧化铜是不溶性碱，受热分解生成黑色氧化铜。这样做会引导学生探索未知实验、未知事项，培养其创新意识。

创设问题情境，激发创新意识在演示实验教学中，教师除要做好每个演示实验外，还要认真挖掘实验素材，针对实验的每个环节，创设问题情境，多方设疑置疑，让学生带着问题去观察、思考、回忆、讨论，变接受性学习为探索性学习。这样就会把潜意识状态的好奇心变成自觉求知的创新意识，让学生随着问题的层层深入而激活创新意识。

如在做氢气还原氧化铜实验时，首先启发学生从化学反应实质着手推测写化学方程式，再用实验去验证。在演示时，当观察到黑色变成红色后，教师可故意先停止通氢气后熄灭酒精灯，使生成的红色固体变成黑色，使学生产生一些疑惑：1）生成物不是铜，推测错误？2）生成的铜是否被氧化？3）为什么被氧化？4）操作步骤是否有错，错在哪里？这时可让学生充分展现自己的思维过程，鼓励学生大胆发表自己的见解，在辨析讨论中得到评判和修正。这样通过推测——试验——设疑——讨论——归纳——总结，不但能使学生准确地掌握知识，拓宽视野，还激活学生的创新意识。

开拓学生的创新思维

打破思维定势，培养创新思维在实验教学中，要培养学生的创新思维，教师必须引导学生打破思维定势，加强思维的发散性和求异性。

利用演示实验，开发创新思维教师是学生的表率，一言一行对学生都有潜移默化的影响，因此教师要善于抓住化学实验的学科优势，根据教学实际适当创新，为学生树立创新榜样。

通过探究实验，展开创新思维新课程要求科学学科探究作为课程改革的突破口，将实验教学跟探究学习融合，这是新课程的显著特征。教学的一般过程是：化学实验问题——猜想与假设——实验验证假说——科学结论——解释与应用。科学探究是一种重要的学习方式，通过科学探究，可以了解事物的本质及变化的根源，把感性的认识上升到理性，能充分调动学生的积极性，使学生在获得化学知识和技能的同时，体验探究的乐趣。化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他教学手段无法替代的，能充分帮助学生建立创新思路。

实验教材中关于“质量守恒定律”和“燃烧的条件”的探究就是典型范例。新课程要求教师为学生创设进行探究实验的必要条件，努力挖掘蕴含于教材中的可供探究的素材，难度要恰当，要符合学生的思维能力；让学生掌握科学探究必备的知识基础转变观念，引导学生做好每一个探究实验。

培养学生的创新能力

设计、探索实验，培养创新能力化学是一门实验科学，特别是在中学教育阶段，化学实验对于学生掌握知识、形成能力具有特别重要的意义。设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能，还要求他们灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。设计性或探索性实验在激发学生的创新欲望、培养他们的意识和创新能力等方面所具有的作用是其他常规实验所无法比拟的。想象能力对于学生形成创新能力具有积极的作用，培养想象能力，要学会联想。

通过改进实验，培养创新能力化学实验一般要求装置简单，操作方便，药品节省，现象明显，而教材上有的实验存在不足，并非最佳方案。教师要引导学生开动脑筋，对实验进行合理的改进，使之更趋完美，这也不失为创新的一种形式。

初中科学教材以验证性实验为主，要充分利用学生兴趣小组，鼓励学生动手动脑，教师加以指导、协助和点拨，学生之间加强实验协作，共同完成实验。例如初中化学教材CO还原CuO的实验对尾气的处理方法是将它点燃，从环保和能源利用的角度出发，此法明显存在不足之处。那么有没有既能保护环境，又能避免CO浪费的处理方法？可以采取以下措施：1）将除去CO2的CO用导气管重新通入玻璃管中去还原CuO，将CO重复利用而又不污染环境；2）将除去CO2的CO用导气管通到酒精灯火焰的上方，利用CO燃烧时放出的热量还原CuO，从而达到节约燃料的目的。通过该实验的改进，不仅使学生加深对CO性质和实验装置的认识，而且在此过程中培养创新能力。

课外开放实验室，培养创新能力课外开放实验室可以有效地培养学生的创新能力。虽然开放实验室是以学生为教学活动的主体，但是不能忽视教师的主导作用，开放实验室应有计划、有步骤地进行。第一阶段主要是训练基本操作，气体的制取与物质性质实验；第二阶段侧重改进性试验和探索性实验及开始设计一些综合性实验；第三阶段侧重进行综合性实验的设计和培养解决综合性实验问题的能力。这样通过手脑并用，学生不仅可以掌握化学基本知识和实验技能，还可以培养创新能力和科学素质。

总之，教学中进行“创新教育”是目前非常紧迫的问题。形势的发展要求教师不仅“传道”“授业”“解惑”，而且还要“授人以渔”。而进行“创新教育”恰好可以做到这一点。运用“创新教育”传授知识往往采取环环相扣的教学手段，可以使学生兴奋点集中，在这种“愉快环境”中掌握知识快速而准确，有利于知识的整理、迁移和创新，真正做到“教”后“不教”。

参考文献

[1]陆明德,许洪生.实验教学的原理与技术[M].南京:江苏教育出版社,2000

（作者单位：浙江省玉环县坎门第二中学）