化学实验教学中如何加强学生创新思维的培养

化学实验教学中如何加强学生创新思维的培养

　　学习的目的是获得知识，更重要的是理解和运用知识即智慧技能的获得。在化学教学中，最高级智慧技能的获得是高级规则的学习，高级规则的学习方式之一是发现学习，这是一个创造性解决问题的过程。下面小编为您带来化学实验教学中如何加强学生创新思维的培养！

　　21世纪是创新的世纪，以培养学生创新精神和综合实践能力为核心的素质教育已被广泛重视。中学教育阶段是培养创新人才，建立创新思维的关键。中学化学教学是对前人研究、发现所积累的基础自然科学知识成果的传播再现，不具有首创性。所以中学化学中创新教育不是去开拓和创新未知的知识，而是创设一定的条件和氛围，引导、启发学生去模拟、探索原科学家的实践活动过程。因此必须彻底改革化学课堂教学，改变学生的学习方式，即由以传授知识为主变为以学生自主研究、自由创造为基础的新型教学过程。化学作为一门以实验为基础的自然科学，化学实验在中学化学教学中具有突出的重要性，化学实验就是一块培养学生创造能力的重要基地。在实验教学中渗透新的教学和学习方式，充分发挥学生的主动性和创造性，形成在探索中获得知识的教学氛围，使学生感受到科学研究的一般过程和体验创新的乐趣，从而充分调动学生的学习积极性，发挥学生的主体作用，培养学生的思维能力。

　　化学实验教学中强化学生的创新意识和培养创新能力可从以下四个方面进行。

　　一、创设良好的实验教学情景，激发学生探究性学习的动机

　　化学实验具有动机的功能，可以激发学生的化学学习兴趣。在实验教学情景中，一定要有推动学生去掌握知识与技能的动机。传统的中学化学实验教学形式是以演示实验为主，约占实验总数量的90%以上。演示实验又以验证性实验为主（至少教材上绝大多数是按验证性实验方式编排的），这种实验教学的常用模式是：实验前教师明确讲清有关的新知识，然后进行实验演示。把实验现象、结果与新知识作对应比较，最后由教师（也可请学生）作概括和总结。概括中当然也常会把新知识联系实际作些知识应用的介绍。传统实验教学的价值就在于它把化学学科主要的一些既成事实的原理、概念、定律、物质的化学性质等传授给学生，并验证其正确无误，促使学生掌握这些知识，并形成运用这些知识解析题目的能力。可以说近几十年来中学化学实验在教材上的编排模式（包括学生实验），都是知识介绍在前，实验验证或实验练习在后，学生做实验主要是所学知识的应用，是为了进一步掌握已学的知识；书写实验报告时进行的概话、小结等，也是为了更好地进行知识的整理、归纳，以便构成有关知识的网络体系，使之更便于学生知识点的记忆和更有效地学习。总结上述可以看出，我国传统的中学化学实验有两大特点：其一，实验教学形式是以演示实验为主，其二，实验教学模式是以验证性教学为主。验证性实验的教学模式是按“问题——原理——结论——实验证明”的程序教学的，这种模式简明、清晰，有利于学生对结论的认可，强化理解和记忆，也有利于教师对整个教学过程的控制，其教学步骤的设计和实施可以做到丝毫不差。教师可以充分把握教学的时间和进程。例如在讲到某些元素，化合物性质的时候，教师首先给出这些单质和化合物的物理性质、化学性质。然后再做几个演示实验给予验证。从培养学生综合能力角度看，长期和单一地选用这种模式实施实验教学显然是极不妥当的。以传授和验证知识为主的实验让学生死板接受知识，无法使学生产生积极探索的求知欲望，并且还会让学生感到灌输知识的乏味和重复，产生厌学情绪，不可能推动学生开展课题研究的动机。

