中学化学实验设计与创新能力的培养

◎    四川省广安市广安区兴平镇小学校初中分部   何建芳

摘要：本文主要在新课程背景下从化学实验角度论述培养学生的创新思维能力方法，旨在强调培养学生创新思维能力重要性。

关键词：实验设计  创新能力 实践活动  创新思维

中学教育是培养创新人才，建立创新思维的关键，国家在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中，早就强调了实施“素质教育要以培养学生创新精神和实践能力为重点”的这一论断，中学化学实验创新能力的培养不是去开拓和创新未知的知识体系和知识，而是创设一定条件和氛围，引导、启发学生去模拟，探究原来的实践活动过程，发现 “新”现象。通过联想，判断、推理和综合分析实验中的一些规律。“兴趣是最好的老师”，只有学生对化学科学有着强烈的探索欲望和对化学知识及规律的拥有欲以及将所知化学知识应用于日常生活造福人类的动机。才可能激发创新潜能，才可能产生创新欲望。

一、    从生活实践中培养学生的创新思维

化学与我们的生活息息相关，各种与化学有关的现象随处可见。用砖砌墙和粉涮时要先湿润；新买的铝锅，烧过自来水后有黑色斑点；雷雨过后庄稼生长茂盛；洗澡时常看见一层白色物质；茶油久置后味变苦；喜庆日子常放的烟花；这些奇妙的现象激起学生的好奇心后，就能促使他们去学习常握化学知识；利用好奇心去探究，去实验从而培养创新能力。
古人云：“疑者觉悟，觉悟之机也；一番觉悟，一番长进”。科学研究，探索活动尤其需要质疑。疑而启思，疑而生变，在质疑中学生不是以一种被动接受的闭合思维方式参与到认识过程中，而是主动地以开放式思维去解疑。质疑，实际上构成了从一般性思维发展到创造性思维链上的关节点。只要生活中的一些化学现象，学生能有质疑，就一定能培养其求知欲，培养其创新能力。

二、教学中应用实验设计培养学生的想象力

爱因斯坦讲过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。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。讲到CH4气体燃烧的焰色时，要联想到H2、CO气体燃烧的火焰也是淡蓝色；讲到CH4气体的实验室制取时，联想到用这套装置还可以制O2，NH3气体；讲到硬水的软化时，想到水壶为什么易起水垢；讲到沈硫酸的强腐蚀性时，想到皮肤沾了浓硫酸时，应该怎么处理。
培养想象能力，还要大胆的猜想、幻想，甚至异想天开。例如讲到N2的结构和性质时，假设N2不存在氮的化学键，N2变得非常活泼，世界将会变成怎样？对这种意想不到的想象，老师要及时加以肯定、称赞，爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。

三、    利用实验设计培养学生的创新观察能力和创新实践能力

创新观察能力、创新实践能力也是形成创新能力的重要部分。观察是一切知识的门户，周密、精确和系统的观察是一切科学实验、科学新发现的基础。实践能力是将创意付之实现的精心设计，是创意与创新的桥梁。化学是一门以实验为基础的学科，培养这两方面能力，要加强课堂实验的教学。实验时，同学们要从实验现象、实验操作等不同视角，仔细观察，善于发现共同现象和不同现象，形成良好的观察习惯。在平时教学过程中，要充分利用化学实验或其它直观条件激发学生的观察兴趣，引导学生掌握基本的观察方法，把观察和思维紧密地结合起来，使学生养成良好的观察习惯。强在引导学生观察实验仪器时，要求学生弄清实验仪器的各结构名称、使用方法与使用条件；观察实验现象时，要求学生从整体到局部，从静到动，从反应物到生成物的状态，要弄清观察对象的主要特征及变化情况，引导学生从化学现象中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。同时，教师要在实验时留有“空白”和“开发区”，引导学生去发现，去创新，锻炼自己的创新实践能力。现行化学教材中的一些演示实验和学生实验，主要是作为验证化学知识的手段，帮助学生理解和巩固化学知识，对发展学生的创新能力不能起到良好的促进作用。为了培养和提高学生的创新能力，我们在教学过程中还必须加强实验教学，注重对学生进行改进实验、设计实验等方面的指导。
如我们在演示高中化学（必修）第一册第79页[实验3—5]时，由于生成的SO2具有刺激性气味而影响课堂气氛。我们趁机诱导学生思考：如何克服这一缺陷？学生积极思维，设计改进了多种切实可行的实验方案。有的说在试管中放一团用氢氧化的钠溶液泡过的棉花；有位学生设计了用“W”型试管组装的实验装置，在演示浓硝酸与铜反应时也被我们采用。

四、    开展形式多样的课外实验设计活动，延续学生的创造思维

组织化学趣味小实验；制作简易实验教具；组织参观；进行社会调查等多种形式的化学兴趣活动，是实施化学教学中素质教育和创新活动的重要组成部分。比如，组织丰富多彩的化学游戏活动；举办五光十色的化学晚会；进行生动活泼的化学实验知识技能竞赛；创建学生自己的小化学实验室等等。它有利于因材施教；因人施教；因时施教；因地施教，它有利于发挥每个学生的特长和聪明才干，有利于提高学生学习的主动性和积极性。老师要因势利导，扩大学生的视野；拓宽学生的知识面；开发学生的智力，鼓励学生多动手、勤动脑、敢于创新实验，在一系列集知识性、趣味性、知识性和科学性与一体的活动中，使每一位学生都有施展自己化学才能的机会，也必将进一步培养学生的创新精神及其创新能力。
总之，创新能力是素质教育的核心，实验创新能力作为其中一个重要组成部分。要培养它，必须从多方面入手，充分调动学生积极性，利用现有条件，想方设法地去进行各式各样的丰富多彩的活动，才能收到较好的效果。



参考文献：

1、金鸣：《教育原理》 安微教育出版社
2、周玉峰：《如何在课堂教学中培养学生的创新能力》，载《教育探索》2001年12期
3、叶澜：《教育研究及其方法》 上海教育出版社
4、《化学第一册》（必修）《化学第二册》（必修） 人民教育出版社