化学实验教学是实施创新教育的有效途径

潘国荣 刘 芬



化学实验教学是实施创新教育的有效途径

潘国荣 刘 芬

摘 要：化学实验是学习化学和进行科学探究的重要方法，化学实验教学是实施创新教育的有效途径。利用化学实验的综合实践功能，唤起创新欲望、挖掘创新潜能从而使学生创新素质培养与化学实验教学相得益彰。

关键词：创新；素质；少数民族；化学实验

江泽民同志曾说：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家发展的不竭动力；创新的关键在人才，人才的成长靠教育；教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培育创新精神和创新人才的重要摇篮。”培养创新型人才是当今知识经济时代对教育的要求。《义务教育化学课程标准》在课程性质与课程基本理念中要求：在实践中不断培养学生的创新意识，在做科学的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力［1］。因此，在化学教学过程中培养学生的创新素质是我们化学教师义不容辞的职责。化学是一门以实验为基础的自然学科，实验既是化学教学的重要环节和手段，也是学习化学和进行科学探究的重要方法。化学实验能够把学生的感觉器官和思维器官充分地调动起来协同活动，促进学生的个性发展，因而是化学教育中实施创新教育和培养创新素质的有效途径。

一、利用化学实验史实 唤起创新欲望

学史能够使人明智。化学实验史实际上就是一部运用实验方法论进行实验探究，以获得化学实验事实，建立化学科学理论的发展史。在化学教学中，结合典型的化学实验史实，引导学生了解科学家们的科学探究历程及对工业文明的贡献，对于培养他们的科学素养和唤起他们的创新欲望，具有特别重要的意义。

爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师”。要培养学生的创新精神，首先得激发兴趣，唤起他们的求知与创新欲望。我们要充分利用中学生喜欢凭兴趣爱好办事的心理，把他们的兴趣引导到有关实验探究和创新的方面上来，进而将兴趣发展成为志趣。运用课件、影视资料、网络资源等［2］，向学生介绍拉瓦锡的空气实验探究、葛洪通过炼丹制得了砷、诺贝尔的炸药研究发现、波尔用王水保存诺贝尔金质奖章、居里夫人研究镭的贡献等这些有关科学家的实验创造和发现的典型实验史实及感人故事，并说明正是科学家们的科学发明和创造，推动了西方现代工业文明和社会的发展进步，用以激发学生对化学实验探究的兴趣，唤起他们的创新欲望。

二、利用趣味实验 点燃创新激情

孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。化学实验集色、味、态、声、光、热等于一体，能给学生的视、听、触、味、嗅觉等以强烈的刺激，使学生产生兴奋和快乐，从而激发学生的求知欲望，点燃创新激情。在教学过程中，教师要充分利用中学生的好奇心理，结合教学进程，经常补充演示或指导学生自己动手操作一些趣味性实验［3］：如喷泉实验、魔棒点灯、火山爆发、空瓶生烟、白花彩色、烧不坏的手帕、神蜡自燃、冰川上的火焰、一杯几色、净水变色、发射火箭、水底火花、变色魔瓶、水果电池、火龙写字、喷雾作画等，不断刺激学生的好奇心理，使学生感到，学习化学是有趣和快乐的，以巩固他们对化学的兴趣和热情，强化探究欲望。

当然，单靠刺激引发的好奇和兴趣只是本能的、不稳定的认识倾向，我们还应该积极引导，让学生明白学习化学不仅有趣而且有用，能够促进科学技术的进步和人类社会生活的发展，使他们立志学好化学知识，产生将所学化学知识应用于日常生活造福人类的社会动机，才能持久、稳定、有力地激发他们的创新潜能、产生创新激情。

三、教师改进教材实验 开发创新意识

没有个性，就没有创新［4］。苏霍姆林斯基说：“一个无任何特色的教师，他教育的学生也不会有任何特色”。要培养学生的创新意识，教师首先要有创新意识。在中学化学课本的许多实验中，都可以作改进。

（1） 仪器替代：用试管替代烧杯、用锥形瓶替代烧杯或替代烧瓶等。

（2）药品替代：铜块或铜片替代铜丝以增加可视度，新制块状氧化铜替代粉状氧化铜以增进实验效果等。

（3）装置改进：由敞开式改为封闭式以防止有害气体逸出；由常规量改为微型化，降低药品用量，减少环境污染，达到环保要求等。

（4）自制教具：教师自制一些教材没有的教具用于辅助实验，可以弥补教材不足，启迪学生智慧，提高实验效益。潜移默化的作用是巨大的，学生的创新意识在一定程度上来源于教师的创新意识。在我们封闭落后、保守思想偏重的少数民族山区，特别需要具有勤于思考、开拓进取、勇于改革的创新型教师的积极引导。学生会从教师经常性的富有创新意识、大胆改革的教学活动中，潜移默化地领悟到许多有益的成分，唤醒他们的创新意识，引导他们以一种积极改革的心态投入到学习中，从而形成学生自己的创新观念。

