延展式教学如何促进学生在化学实验中的创新研究

摘 要：本文探讨了延展式教学如何促进学生在化学实验中的创新研究。延展式教学通过激发学生的兴趣和热情，培养他们的创新思维和解决问题的能力，增强学生的科学素养和科学道德意识等。延展式教学在化学实验中的具体实施策略，包括设计适合学生的创新研究项目、指导学生进行实验前的背景知识学习、鼓励学生进行实践和实验操作、培养学生的实验记录和报告能力等。这些策略可有效促进学生在化学实验中的创新研究能力的发展。

关键词：延展式教学；化学实验；创新研究；学生；实施策略

化学实验作为学习化学的重要环节，对学生的实验技能、科学思维和创新能力提出了较高的要求。传统的实验教学模式有时较难完全激发学生的学习兴趣和动力，也无法充分培养学生的创新研究能力。而延展式教学作为一种基于探究学习理念的教学模式，注重学生的主动参与和自主创新，对于促进学生在化学实验中的创新研究具有显著的优势。本文旨在探讨延展式教学如何促进学生在化学实验中的创新研究，并提出具体的实施策略，以期帮助教师更好地实施延展式教学，提高学生的实验能力和创新研究的水平[1]。

一、延展式教学的概念和目标

（一）延展式教学定义

延展式教学是以探究性学习为基础的一种教育方式，它以开放的实验环境和启发式的问题情境为基础，调动学生学习的积极性，使他们能够拥有自主学习、解决问题、创造科研的能力。

（二）延展式教学的目标和意义

延展式教学旨在培养学生的创新思维和解决问题的能力，激发学生的学习兴趣和热情，提高学生的实验技能和研究能力，以及提升学生的科学素养，增强科学道德意识。通过延展式教学，学生可以从传统的书本学习中解放出来，积极参与到实验的探索和研究中，从而培养创新精神和科学思维能力。

二、延展式教学在化学实验中的应用

（一）创设开放性的实验环境

1.自主选择研究课题的机会

延展式教学给予学生自主选择研究课题的自由，为他们提供了一个展示才华的舞台。在这个过程中，教师会为学生提供一系列挑战性的研究题目，让学生可以自由选择适合自己的方向。这种灵活的教学方式激发了学生的学习激情和主动性，激发了他们积极参与实验研究的意愿。学生凭借自己的选择和创新，展现出他们的才华，并在这个过程中得到成长和锻炼。这样的学习方式，不仅可以培养学生的独立思考和解决问题的能力，还能培养他们的创造力和领导力，为他们的未来发展奠定坚实的

基础。

2.鼓励学生自主设计和改进实验方案

延展式教学鼓励学生参与实验设计的过程，培养他们的研究性思维和创新能力。学生可以根据自己的研究课题，自主设计实验方案，并不断改进方案以达到更准确和更全面的实验结果。这样的实践使学生更加深入地理解化学实验的原理和方法，提高他们的实验技能。

（二）引导学生分析和解决问题

1.提供问题情境，激发学生的思考

延展式教学通过提供问题情境，激发学生的思考能力。教师可以设计一系列与研究课题相关的问题，引导学生深入思考问题的背景、原因以及解决方法。举例来说，在漂白剂的教学中，对次氯酸钠与二氧化碳反应的产物探究时，教师可以引入这样一个情境：“超市里84消毒液打折的原因是什么？”在这个基础上，教师还可以引导学生去观察：“从有效期的角度思考一下原因。”在这种情境下，学生的好奇心会被激发，他们会有探究的愿望，更深入地思考其中所蕴含的科学规律。基于此，提出了一种新的思路，即在课堂上拓展教学，使学生能更好地理解化学实验中所蕴含的科学规律[2]。

2.鼓励学生利用学科知识解决问题

延展式教学鼓励学生利用所学的学科知识解决问题。在化学实验教学中，教师可以创设问题情境，让学生根据所学知识自主分析和解决问题。举个例子，教师可以设计这样一个情境：“如何设计路线制备某种药物中间体？”学生需要运用自己学到的物质结构、性质特点、文献信息等进行思考，从而设计出较优路线。通过这样的问题情境，既可以增强学生对化学知识的认识和应用能力，又可以促进他们将理论联系实际，培养创造性思维和问题解决能力。这种延续式的教学方式可以调动学生的积极性，让他们主动思考和解决问题。

（三）培养学生的实验技能和科学研究能力

1.引导学生学习实验基本技巧

延展式教学注重培养学生实验基本技巧。在教学过程中，教师要对学生进行一系列的实验操作训练，如实验操作的技能、仪器的使用、实验数据的记录与分析等。经过不断的实践，使学生逐步掌握了实验的基本技能，并能熟练地应用于实验中。