　　1、利用化学实验的趣味激发学生探究性学习

　　中学化学实验的趣味性是实验教学发展的趋势之一。过去我们在强调化学学科知识的科学性和严密性时，往往把实验设计得非常“严肃”、“规范”，实验装置必须选用化学仪器、器皿来装配，瓶瓶罐罐的实验被视为不正规，不科学。实验试剂必须用化学试剂，食品等物质作为试剂则被视作小儿游戏，如酸碱指示剂只能用酚酞、石蕊，而不能用桔子皮汁、紫色卷心菜汁等。于是过去的化学教学实验相对就显得较抽象而枯燥乏味。在国外，有些化学教师做化学实验就显得较轻松、随意，仪器、试剂有时似乎是信手拈来。例如做一个酸碱反应的实验，教师在上班途中的商店买一瓶柠檬酸和一包小苏打发酵粉就解决了实验的试剂，然后在一辆玩具四轮小车上捆扎一个塑料瓶（废弃的饮料瓶），把试剂放入塑料瓶内再塞上塞子并放置在地上，片刻后由于反应产生了大量气体把瓶塞冲出，产生的反冲力把小车推向前方……这是实验还是游戏？答：都是。目前我在进行化学实验时也尽可能地使实验现象尽可能新奇、鲜明，以便提高实验的趣味性。许多趣味性很强的实验，如化学蓝瓶子振荡实验、碘时钟反应、滴水生烟、滴水起火、点火成蛇、会自燃的金属、用化学方法制作小工艺品和学习用品……已成为当今许多中学常见的演示实验或学生实验。所以解决过分强调“学科中心”的化学课程与教学，使化学实验走出“学术化”的倾向，增加化学实验的趣味性已备受人们的关注。为此，我设计了一些“趣味实验”如“火山爆发”、“魔棒点火”、“烧出的文字或图案”、“一杯几色”、“密写药水”、“白花变成彩色花”、“晴雨花”、“氢气和氧气混合吹肥皂泡点燃爆炸”等。无论从心理学的角度还是教育学的角度来看，试验教学的趣味性会转化为学生的学习动力，引导学生进一步去探究其化学原理，进行探究性的学习。

　　2、把化学实验生活化，积极创设开放性的实验教学情景

　　化学知识渗透个人和社会生活的各个方面，使化学实验贴近生活贴近社会，解决一些与生产生活密切相联的实际问题，创设开放的实验教学，将会诱发学生积极探索研究的动机。有些实验可以结合社区、化工厂的采访、调查而设置，有些实验可以结合环境测试和保护活动开展。有的实验可以2—5人的小组形式组织活动。有的实验可由学生自选一些材料在课外或家中独自完成。以家庭小实验来说，它就可安排多种类型的实验活动，例如让学生提纯粗盐，观察蜡烛的燃烧，用鸡蛋壳和醋酸反应，自制净水装置，模拟酸雨对环境的危害，探究钢铁的锈蚀的原因和防锈措施，配制并观察溶液、乳浊液、悬浊液等一系列配合化学课堂教学的实验；让学生寻找厨房或卫生间中的一些用品做茶水变色、番茄电池、蛋白酶除血渍汗迹等趣味性实验；让学生用活性炭制作简易净水器、自制波尔多液、配制植物营养液等应用性实验；让学生研究铁锈蚀的条件、确定蜡烛的组成元素、研究香烟中尼古丁的毒性、测试自来水中的余氯等探究性实验等等。今后中学化学实验教学形式的多样化、多元化是必然的一个趋势。我在化学试验教学中开展的“家庭小实验”、“温室效应的模拟”、“假白酒的鉴定”、“真假金银首饰的鉴别”等实验深受学生欢迎。