我们在进行课题研究的过程中，经常把课题组教师的实验设计与改进研究最新成果应用于课堂教学，缩短了实验的时间、增加了实验的可视度、提高了实验的成功率、为学生提供了更多实验操作的机会等，提高了实验的教学效益，使学生理解了创新的重要性和必要性。

四、完成家庭小实验 挖掘创新潜能

选取学生身边的化学物质作为实验药品，以学生常见或常用的物品（器皿）作为实验仪器，选择生活和社会中的化学现象作为实验内容，让学生自己在家庭中完成一些较为安全、操作并不复杂的小实验：如“灼烧葡萄糖、砂糖、面粉”“蛋壳的性质实验”“食用油、洗洁精在水中的分散情况实验”“糖溶于水时体积的变化”“蜡烛的燃烧和成分实验”“生活物质酸碱度实验”“铁的锈蚀实验”“自制水果电池”“自制简易净水器”“土壤酸碱度测定”“除去热水瓶胆中的水垢”等。

孩子的聪明在指尖。通过完成家庭小实验，可以使学生产生一种亲切感，感到化学并不神秘，就在自己身边，化学是有用的，与自己的生活紧密联系着，有利于学生关注身边的化学现象，学以致用，调动学生的学习积极性，激发他们进行实验探究的兴趣。而且，家庭小实验可以因陋就简形式多样，用品就地取材甚至变废为宝，操作灵活，没有限制和固定模式，完全由学生自主决定、独立完成，更能激发学生的创造灵感，从而最大限度地挖掘了学生的创新潜能。家庭小实验是一种花小钱而办大事的有效模式，特别适合我们贫困落后的少数民族山区。

五、利用仪器多用或替用 扩展创新思维

每一种化学仪器的用途并不止一种，几种仪器可能有相似的用途。在实验教学中我们应该充分引导学生认真分析和归纳，明白仪器替用、一器多用或一套装置可以进行多个实验，使学生在实验设计时，能够灵活、机动，不造成思维定式，从而具有良好的应变能力。如试管除了作反应容器外，还可以作反应装置、气体收集装置、洗气装置、气体发生装置、组装简易启普发生器等。烧杯一般用来盛装固体或液体，也可以反过来当罩子使用等。

烧杯、试管、广口瓶、锥形瓶等在有些时候有相似的用途，可以替代使用。用分液漏斗和大试管（锥形瓶或广口瓶）组装的制气装置，可以制取氢气、二氧化碳和氧气等。因此，不管是仪器或是装置，都应该引导学生全面思考：能否多用、能否替用？尽量促使物尽其用，以扩展学生的创新思维。要让学生懂得，创新其实并不很难，但也不是一件容易的事。只要仔细观察、勤于动手、善于比较、认真总结，经过不断地积累和丰富经验后，终会有自己的新发现、新创造。

六、利用探究性实验 激发创新动机

利用探究性实验，可以使学生在实验探究过程中变被动为主动，透过各种实验现象认识事物的本质，同时可以充分发挥想象力，亲自感受、探索、分析、讨论问题所在，找出解决问题的最佳方案，学习科学探究的方法，受到科学思维的训练、养成科学精神和科学品德。

在探究金属（如铁）的生锈条件时，可以提前一个星期左右，让学生自己做实验，把装置置于教室或家中，让学生认真观察，比较细微变化，把每天观察到铁钉生锈的情况，都做好记录。这样，可以在实验教学中尽量发挥实验的探究本性，激发学生的创新动机，同时让学生体验、理解科学探究的方法和过程，丰富学生探究活动的经历，从而学到知识创新的方法。