2.培养学生的观察、记录和分析能力

在延展教学中，我们强调对实验的细致观察、准确记录和深入分析。在实验过程中，同学们需要认真观察，并正确记录实验现象。随后，他们应该对这些记录进行分析，总结实验结果，并得出结论。这个过程能够培养同学们的观察、记录和分析能力，对于从事科研和创造具有极其重要的意义。

三、延展式教学对学生创新研究的促进作用

（一）激发学生的兴趣和热情

1.提供更具挑战性的实验项目

延展式教学提供更具挑战性的实验项目，激发学生学习兴趣和热情。这种教学方法要求学生面对复杂的问题进行深入研究，或者探索新领域，以激发他们的挑战和创造能力。将延展教学法应用于课程设计，这样的课题需要学生进行深入思考、探究，培养学生自主思考和解决实际问题的能力。举例来说，学生可能需要设计自己的实验流程和方法，制订详细的实验计划，进行资料整理和分析等。这样富有挑战性的实验设计能够引发学生的好奇心和积极学习态度。此外，延展式教学还可以指导学生进行深度调研。这些研究内容主要涉及科学前沿领域的了解，对科学现象机理和规律的探索。通过大量的文献阅读、实验结果收集和分析，并进行深入讨论和总结，学生能够进行一系列调查研究。学生有机会参与研究项目，学习和应用先进的科技知识。通过这种创新探究活动，可以培养学生的探究精神和科学思维，从而培养具有创造力的科研人才[3]。

2.鼓励学生尝试新的想法和方法

延展式教学鼓励学生尝试新的想法和方法，培养他们的创新思维。通过探索和研究，学生可以积极尝试不同的实验设计、问题解决方法以及新的工具和技术，从而培养创新能力。尝试新的方法和技术能够激发学生的创造力，促使他们以不同的视角思考，找到更好的解决方案并展现创新能力。通过延展式教学，学生能够在挑战性的实验项目中培养创新思维，成为独立思考和解决问题的能力都很强的科学家和研究人员。

（二）培养学生的创新思维和解决问题的能力

1.培养学生的观察力和实验设计能力

延展式教学注重培养学生的观察力和实验设计能力。学生需要仔细观察实验过程中的细节，准确记录实验结果，并不断改进实验方案。通过这样的实践，学生能够培养自己的观察和实验设计能力，为创新研究打下基础。

2.提高学生的科学推理和实验推论能力

延展式教学通过科学推理和实验推论引导学生提升问题解决能力。学生需要运用已有知识和实验观察结果进行推理和推断，解决实验中的难题，培养创新思维和解决问题的能力。这种学习方式让学生在思考和探索中不断发展自己的想象力和批判性思维，培养了解决实际问题的能力。通过探索和有机的学习经验，学生能够更深入地理解科学原理，并运用这些原理来解决复杂的实际问题[4]。

（三）增强学生的科学素养和科学道德意识

1.强调科学实验的规范性和可重复性

延展式教学注重学生接受标准化和可重复性训练，以培养他们严谨的科学态度，并提高实验的精确度。通过引入一种新的教学方法，即严格按照安全规程进行实验，以确保实验的可重复性和科学性。为确保实验结果的准确性和可靠性，学生必须遵守一定的标准。首先，教师应熟练掌握实验过程，严格遵守实验规程，以保证实验结果的连续性和可再现性。其次，必须对所使用的仪器设备进行必要的校准，以确保实验结果的准确性和可靠性。在进行延伸性实验时，必须确保实验具有可重复性，并具备一定的科学性。学生需要详细记录重要的资料，如实验步骤、使用的材料和实验环境，这样其他人就能够从这些资料中复制这个实验。也要重视实验结果的可信性和科学性。对可能出现的错误进行分析，并提出相应的措施来降低实验误差。对实验结果进行分析和验证，以保证实验的可靠性。

2.培养学生的科学交流和合作能力

延展式教学鼓励学生合作分享实验结果和经验，促进创新研究。学生通过与同学、教师交流，提高科学交流能力，并从他人经验中获得启发和支持。鼓励学生分享实验结果，促进科学知识和见解的交流和碰撞，拓展思维。合作交流帮助学生深思和提出问题，借鉴他人的设计和方法，找到解决问题的新途径。这种合作不仅加深理解，还促进创新思维和研究能力的发展。通过合作交流，学生建立良好关系，拓宽视野，从不同角度和经验获得启发和支持，激发创新思维和合作能力，推动科研进展。