　　3、根据学生和学校实际，寻找实验代用品，开放实验室。

　　随着我国经济、技术的飞速发展，先进的实验装备、设施将会越来越多地在化学实验及其教学中得到应用。经济发达地区的学校已经较全面地选用了精密电子天平、数字式测温仪、数字式ph计，不少重点中学还配置了红外光谱仪、紫外和可见光谱仪、气相色谱分析仪、质谱分析仪、溶解氧测定仪、噪声统计分析仪、双气路大气采样仪等多种现代化、高性能的实验设备。另外，多媒体教学手段的发展也为化学实验教学提供了日益现代化的外部条件。使用现代化的实验仪器，可使实验操作省时省力、实验数据及时处理、实验结果形象直观、实验信息充分共享，使实验教学活动更具有探究性、更联系实际，从而拓宽了学生实验的选题范围。条件好的学校将一些实验改为边讲边实验，让学生自己动手、操作、观察。利用一些易得的材料自制教具，使实验操作更简便、现象更明显，效果更突出。开放实验室，学生可以在课余时间到实验室重做分组实验，或者增做、选做教材中的一些实验，还可以在实验教师的指导下，对学习中的疑难问题、日常生活、生产中的一些现象、自然现象等自行设计实验，让学生学得更主动，更富有创造性。教学中教师只要积极引导，就能实现人人动手的目标。学生通过自制仪器和动手做实验，既训练了动手能力，培养了创新思维，又大大激发了学生进行化学实验的探究性学习。

　　二、积极鼓励和培养学生敢于创新和超越

　　实验教学活动中要特别培养学生敢于提出问题、阐述自己的观点、不盲从教师和书本、不迷信权威的思维品质。对于学生在实验活动中所选择的方法和途径，教师要给予充分的肯定，不要认为学生设计的方案与教师所设想的不同就否定它；不要把学生在尝试中的失败看得一无是处。那种一味模仿教师的结果只能扼制学生的想象力创造力，达不到研究学习的目的。我曾把教师的课堂演示实验大部分改成学生实验来做，由学生充当教师进行实验操作、解释实验现象、探索实验结论等。教学后发现学生操作能力、思维能力、心理素质等各方面素质均有明显提高。

　　课堂上教师应给学生时间和机会让学生主动参与。课外让学生独立设计实验，收集整理资料，放手让学生自己选题，自主研究、自由创造。要求学生用自己的思维角度分析、解决问题、鼓励学生去创新和超越。如“自制的净水器”、“美丽的硫酸铜大晶体”、“自制的酸碱指示剂”、“晴雨花”等等一件件透着灵气、凝结心血的学生作品让学生体验到了成功的喜悦和自豪，增强了学习的兴趣和创造力。

　　三、培养主体意识，重视探究的过程

　　中学化学中，以实验为载体的探究活动是一个重要的环节。“活动与探究”中的实验侧重于探索和研究，这类实验不是单纯地以理解知识和培养兴趣为目的，而是以实验为活动的载体，通过学生亲身体验来完成科学的探究活动。作为中学生它不要求像科学研究工作者那样去做出巨大的发明和发现，他们在探究性课题中的活动仅属于一种在现有知识的基础上对新问题、新知识的发现，一种新思想和新方法的形成。中学生在探究性学习过程中实际上仅仅是要求学生像科学家从事科学研究那样来进行学习，其本质是对科学研究的模仿或模拟。学生在课题研究的过程中，为了解决问题主动地查找资料、阅读参考书、搜集数据、整理信息，这对学生的探索精神、实践能力是一种很好的锻炼。学生在活动中获得亲身参与研究探索的积极情感体验。“模拟温室效应”、“彩色喷泉”、“探究酸雨形成”等实验，教师指导学生课堂上做实验后，又让学生在课后调查实际情况，真正让学生感受、理解知识产生和发展的过程。探究性学习的目的，不是仅限于得出结果，能得出一个有价值的研究结论固然很好，但对于学生而言，更重要的是在“研究”的过程中开阔眼界，拓展思路、发展个性、培养能力。

　　四、增强探究性实验教学，学习科学研究的方法

　　多年以来，化学实验一直是以验证性实验为主，虽然验证性实验可以使学生了解科学研究的一种方法，认识到科学理论或发现都必须经过验证才能被确认；并且学生在完成验证性实验的同时可以体会得到结果的乐趣，加深对知识的理解。但初中阶段由于学生掌握化学知识和技能不多，用简单的现象来验证结果、对于过程和方法照方抓药的验证性实验过多，容易造成学生不能正确认识科学研究的方法。因而，课改后，将验证性实验与探究性实验相结合，增加探究性实验，引导学生探究实验的某一过程，配合思考与分析，通过亲身体验来完成科学的探究活动。