七、设计实验 提高创新水平

简单地说，创新就是抛开旧的，创造新的；或在原来基础上有新的改变。让学生明白，要想创新就要努力学习、勤于思考，善于从旧事物或别人的经验中找出不足，然后提出自己新的改进（改革）思路和方法加以实施，就是自己的创新。在实验设计中，教师要引导学生积极开动脑筋，认真思考，小组讨论，动手实验，根据已学知识设计出尽可能多的实验方案，然后再对每一个实验方案，从原理正确、有科学依据；在实际中要有可操作性且操作方便；原料的选择要尽量廉价易得；实验现象要明显；反应条件要简单（最好在常温下进行）；尽量不生成污染环境的物质即符合“绿色化学”要求；制备实验产率高；性质实验误差小；实验安全无危险；设计要严谨等方面对实验方案进行综合分析和评价，以寻求最佳的实验设计方案，从而培养学生精益求精的创新精神，不断提高创新水平。

八、开放实验室 燎原创新火花

陶行知先生说：“在劳力上劳心，是一切发明之母”。杨振宁名言“成功的奥秘在于多动手”。作为一个培养创新型人才的教师，在教学实践活动的过程中，要善于设置开放性的问题情景，引导学生积极思考及多动手实践，让问题与学生的思想发生激烈的碰撞，才能迸发出创新性的智慧火花。学生在学习和实践活动的过程中，闪现创新性的智慧火花，犹如“火镰子”撞击产生的火星，非常弱小，经常一闪就熄灭了。要让“火镰子”的星星之火燎原，需要“火引子”及时接引燃烧。当学生的创新火花闪现出来以后，还要及时捕捉接引，加以肯定和激励，使学生的创新火花变成现实之火熊熊燃烧起来。

当然，单靠教师个人去捕捉学生的创新火花，始终是有限的。要创设一个适宜的创新教学大环境，让所有学生的创新火花自动地接火，才能使我们的创新教育之火尽快处处熊熊燃烧起来，实现燎原之势。要创造条件开放实验室，指导学生开展课外实验探究活动、综合实验设计、教具制作等，学生闪现的创新思维火花就能及时地与实践活动的“火引子”有机地紧密相结合起来，学生在动手、动脑的实践活动中不断加深、巩固、更新他们的创新思想，让闪现的创新智慧“星火”得到燎原。

九、展示创新才华 激扬创新精神

每个学生都有与众不同的独特思维，都有自己潜在的创新才能，少数民族学生也不另外。我们的教学活动就是要充分地挖掘学生的创新潜能，使之彰显强化。对于学生一个小小的与众不同的新发现、新思路、新操作等新颖别致的思想言行闪光点，都要及时地予以肯定和鼓励。如学生在实验观察、实验仪器、实验药品、实验操作、实验装置、实验设计及教具制作等方面有了新的发现和改进后，我们应及时地给予表扬和鼓励，以培养学生独立思考、求异创新的品质，树立学生“我能行”的创新信心。开设“创新园地”展示栏，在每个专题（单元）内容或每个月结束后，把学生有关实验创新成果展示出来进行交流，以相互促进、精益求精，让学生的创新才华得到充分的彰显。在每个月或学期中，定期评选“创新之星”，为学生树立创新榜样，激扬创新精神。创新成果展示和评比活动是学生展示创新才华的舞台，是鞭策学生惰性，树立学生“我能行”信心的有效模式，应该长期坚持才能最大限度地发挥其功效。

培养创新素质已成为当今时代教育的主旋律。培养创新素质的方法和途径也是形式多样、千变万化的。实验是化学的灵魂，化学实验作为化学“教”与“学”活动的基础手段，最能充分调动学生的眼、耳、鼻、口、手等感官和大脑一起协同活动，因而在培养学生的创新精神方面有独特的优势。培养学生的创新素质是一项长期的综合性教育活动，只要我们善于从多维度来认真研究、大胆探索、积极实践，正确地引导和激发学生，让他们积极地参与到实验教学的活动中，就一定会充分发挥化学实验在培养学生创新素质方面的优势，让他们在实验的过程中学会创新，使化学实验教学与创新素质培养相得益彰。

参考文献

［1］ 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准:2011年版［M］.北京:北京师范大学出版社，2012.

［2］ 潘国荣，刘芬.巧借信息“翅膀”，翱翔教育“领空”:多媒体及网络技术辅助高中化学教育浅谈［J］.网络财富，2009（5）:109-110.

［3］ 郑长龙.初中化学新课程教学法［M］.长春:东北师范大学出版社，2004.

［4］ 吴俊明，倪志刚.新课程理念下的创新教学设计:初中化学［M］.长春:东北师范大学出版社，2003.

作者信息

潘国荣，本科，中教高级。贵州省雷山县第三中学，557199

刘芬，本科，中教高级。贵州省雷山县民族中学，557199