四、延展式教学在化学实验中促进学生创新研究的优势

（一）延展式教学对创新观察能力提高的优势

在化学实验中，教师可以通过延展式教学来锻炼学生观察事物的能力。在化学实验教学过程中，两个相似的化学实验的延伸教学可以让学生对相似实验的实验现象进行积极的讨论分析，并大胆的进行想象，积极地预测下一步的实验现象。在教师正确的实验指导下，延展式教学可以提高学生的创新观察能力。在化学实验中，敏锐的观察能力是必不可少的，回望科学发展的历史，无数的科学家正是由于具有敏锐的观察能力才得以在千百次实验中抓住事物变化的本质，发现真理。因此在化学实验的延展式教学的过程中，教师可以通过延展式的教学安排让学生观察实验中的相同处和不同处，展开丰富的想象，培养学生对事物的细致的观察能力，从而提高学生的综合能力，促进学生化学综合素质的提升。

（二）延展式教学对创新实践能力提高的优势

化学实验的过程是将理论的知识转换为实践操作的过程，因此在化学实验的学习过程中学生不仅仅需要掌握相对应的理论知识、操作要求、注意事项等等，学生还需要拥有一定的动手能力，要手脑并用、学做结合。在化学延展式的实验教学过程中，教师可以通过实验的延伸从而增加学生参与实验的机会，让学生亲身的体验课本上的化学知识，加强对化学知识的理解和认知，促进学生实践能力的提高。通过延展式的化学实验教学，来激发学生的学习积极性和主动性，提高学生的动手操作能力和实践创新能力，还可以引导学生积极的对化学实验进行延展式的思考，并将在化学实验学习过程中遇到的问题，通过实验现象进行验证，积极的解决问题，进而全面的提高学生的创新实践能力。

五、延展式教学在化学实验中的具体实施策略

（一）设计适合学生的创新研究项目

在延展式教学中，教师应根据学生的学习水平和兴趣，设计适合的创新研究项目，这样能够激发学生的好奇心和求知欲。项目应该具有一定的挑战性和探索性，使学生能够面对更具挑战性的问题，并通过自己的努力解决问题。同时，教师还要考虑到学生的实验条件和资源限制，确保项目在实践中的可行性。只有这样，学生才能够真正地参与到实践中，充分发挥自己的创造力和思维能力，培养实验技能和研究能力[5]。

（二）指导学生进行实验前的背景知识学习

在学生进行创新研究项目之前，教师应指导学生进行相关的背景知识学习。学生应该对实验领域的基础理论和现有研究成果有一定的了解，这是进行实验设计和实施所必需的理论依据。为此，可以采用多种方式，如讲授、文献阅读和讨论等。通过讲授，教师可以向学生传授相关领域的基础理论，并提供实例和案例以便学生更好地理解和应用。例如在进行石油的分馏的实验过程中，教师应该先将实验原理进行讲解，即两种沸点相差较大且互溶的混合物进行分离时可以采用蒸馏或分馏的方法。之后需要向同学们介绍实验所需的主要仪器的具体使用方法以及注意事项，如蒸馏烧瓶、冷凝管、石棉网的使用方法。

（三）鼓励学生进行实践和实验操作

教师应鼓励学生积极参与实验项目的实践和实验操作，延展式教学的核心是学生的实践和实验操作。为此，教师需要提供必要的实验设备、材料和指导。学生可以根据自己的研究课题进行实验设计、样品制备、数据采集和分析等实践活动。例如学生可以在设计实验的过程中，思考如何进行装置的气密性检测，利用微热法或者是液差法，或者如何收集气体，利用向上排空气法还是排饱和食盐水的方法，哪种方法更符合实验的要求。通过这些实践，学生们能够提高实验技能并培养创新研究的能力。

（四）培养学生的实验记录和报告能力

实验记录和报告是学生创新研究的重要环节。教师应引导学生学习如何进行规范的实验记录，包括记录实验过程中的关键步骤、观察结果、数据收集等。同时，学生也应掌握合适的数据分析和结果展示方法，能够准确地向他人呈现实验结果和结论。通过培养学生的实验记录和报告能力，可以提高他们的科学交流和科学合作能力。

结束语

综上所述，延展式教学在化学实验中的应用带来了诸多益处。除了激发学生的学习兴趣和热情，提高实验技能和研究能力，延展式教学还培养了学生的创新思维和解决问题的能力，并增强了他们的科学素养和科学道德意识。所以鼓励教师和学生积极实践延展式教学策略，以不断提升学生在化学实验中的创新研究水平。通过共同努力，相信学生将取得更加出色的成绩。

参考文献

[1]韩宁.浅谈在化学实验教学中如何培养学生的能力[J].高中生学习（师者），2013（7）：66.

[2]吴净.浅谈运用化学实验发展学生自主能力[J].剑南文学，2011（4）：133.

[3]张海真.浅谈如何运用化学实验发展高中生的学习能力[J].读天下（综合），2017（8）：57.

[4]陈日红.浅谈如何通过学生自主实验提高学生化学学习能力[J].中学化学教学参考，2016（24）：3.

[5]马永发.浅谈如何通过化学实验教学培养学生科学探究能力[J].都市家教（下半月），2015（3）：115.