　　在探究性实验教学中，化学问题的提出和解决是以实验探索的途径和手段进行的，课堂教学也要求尽可能用边讲边实验来展开，使学生亲自参与实验，发挥学生的实验能动性，引导学生根据实现现象或事实，探究物质的本质及其变化规律。学生是探究性实验教学的主体，要有效地实施探究性实验教学，就必须加强实验内容的实用性和趣味性，激发学生对实验的兴趣，进而发挥学生的主观能动性，增强学生积极主动地参与意识。注意启发学生独立思考，要求学生在力所能及的前提下自拟实验方法步骤；对同一实验，有基本的内容，也有提高的和带有探究性的部分，使学生有灵活选择的余地，让他们在发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程中去学习。由于学生的知识基础、能力发展水平和身心发展规律具有不成熟性，决定了他们还不能成为完全独立的探究主体，探究活动还需要在教师的组织引导下有目的、有计划地进行。教师的作用是引导和启发，引导学生独立思考、主动探索，当学生的思考和探究出现困难时，及时给予启发、提示、点拨，使学生真正成为探究活动的主人。为了顺利实施探究性实验教学形式，教师应对学生进行一些科学的探究方法指导，如在课堂教学中，多采用启发探究的教学模式，培养学生探究的兴趣，结合具体的教学实验，给学生作分析示范，组织化学课外兴趣小组，模拟科学家进行实验探究的情景，对学生进行科学研究方法的训练等，使学生在实验过程中避免失误，提高学习效率。

　　综上所述，化学实验教学过程中，要积极开展探究性的学习，使学生逐渐学会研究科学的方法，培养学生自己学习的能力，形成一种对知识进行主动探求，重视分析、解决实际问题的积极的学习方式，为学生的终身学习打下坚实的基础。

　　初中化学实验教学对加强学生创新能力培养的探讨

　　培养学生的创造能力，是素质教育的核心，学生的创造能力关系到民族的兴衰，发展民族的创新精神，激发学生的创造性潜能，培养出一定创新能力的人才，是学校教育的奋斗目标。作为教师更应明确学校是知识的传播、创新和应用的重要基地，是培养学生创新思维、创新精神和创新能力的摇篮。因而，在初中化学实验教学中努力培养学生的创新能力很有必要。

　　一、化学实验技能培养中的教师因素

　　1、教师的态度因素

　　教师在教学中处于主导地位，教师对待实验教学的态度直接决定了学生对待实验教学的态度。有的学校的教师对待实验教学的态度有不当之处（1）认为只要抓好理论，实验做不做不重要。这样导致了学生对实验本身不重视，认为可做可不做，即使做也只是敷衍了事。（2）有的教师只要学生知道怎么做，练习多少不重要。这样就导致了学生没有足够的时间进行充分的练习，我们都清楚，技能的形成必须依赖于大量的练习。（3）还有的教师认为只要现象明显，操作规范与否不重要。这样导致了学生根本不重视实验操作的规范性。以上的态度对待化学实验教学，要培养学生良好的实验技能显然是不可能的。因此，在实验教学中，培养学生的创新能力，教师的态度很重要。

　　2、没有创新型的教师就没有创新教育

　　没有创新型教师，就没有创新教育。当然，创新型的教师必须过好实验关。生动、新奇和鲜明的各种化学现象能激发学生浓厚的认识兴趣和强烈的求知欲望，有助于学生积极、主动的获得知识。同时，教师的人格、智慧和平等等意识是影响教学质量的潜在因素，因而需要教师自己成为创新型教师。

