王喜東

摘?要：隨著新課程改革的不斷深入，高中化學實驗教學日益受到重視.本文旨在探討在高中化學實驗教學中如何有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.通過具體的教學案例，分析了實驗教學與創(chuàng)新能力的內(nèi)在聯(lián)系，并提出了幾種實用的教學方法，以期為學生的創(chuàng)新思維發(fā)展提供實踐指導(dǎo).

關(guān)鍵詞：高中化學；實驗教學；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)方法

中圖分類號：G632???文獻標識碼：A???文章編號：1008-0333（2024）15-0115-03

在知識經(jīng)濟時代，創(chuàng)新能力已成為衡量人才質(zhì)量的重要標準.高中化學作為自然科學的一門基礎(chǔ)課程，其實驗教學不僅是理論知識的驗證和應(yīng)用過程，更是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力和科學探究精神的重要途徑.然而，傳統(tǒng)的高中化學實驗教學往往重視知識的灌輸和實驗技能的訓(xùn)練，忽視了對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).因此，在新課程改革的背景下，通過實驗教學如何有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，成為當前高中化學教育亟待解決的問題.

1 高中化學實驗教學中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性

創(chuàng)新能力是指個體在解決問題的過程中，能夠運用已有的知識和經(jīng)驗，通過獨立思考和創(chuàng)造性勞動，產(chǎn)生新穎、獨特、有價值的思維成果或物質(zhì)成果的能力.在高中化學實驗教學中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力具有重要意義.首先，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有助于激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望.傳統(tǒng)的實驗教學往往以教師為中心，學生處于被動接受的狀態(tài).而通過創(chuàng)新實驗的設(shè)計和操作，學生可以親自動手、動腦，體驗科學探究的樂趣，從而更加積極主動地參與到實驗學習中來.其次，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有助于提高學生的實踐能力和問題解決能力.在實驗過程中，學生不僅需要掌握基本的實驗技能和操作方法，還需要學會如何面對問題、分析問題和解決問題.這種實踐能力的培養(yǎng)，將有助于學生在未來的學習和工作中更好地適應(yīng)各種復(fù)雜多變的環(huán)境和挑戰(zhàn).最后，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有助于促進學生的全面發(fā)展.創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不僅涉及知識的獲取和應(yīng)用，還涉及思維方式的轉(zhuǎn)變和人格特質(zhì)的完善.通過實驗教學中的創(chuàng)新實踐，學生可以逐步形成獨立思考、敢于質(zhì)疑、勇于探索的良好品質(zhì)，從而實現(xiàn)自身素質(zhì)的全面提升.

2 高中化學實驗教學中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑與方法

2.1 創(chuàng)新實驗教學內(nèi)容，激發(fā)學生的探究興趣

2.1.1 設(shè)計開放性的任務(wù)，激活學生創(chuàng)新發(fā)散思維

在傳統(tǒng)的化學實驗課堂教學中，通常的課堂模式是教師進行演示，學生觀察反應(yīng)現(xiàn)象和驗證產(chǎn)物.這種方法雖然可以讓學生了解反應(yīng)的基本過程，但過于簡單，缺乏探究性，學生在課堂中注意力不易集中，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，且學生會在固定模式中思維受限，產(chǎn)生思維定式.為了規(guī)避這一教學弊端，教師可以在實驗教學中設(shè)計開放性的任務(wù)，激活學生發(fā)散思維，從探究和理解化學知識內(nèi)涵的角度設(shè)計開放性的實驗任務(wù)，鼓勵學生多角度感悟化學理論，既可以挖掘?qū)W生的思維潛能，又能夠達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的目的.

例如：在“噴泉實驗”后，學生初步認識了“氨氣易溶于水”的知識點，接著教師設(shè)計開放式任務(wù)：“有其他更簡單的方法證明氨氣易溶于水嗎？”學生結(jié)合生活經(jīng)驗和已經(jīng)掌握的化學知識多角度思考，大膽分享自己的驗證方法，有的學生提出：“在盛氨氣的塑料瓶中加入一定量的水，塞好瓶蓋振蕩，會發(fā)現(xiàn)瓶子變扁了.”有的學生提出：“在裝滿氨氣的塑料瓶倒扣在水中，可以發(fā)現(xiàn)水面呈現(xiàn)上升的趨勢.”還有的學生提出：“取少量濃氨水進行加熱，對比收集其他體積變化證明氨氣溶于水.”在開放性任務(wù)驅(qū)動下，激活學生的思維，鼓勵學生從不同的角度思考問題，深入理解化學知識，既讓學生體會到了化學知識學習應(yīng)用的多元化、多樣化，又開發(fā)了學生的潛能智慧，避免學生產(chǎn)生思維定式，全面提升學生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)［1］.

