高中化学课堂“创新实验”的教学研究
王建俊张旭辉
山西省平遥中学031100
[摘要]：本文阐述了通过化学“创新实验”的教学，培养学生创新思维的基础、途径、手段、意识、道德品质和目标。创新实验教学一般由实验观察、分析、操作等几个阶段，在这些方面进行了简单的分析与探讨，另外还结合自身的教学实践浅谈了高中化学实验创新设计的重要原则，不妥之处敬请同行批评指正。
[关键词]： 高中化学 实验教学 创新思维 培养
“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。” 21世纪是创新知识的世纪，教育，特别是中学教育是培养创新人才，建立创新思维的关键。化学是以实验为基础的学科，化学实验是化学学科的灵魂，也是完善人才科学素质，特别是创造性思维素质的重要载体；因此在高中化学教学过程中如何开展对学生进行创新意识教育，成为我们教师思考并要研究实验的重要课题。“创新实验”教学方法，有效地促进学生理解和掌握化学知识，并能拓宽已知的，发现未知的化学知识。深入地培养学生观察化学实验现象能力，对化学实验产生优缺点的分析思维能力，在不断地改进创新实验的过程中培养了学生的创造性思维能力，自学能力，以及根据实验现象分析综合得出正确结论的能力。
一、现代心理学认为，人的一切行为都是由动机产生的，而人的动机欲望是在一定的情景中诱发的。培养学生的创新精神，首先要强化学生设置新奇而困惑、充满情趣的教学情境，从而产生创新动机、激发、维系、强化学生的创新行为。营新宽松、和谐、民主的氛围，最大限度地调动学生创新的积极性、主动性、激发学生的兴趣与情感，使学生主动创新，乐于创新，并使学生成为课堂的主人。创新实验教学一般由实验观察、分析、操作和创新等几个阶段。作为以实验为基础的化学，实验在教学中有独特功能和作用，在培养学生创新思维能力方面有特殊功效。
1．“创新实验”教学方法的主要思路
高中化学创新实验的设计、研制和实施过程对培养学生思维能力和表达能力等都具有特别重要的作用。创新实验是一种将有关信息按内在联系、抽象归纳、逻辑地概括成规律，并按此规律进行操作；推理和想象的思维，它是最富有生命力的思维。创新实验的研制实施是化学教学的灵魂。“创新实验”教学方法的核心是创新性思维的培养和实践能力的培养。
2．“创新实验”教学方法的主要操作步骤
在山西省平遥中学“民主和谐创新教学”名师工作室的领导下，以化学教研组全体老师为载体，以学生研究性课题小组为主体，开拓创新，理论研究与教学实践并重，出成果，出人才，力争使平遥中学高中化学创新实验教学方法的研究成果在山西和全国有一定的影响。
(1) 实验观察——培养学生创新思维的基础
通过观察这种活动方式，能使学生获得大量的知识信息，为创新思维提供条件。当学生对观察到的事是不能用已有的理论和方法进行解释时，就会产生疑问，产生为获取信息和提出问题的思维活动，这是进行创新思维的基础。
(2) 实验分析——培养学生创新思维的有效途径
在实验分析中，我们要重视学生思维的独创性、灵活性和创新性地培养。学生在分析思考时，总爱用一种习惯的、固定的思路来考虑问题，同时也会受到抑制实验结果的限制或影响，这必然会无形中束缚学生的思维，压抑和阻碍学生创新性思维的发展。所以在分析时，鼓励学生敢于向传统思维模式挑战，摆脱常规思维的束缚，能大胆想象、假设，另辟蹊径拓展思维视角、变换思路，确立一个新的思维活动状态。训练学生能灵活的变换对问题的分析角度。能多方位、多角度、多侧面去思考问题，不固执于一种成见之中。
(3) 实验操作——培养学生创新思维的手段
实验操作表面看来似乎属于技术操作项目，实际上参透着积极的思维活动，在实验操作中，仪器的选用、安装，试剂的取用以及实验中条件的控制等，都离不开思维对操作的支配作用。通过动手操作，能使学生在实验中产生新思维，从而激发学生的创新性，甚至能在已有的、以被验证为正确的理论中寻求新的突破。
3．高中化学“创新实验”教学方法的主要目的
在教学过程中，学生们在学习过程中迸发了对实验进行改进和创新的欲望，师生们共同提出自己的观点和设想，老师则因势利导，引导学生把改进和创新实验的方法作为研究性课题进行研究实施。师生通过讨论思考后，统一了认识，提出“创新实验”教学方法的具体目的：(1) 以化学实验为依据学习高中化学知识点；(2) 研究系列的化学创新实验提高课堂教学效果；(3) 变验证性实验为探索性实验，激励学生学习化学的兴趣；(4) 创新实验要简便，易操作，实验现象要明显，实验成功率要达100％，而且无污染；(5) 创新实验要有科学性和真实性，培养学生的真实和科学的精神；(6) 创新实验要有发散性和开拓性，培养学生的发散性思维和开拓创新精神。
