依托生活化化学实验培养学生的科研创新能力

侯盛林

【摘要】造就高素质专业化创新型教师队伍的大潮下，对教师提出了更高要求，师范生必须与时俱进培育科学职业素养及科研创新能力。依托生活化化学实验，把课堂与生活有机对接，通过研读教材诱发学生创新科研意识，合作探究激发学生职业创新能力，重视实验过程提高动手动脑能力，优化评价手段激发创新科研动力等手段可以有效促进学生科研创新能力的达成。

【关键词】化学实验 培养 科研能力 创新能力 职业素养

一、培养师范学生创新能力的必要性

各種不同职业都有其特有的核心素养，这是他们适用社会需求的根本，教师也不例外。作为教师，必须有理想信仰，有道德情操，有扎实学识，有仁爱之心，具体表现在职业道德、职业技能、职业行为、职业作风和职业意识等方面。可见，培养师范学生的职业创新能力是非常必要的。

（一）新时代小学教育教学的需要

创新能力人才的培养，是我国新时代对人才培养的目标。党中央早就提出了“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，创新的关键在人才，人才的成长靠教育”。小学教育是一个启蒙性教育，从小培养学生的创新意识，为今后进一步的学习、发展和创新能力的提高具有十分重要而深远的影响。未来小学教师职业能力的培养，是他们将来的教育教学创新工作基石，是小学教育健康发展的保证。

（二）建设创新型教师队伍的需要

社会的竞争与其说是人才的竞争，不如说是人的创造力的竞争。一个创新型的教师队伍是培养创新性人才的重要保障之一。《教师教育振兴行动计划（2018-2022）年》指出“教师教育是教育事业的母机，是提升教育质量的动力源泉”，这就对师范生的培养工作提出了新的挑战，指明了前进的方向，具有十分重要作用。当前我们的教育教学，主要是注重学生的专业思想、专业知识、个性特长、教学技能方面的培养，对创新和科研能力的培养关注不足。有计划地进行学生科研能力的培养，是达成建设创新型教师队伍目标的有效途径。

二、生活化化学实验是培养学生职业创新能力的有效途径

创新能力由多种能力构成，包括分析能力、判断能力、想象能力等等，它要求人必须富于独立思考、提出自己见解、善于组织协调解决实际问题。生活化化学实验教学在培养学生创新能力和科研素质方面，是任何其它形式的教学无法取代的，它隐含着创新和科研的各个环节，它包括提出问题、收集资料、猜想假设、设计实验、实验及数据收集、分析论证、评估与交流等环节。生活化化学实验克服了专科层次学生知识水平与高深课题之间难度的矛盾，但它同样可以满足培养学生的创新意识，创新能力和科研能力的需要。同时也满足了今后充满鲜明生活化气息的小学科学课的教育教学的需要。

怎样培养学生的职业素养、创新能力和科研能力，笔者谈谈下面几点做法。

（一）研读教材诱发学生创新科研意识

创新的本质是一个否定己存在的事物的过程。鼓励学生敢于怀疑、否定，有一种批判精神，是我们教育教学过程中必须遵循的原则，也是促进学生职业创新能力提升的有力武器。教师在教育教学实际中，要有意识地引导学生研读教材，把握其本质，揭示其规律。生活化化学实验教学要立足生活实际，有效运用化学理论，通过试验观察现象，得出结论，从而深化化学科学知识。课堂，师生通过教学分析，让学生体会到教学处处有研究，教材处处可琢磨，试验处处可创新。如：学生学习氨气的性质，老师在喷泉实验的教学中，可让学生分析2002年高考化学试题（全国卷）第29题。

29.制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均己略去）。

（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：

（2）收集氨气应使用法，要得到干燥的氨气可选用

做干燥剂。

（3）用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶己装满干燥氨气，引发水上喷的操作是。该实验的原理是

<4）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。

学生通过对试题（1）、（2）、（3）问题的讨论与回答，己清楚理解了氨的喷泉实验原理。而试题（4）正好满足了学生对教材实验的创新思考。学生通过对问题（4）的讨论交流，他们的思维和创新热情定然被激发起来，在合作探究中能找到解决问题的方法，获得成功的快感。老师则顺势抛出二个问题：

问题（5）假如将氨气换成生活中的二氧化碳气体，又怎么设计喷泉实验；

问题（6）没有实验室中的玻璃仪器，能否用生活中的常见物品来设计喷泉实验。

让各小组合作研究，设计实验方案、并进行实验写出小组实验报告。通过这种方式，学生在学习的过程中，就会有意识地研读教材，诱发学生创新和科研的意识，这对他们今后走向工作岗位很有帮助。