2.1.2 設(shè)計探究性實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，教師要在課堂上營造探究性氛圍，讓學生深度理解化學理論并在不同的問題情境中理解和應(yīng)用化學知識［2］.結(jié)合探究性試驗的教學模式，為學生打造不同的問題情境，激發(fā)其探究欲，讓學生體會化學探究性試驗的樂趣，積極主動思考，靈活運用所學的知識，創(chuàng)新實驗驗證的方式，完善化學知識結(jié)構(gòu)和實踐應(yīng)用.

以“鐵的氧化與還原”實驗為例，教師可以設(shè)計如下探究性問題情境：“我們都知道鐵在空氣中會逐漸生銹，那么鐵生銹的過程是怎樣的？鐵銹的主要成分是什么？如何設(shè)計實驗來驗證我們的猜想？”通過這些問題，教師可以引導(dǎo)學生從化學的角度去思考鐵生銹的機理，并嘗試設(shè)計實驗來驗證自己的猜想.在實驗設(shè)計過程中，教師可以鼓勵學生利用自己已有的化學知識，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源和圖書資料，分析鐵的性質(zhì)、鐵的氧化還原反應(yīng)等相關(guān)內(nèi)容.學生可以在小組內(nèi)展開討論，共同設(shè)計實驗方案，確定實驗步驟和所需器材.在實驗過程中，學生可以觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果，并嘗試解釋實驗現(xiàn)象背后的化學原理.通過這樣的探究性實驗，學生不僅能夠加深對鐵氧化還原反應(yīng)的理解，還能夠培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維能力和實驗操作能力.同時，學生在實驗過程中還能夠?qū)W會如何運用化學知識解決實際問題，提高自己的化學素養(yǎng)和實踐能力.

2.2 創(chuàng)新實驗教學方式，提升學生的實踐能力

2.2.1 開展小組合作實驗，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力

在“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”實驗中，教師可以采用小組合作的方式進行教學，以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力.首先，教師將學生分成若干小組，每組人數(shù)適中，以便每個學生都有機會參與實驗操作和討論.教師向?qū)W生介紹實驗的基本原理和要求，并強調(diào)實驗操作的規(guī)范性和準確性.接著，學生以小組為單位，共同制定實驗方案.每個小組的成員要明確自己的任務(wù)和分工，共同協(xié)作完成實驗.學生在小組中互相學習、互相幫助，遇到問題時可以一起討論解決.這種合作學習的氛圍可以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神，提高他們的溝通能力和解決問題的能力［3］.在實驗過程中，教師要注意觀察學生的操作，及時糾正錯誤的操作和習慣.同時，教師還要引導(dǎo)學生認真記錄實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進行正確地分析和處理.通過小組合作實驗，學生可以深入理解一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制原理和方法，同時也可以培養(yǎng)自己的實踐能力和團隊協(xié)作能力.此外，教師還可以根據(jù)實際情況，設(shè)計一些具有挑戰(zhàn)性的實驗任務(wù)，讓學生通過小組合作的方式完成.這些任務(wù)可以涉及多個方面的知識和技能，需要學生綜合運用所學知識來解決.通過完成任務(wù)，學生可以進一步提高自己的能力和團隊協(xié)作能力.

例如：在探究氨氣的還原性實驗時候，教師鼓勵學生以自主學習小組的形式設(shè)計實驗方案，學生在小組討論的過程中聯(lián)合所學的新舊知識，整理實驗資料、設(shè)計實驗操作步驟，積累化學實驗動手操作的經(jīng)驗.在探究氨氣還原性質(zhì)的時候，學生參照教材設(shè)置實驗裝置，小組討論后提出探究實驗與氨氣制取實驗結(jié)合在一起，設(shè)計對比實驗的方式，改變氨氣化學反應(yīng)的條件，對比實驗效果.在自主探究的過程中，學生以小組的形式明確研究主題，劃分探究實驗責任分工，記錄實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗經(jīng)驗.在氨氣還原性探究實驗中，學生聯(lián)合氨氣制取實驗，調(diào)整化學實驗條件，提出假設(shè)，驗證結(jié)論，實驗中學生產(chǎn)生創(chuàng)新的想法，作出實驗假設(shè)，小組共同探究有效地將創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為實際的實驗操作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.

小組合作不僅是一種有效的教學方式，更是培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力的重要途徑.當學生被分成小組后，承擔一定的實驗責任，有助于集中學生實驗注意力和參與積極性.小組合作在學生之間取長補短，互相交流創(chuàng)新思維，完善實驗思路和操作步驟的設(shè)計，確保實驗順利完成.

2.2.2 構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂模式，培養(yǎng)學生質(zhì)疑創(chuàng)新思維能力

在化學課堂教學中構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂，突出學生的主體地位，鼓勵學生發(fā)散思維，課堂講解中教師引導(dǎo)學生合理質(zhì)疑，提出創(chuàng)新性的學習和驗證的思路，從而使得學生敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新、敢于驗證［4］.對于大膽創(chuàng)新、質(zhì)疑的學生，教師適當給予鼓勵，在課堂中構(gòu)建敢于創(chuàng)新、樂于創(chuàng)新的氛圍.