高中“创新实验”教学方法课堂来自于课本教材，紧扣教学大纲，为教师的创新教学提供了很有价值的参考内容，更为重要的是让学生亲身经历研究的整个过程，并在研究实施中锻炼他们发现问题和解决问题的能力，激励学生学习化学的兴趣和探究化学科学的信息和积极性，从而使学生能主动地收集资料，主动地去思索研究，通过研究实施的整个过程，使学生不仅能牢固地掌握课本知识，而且培养了学生的参与意识和创新精神，培养了学生操作实验的实践能力。
二、在平时的教学实践中该如何进行实验创新设计呢？现结合自身的教学实践，浅谈高中化学实验创新设计的具体案例。
1、药品功能的优化思考
例：《化学反应原理》P18中使用U形管进行氯化，铜溶液的电解实验，实验目的是使学生通过观察实验现象从而理解电解池的工作原理。此实验设计能达到实验目的，而且试剂也可以多次使用。但在实践过程中，我们也发现有以下缺点；(1) 溶液颜色变化不明显；(2)铜附着在碳棒底部，观察必须把碳棒拿出来；(3) 氯气污染较难处理；(4) 因为都是溶质在变，学生有了先入为主的概念，在以后的学习中，往往忘了水的电离。在能达到实验目的的基础上，为了让现象更明显，使学生对电解原理的认识更加完整，我们利用学生已有的电解水的认识，把试剂改成了饱和Na2SO4溶液，并在其中加入了紫色石蕊试剂。在电解过程中，检验氢气和氧气都比较容易，而且能看到电解液中丰富多彩的颜色变化，教学效果很好，也解决了以上描述的缺点。
2、简化装置，一器同时多用
例在铜和浓硫酸反应制取二氧化硫，并检验二氧化硫的性质实验中，我们可采用一根长玻璃棒和几张试纸来代替一系列的检验装置，只需一个发生装置和一个尾气处理装置就可解决问题。随着实验手段的不断发展，提高，实验仪器的日益先进，为我们进行实验创新提供了良好的条件。例设计精巧的仪器，可以一器多用，使用所需试剂少量的试纸和点滴板等，都可很好地贯彻实验的简约性原则。
3、选择实验仪器的多样化
近几年来，无论是化学杂志上或老师的教学实践中，我们不约而同地发现了针筒的广泛应用。有的用注射器来代替分液漏斗，有的来代替胶头滴管，量筒，小号集气瓶等。这显示着化学实验随着新课程改革一起，不仅仅是实验室里的事，更是与生活实际紧密地联系了起来。例用针筒做气体实验，用铝质易拉罐做有关铝的性质实验，用铅笔蕊做导电实验，用矿泉水瓶收集气体，用洗涤剂做气体的点燃实验等。这些取之于学生生活用品的仪器，可大大增强学生的学习兴趣和探究欲望。可谓生活中处处有化学，生活中也处处有丰富的化学资源，对于我们眼睛，只是缺少发现。
三、进行实验创新设计是促进化学学科发展的重要途径，但在进行实验创新设计时，必须遵循以下重要原则。
1、要简约，更要科学和安全
在以上的改进案例中，我们发现不少是从简约性的角度出发改的，但千万不能忽视实验的科学性和安全性。
2、要成功，更要实事求是
在课堂上特别是在上公开课的时候，我们都有这样的体会，一旦准备的实验失败了，我们经常会惊惶失措，甚至变得手忙脚乱，要不支唔搪塞，要不就道声歉后重回到纸上谈实验，没有给予“昭雪”的机会。其实有的时候，实验失败也是很正常的，例喷泉实验，银镜反应等，条件要求越高的反应，失败的可能性也就越大，但这也为我们的实验创新了机提供了会和题材，引导得当也是激发学生探究欲望的绝佳的契机。例在做乙醛或葡萄糖与新制氢氧化铜浊液反应的实验时，一不小心，就会看不见砖红色沉淀，而直接变成了黑色沉淀，老师都知道这是氢氧化铜分解所致。很多老师就这样解释一下，也不会再继续实验下去，而有的老师则进行了很有价值的再探索。
3、要设计更要实践
总之通过多年对高中学生开展化学“创新实验”的开发与研究，我已初步形成了一套具体实施的方案，实验也取得了显著成果，无论在化学竞赛还是在高考中成绩显著，不仅为高等院校输送了一批又一批的化学专业人才，还为地方化工企业培养了大量具有良好化学素质的工作者。总之，科学而有计划地开展创新化学实验，是教育实现三个面向的需要，是为21世纪培养具有创造思维能力的世纪栋梁的根本举措。
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