　　二、构建知识体系，构筑创新基础

　　化学课的讲授主要目的是在教会学生掌握基本要领和理论的基础上，通过元素化合物知识的学习，使学生了解物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的制法和用途；通过一些定性的验证性实验，培养学生实验操作和观察能力，通过化学计算的学习，使学生初步学会定量地分析和解决化学问题的能力，我们要着力于培养学生科学态度和方法，教学的重点应放在对学生科学的思维能力、观察能力的培养和训练上，而不能放在单纯为解题而解题的训练上。要做到这一点，化学教学就应从学生熟悉的知识入手，从日常生活和社会生产中的化学现象出发，深入到化学的基本概念和理论，再经过解释、练习，使学生对新知识学得实在，理解深刻，初步形成进一步学习的能力。特别是新教材比旧教材在化学基本概念和理论方面适当降低，而在元素化合物知识方面适当拓宽，化学计算难度和数量上大幅度的降低，化学实验略有加强。这种变动适应了社会主义现代化建设的需要，符合素质教育的要求，符合创新要求。

　　初中化学知识主要分为基本概念、基本原理、元素及其化合物和化学计算四大部分。就知识内容庞杂，涉及面广，假若归纳对比，形成知识网络，抓住其实质就可以收到事半功倍的效果。在教学中通过观察学生的接受知识反馈来感知有困难的地方，教材的关键点、知识联系的转折点以及易混淆的地方，结合思考题给学生以点拨、启发和疏通。例如在总复习时，我们把氢气、氧气、二氧化碳三种气体进行综合归纳对比，让学生亲自动手，把常见仪器的使用、基本操作和气体收集，集中于气体的制备之中。通过此实验使学生对上述三种气体的性质、用途、制取装置、原理、收集检验等知识进一步加深理解和掌握。为此教师还应具有对教材探索、创造和对知识进行筛选归纳、补充的能力。实验证明.只有在合理地安排知识体系的基础上.通过精讲多练，才能激发学生学习兴趣。提高他们的学习主动性和自觉性.还可使课堂教学目标集中.有利于抓住重点、突破难点.大而积提高化学教学质量。众所周知，素质教育的成败关键在于教师能否对现有的、不合理的课堂教学进行改革。而课堂教学改革的关键就是要把课堂还给学生，让学习自己思考，自己探索，创新。

　　三、设置疑问，激发创新欲望

　　创新欲望是人对事物的特殊的认知倾向，这种认知倾向的特殊性在于认知的主体总是带有满意的情绪色彩和向往的心情，主动而积极地去认识事物。学生的创新欲望是构成学习动机的心理条件，是推动学生在探索知识的过程中带有强烈情绪的一种意向和动力，同时也是启迪思维、发展创造力的前提。“学起于思，思源于疑。”在化学教学过程中我有意设置疑问，立障碍，布迷局，使学生对化学知识处于“心欲求而未得，口欲言而不能”，创造“愤”和“悱”的思维情境。心理不断处于进取状况，从而调动学生学习化学的积极性。

　　1、精心指导，形式多样

　　教师在选择其内容时既要注意实验内容的科学性、新颖性、创造性和可行性、可操作性，又要重视实验内容的多样性。使各类实验交替进行，注意学生能力的发展，做好师生之间、学生之间的有机配合、强化学生的协作学习，达到学生动有所思、思有所获，真正满足情景体验要求。

　　2、由"课本内"到"生活中"，尽可能地增强化学实验内容的开放性。

　　开放性是科学探究的一个重要特征，要通过化学实验来培养科学探究能力的关键是增强化学实验内容的开放性，让学生既能在课本内发现探究性教强的问题进行科学探究活动，也能让学生放眼课本外，到生活中寻找、发现问题进行科学探究活动。化学与生活密切相关，生活是结合化学知识进行科学研究的大课堂，当学生回归到从化学视角观察实际生活问题时，探究兴趣才能持久，问题空间才更广阔。例如：某校学生误入废弃的防空洞内，造成重大的人员伤亡，有同学提出按下图检验防空洞内的成分。

　　总之，化学实验中只要我们能努力创设实验设计环境，鼓励学生以积极求实的态度，刻苦钻研的精神，敢于提出问题，大胆假设，就能激发学生的学习兴趣，充分唤起学生的思维，提高学生的创新能力。