例如：在講解“影響化學反應(yīng)速率的因素”時，教師鼓勵學生大膽發(fā)言，將主動思考的成果表達分享出來，以“高錳酸鉀溶液與草酸產(chǎn)生化學反應(yīng)”的演示實驗構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂，通過化學觀察實驗，提問學生化學反應(yīng)現(xiàn)象，讓學生自主思考并假設(shè)影響化學反應(yīng)速率的因素是哪些？基于學生提出的影響因素，教師鼓勵學生改變草酸與高錳酸鉀溶液的反應(yīng)條件，自主驗證學生自己提出的假設(shè)，并讓學生在實驗總結(jié)的分析影響化學反應(yīng)速率的因素是如何影響化學實驗？哪些實驗現(xiàn)象證明化學反應(yīng)變快或變慢了？翻轉(zhuǎn)課堂打造自由的氛圍，圍繞化學實驗觀察和化學反應(yīng)式分析、化合物性質(zhì)分析，鼓勵學生大膽質(zhì)疑，脫離課本自由發(fā)揮，創(chuàng)新性地探索影響化學反應(yīng)速率的因素，進而提升和鍛煉學生的創(chuàng)新能力.

2.3 創(chuàng)新實驗教學評價，促進學生的全面發(fā)展

2.3.1 實施多元化評價，關(guān)注學生的個體差異

在傳統(tǒng)的實驗教學評價中，教師往往只關(guān)注學生的實驗結(jié)果，忽視了他們在實驗過程中的努力和表現(xiàn).這種單一的評價方式不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，因為實驗過程本身就是一個探索和創(chuàng)新的過程.為了更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)該實施多元化的評價策略，關(guān)注學生的個體差異和發(fā)展需求［5］.首先，教師可以采用過程性評價方式，關(guān)注學生在實驗過程中的表現(xiàn).這包括實驗操作是否規(guī)范、觀察是否仔細、記錄是否完整等.通過觀察學生在實驗過程中的表現(xiàn)，教師可以發(fā)現(xiàn)學生的問題所在，并及時給予指導(dǎo)和幫助.同時，過程性評價還可以幫助學生更好地了解自己的實驗?zāi)芰退剑l(fā)現(xiàn)自己的不足之處，從而有針對性地改進和提高.其次，教師還可以采用結(jié)果性評價方式，關(guān)注學生實驗結(jié)果的準確性和創(chuàng)新性.對于實驗結(jié)果，教師不僅要關(guān)注學生是否得到了正確的結(jié)論，還要關(guān)注他們所得結(jié)論的方法和思路是否具有創(chuàng)新性.

2.3.2 開展創(chuàng)新實驗成果展示活動，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情

為了激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，教師可以定期組織創(chuàng)新實驗成果展示活動.這種活動為學生提供了一個展示自己創(chuàng)新成果的平臺，讓他們有機會向同學、老師展示自己的實驗方案、過程和結(jié)果.在展示活動中，學生可以選擇以報告、展板、多媒體等形式展示自己的實驗成果.他們可以詳細介紹實驗的設(shè)計思路、實驗過程、數(shù)據(jù)分析以及結(jié)論等.通過這樣的展示，學生不僅能夠鍛煉自己的表達能力，還能夠培養(yǎng)自信心和批判性思維.此外，展示活動還可以為學生提供一個交流和學習的機會.在展示過程中，學生可以向其他同學和老師提問、交流心得和經(jīng)驗.通過與其他同學的交流，學生可以發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，學習他人的優(yōu)點和經(jīng)驗，從而進一步增強自己的實驗技能和創(chuàng)新意識.通過創(chuàng)新實驗成果展示活動，學生的創(chuàng)新熱情得到了有效激發(fā).他們更加積極地參與到實驗中，嘗試不同的實驗方法和思路，努力探索新的實驗領(lǐng)域.這種活動不僅有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實驗技能，還能夠促進學生的全面發(fā)展.

3 結(jié)束語

高中化學課堂教學過程中，通過創(chuàng)新實驗教學內(nèi)容、教學方式和教學評價等方面的改革與實踐，可以有效地激發(fā)學生的探究興趣、提升學生的實踐能力和培養(yǎng)其創(chuàng)新思維.為了切實提高學生創(chuàng)新思維能力，教師需要不斷更新自己的教育觀念和教學方法，豐富課堂教學內(nèi)容的設(shè)計，指導(dǎo)學生進行自主參與實驗學習和創(chuàng)新實踐.不斷提高學生的實驗技能和創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)學生建立化學學科素養(yǎng)，為今后的學習和成長奠定基礎(chǔ).

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［責任編輯：季春陽］