（二）合作探究激发学生职业创新能力

“三个臭皮匠，赛过诸葛亮”。化学实验的生活化离不开亲力亲为的实践活动，也离不开学生的探索研究。学生进行这种科研活动的过程中，虽然不能完全忽视老师的引导及周围环境的互动和交流，但也必须要防止他们过分依赖老师，要充分发挥学生的自主意识，激发创新的活力。这是科研素养培养和职业创新能力培育的要求，是现代教育理念的热切期盼。为此，教师秉着协调一致、分工合作、优势互补的原则把学生分成几个小组，生成预设任务，明确目标要求，指导各独立的小组查阅文献资料、深入分析总结、认真开展探究、积极进行讨论、独立设计实验、分析实验结果，及时完成实验后的各种资料整理和论文的写作。老师只对学生每个阶段情况进行引导和评价，提供学生研究过程中所需的资源和材料。如：现形教材中的焰色反应实验效果不理想，可见性差。教师抛出问题，引导学生认识焰色反应的原理，分析实验效果不理想的原因，同时提出几个学生研究的问题：

（1）怎样排除实验的干扰且让焰色反应的实验效果明显、可见性好；

（2）生活中的五彩缤纷的烟花，我们能否在用智慧的大脑、灵活的双手，借助生活中的材料和物质得以重现；

（3）基于生活化实验要求完成“焰色反应”，提交翔实的实验报告。

学生通过资料的收集和分析，从别人的研究中得到了启发，也感受和学习到了他人的创新智慧。从学生上交的材料可以看出，他们收获很大，实验效果比较理想。学生亲自经历研究的具体过程，全面认识了科学研究的基本步骤和研究方法，无形中培养了独立思考、敢于创新的优良品质，形成初步的科研能力。这种能力对他们日后进行教育科学研究提供了条件，是优化教育教学，改进教学方法，开展职业创新的源泉。

（三）重视实验过程提高动手动脑能力

“实践出真知”。实践知识的获得和能力的培养，特别是职业创新能力形成，都必须通过实践教育才能有效地训练和习得。实验过程中的可预见性和不预见性的现象、结果，必将冲击学生的原来的设想，导致学生修正自己的设计方案，对新出现的问题进一步创新性思考。这样既培养了学生的动手能力，又培养了学生的动脑能力。

我们选取生活化化学实验进行学生科研能力的培养，一方面适合我们的学生知识水平和服务于未来小学科学课教育教学的需求；另一方面可使同学参与的机会和人员有了很大地扩大，能够满足自己亲自参与实验的全过程活动之中。让实验作手段，使学生创新和科研能力在实践中得到不断的培养。如：学习原电池原理以后，让学生设计水果电池，可提出几个问题让学生来研究：

（1）不同水果或成熟程度不同的同一水果，设计的原电池进行对比分析。

（2）选择不同电极设计的原电池进行对比分析。

（3）探究电极之间的远近、电极插入水果的深度不同的原电池进行对比分析。

（4）怎样用生活中的废旧材料做一个你自己设计的化学电源。

（5）从生活中选取某些物质作电解液进行原电池的研究。

通过这种方式的训练，学生的动手动脑能力必然大大地提高，科研创新意识也会得到大大的加强，可谓一箭双雕。

（四）优化评价手段激发创新科研动力

布卢姆（Bloom）将评价作为人类思考和认知过程的等级结构模型中最基本的因素。他认为：“评价就是对一定的想法（ideas）、方法（methods）和材料（material）等做出的价值判断的过程。它是一个运用标准（criteria）对事物的准确性、实效性、经济性以及满意度等方面进行评估的过程。”2学生在科研的各个过程中，老师要及时进行评价，特别是重视过程性评价，并且作为学生平时成绩的一个重要依据。评价中要多加赏析，因为欣赏是一个真诚的微笑，是一种对他人的信任，是一种对他人的尊重，是一种平等的交流。”3我们尽量要肯定学生的优点，予以激励，激发科研创新意识和精神，同时要创造展示和小论文发表的途径。如：开展科研活动成果展示周、小论文评优评奖、科研成果小论文在学校报刊及公开刊物上发表等。这样，学生的付出有一个被尊重和认可的心理满足，有成就感，利于学生形成科研创新意识，在心理埋下乐于创新研究的种子，养成乐于创新和科研的好习惯。

总之，只要老师认真地研究教材，结合學生的实际，积极引导，找到化学实验与日常生活的结合点，大力推进生活化化学实验，在教学中通过设疑、启发和鼓励学生研究，学生的创新和科研能力必然会大大的提高，学生的教师职业能力和适用社会的能力将得到极大提升。