　　化学实验教学中培养学生自主学习能力的策略

　　化学实验教学在培养学生创新能力和自主学习能力等方面具有独特的功能和作用。下面笔者就谈几点在九年级化学教学中培养学生创新精神及自主学习能力的策略：

　　一、介绍科学家探究化学实验的过程，激发学生动手实验的兴趣

　　化学学科的发展史就是一部无数科学家艰苦奋斗、创新的历史。在教学过程中结合教材内容，向学生介绍化学家的史实，特别是我国化学家的科研史实，如张青莲院士1991年测得的铟原子量114.818士0.003，已被国际采用为新标准。化学家侯德榜的"侯氏制碱法"的发明，对我国经济增长方面作出的贡献及对国威的振兴等等的史实，激发了同学们的爱国热情，激励学生学习化学的兴趣。学生在了解科学家探究实验的过程中，培养了创新的意识。

　　二、做好演示实验，培养学生的规范实验技能

　　化学是一门以实验为基础的学科，化学课程标准明确指出："化学实验是进行科学探究的重要方式，学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证"。

　　课堂演示实验是指教师在课堂中进行表演和示范操作，学生进行观察和思考。是教学中最直观、最有效的手段，具有直观性、示范性、启发性的特点，在培养学生实验技能中起着重要作用。在演示实验时，我首先讲解本实验中所用到的仪器名称、用途、操作要领及注意事项，然后我演示操作过程，边演示边讲解，演示时要求学生认真观察。并适时提出问题，让学生思考。这一步为什么要这样做，不这样做的后果是什么?待学生掌握要领后，再示范连贯动作，若时间宽裕，请一位同学上台做一遍，其他同学注意观察，看有没有什么问题，这样，同学们的实验技能有了初步的基础。为以后的动手实验打下了基础。

　　三、重视学生实验，培养学生自主创新能力

　　(一)实验准备。在实验课前，给学生布置预习报告，让学生了解实验目的、器材，反应原理、装置、操作。教师要根据学生的预习报告准备实验药品和仪器，同时还要准备一些"赠品"，便于满足学生实验过程中一贯的实验尝试心理。学生在准备的过程中，培养了查阅搜集资料的能力及对信息的辨析、组织归纳的能力。

　　(二)激励学生进行实验设计，培养学生的自主创新能力。化学实验创新能力是以一定的知识和技能为基础，通过提出问题、分析、思考、创新设计，从而达到解决问题的能力。因此，我在平时的教学中，在处理某些问题时，想方设法让学生多方位、多角度、多途径去思考问题，然后对收集的各种信息进行分析、评价，从中找到最佳结果，从而达到培养学生的创新能力。例如，在一次证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应的实验设计中，学生们共设计出了十几种方案，其中主要的有以下几种：

　　1.在装有氢氧化钠溶液的试管中，通入二氧化碳，再加入稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。

　　2.在装有氢氧化钠溶液的试管中，通入二氧化碳，再加入氢氧化钙溶液，若有白色沉淀产生，证明两者的反应。

　　3.把充满二氧化碳的试管倒插在装有氢氧化钠溶液的烧杯中，即可看到溶液上升到试管中。

　　4.在一个装饮料的塑料瓶中装满二氧化碳气体，然后，往其中滴入氢氧化钠溶液，盖好瓶塞，用力震荡，塑料瓶瘪了。同学们在自主设计实验的过程中，创新能力得到了极大地提高。

　　(三)变验证性实验为探究性实验，使学生乐于探究。教学实践证明，对一些较简单的实验，经常在老师指导下，让学生动手去做，除了增加他们的操作机会以外，还可以起到两个作用：①使学生对一些被认为是无所谓或被忽视的常规操作，及时发现错误，及时纠正，给学生以深刻的印象。②在实验过程中，向"学生恰当地提出问题，让学生在解决问题的过程中，使所学的知识更加系统化，而且也能提高学生的观察、分析和解决问题的能力及操作技能。

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