实施探究性实验教学，培养学生创新精神

广西容县珊萃中学 黄泰刚

  【摘 要】 充分利用新课程资源，营造民主和谐的课堂氛围；实施探究性实验教学，培养学生的创新精神和实践能力；大力开发课外小实验，增强探究未知世界的科学精神。
　　【关键词】 新课程；科学探究；创新教育；科学精神

　　多年来，我在化学课堂的教学中是以探究性实验为基础，化学是一门以实验为基础的自然科学，化学科学的形成和发展都离不开实验。学生通过实验，可以探究自己还未认识的世界，帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，掌握实验技能，激发学生学习化学的兴趣，拓宽自己的知识面，培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力，学会科学研究的方法。科学的本质特征是科学探究，进行研究性实验，而化学实验更以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生创新精神方面发挥其独特的功能和作用。笔者结合自己的教学实践，谈些粗浅的认识。 
　　一、让学生设计、动手实验，发展学生创新意识 
　　1.在实验中探索新知识 
　　创新，是中华民族兴旺发达的源泉。创新意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。作为智力正常的学生，一般都具有创新和创造的潜能。教师应具有的保护学生创新心理和创新精神的意识。如在实验教学中，因材施教，拓宽实验思路，使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性，以满足学生动手、动脑、求新的心理特点，支持学生在实验中萌发的创新意识，鼓励他们去探究事物的本质。例如：在学习了H2和O2气体的实验室制取的方法之后，在学习制取CO2的实验中，我对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问：（1）、制取H2和制取O2的装置有什么特点？它们是否只是用于H2和O2的制取？是否可以用来作为制取CO2？（2）制取一种气体，我们需要了解哪些信息？（3）如果实验室没有稀盐酸，可不可以用硫酸代替？（4）若没有碳酸钙该用什么药品代替？经过动手、动脑，不仅提高了学习兴趣，巩固了所学知识，同时培养了独立思维能力。 
　　2、变演示实验为学生设计性实验?? 
　　为了提高学生自主创新的能力，在演示实验中，我由学生自行设计实验过程，使之变为探究型、设计型、科研型的实验。例如：在关于溶液的导电性演示实验中，我给出所需的药品和仪器，然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中我是可以这样安排的：(1)学生自拟实验方案。(2)学生详细设计实验操作过程。(3)师生讨论、评价实验。学生在实验中，独立探索、研究，虽然时间长一些，但在操作中提高了他们的实验设计能力和动手能力，通过解决实验中出现疑难问题，提高了学生独立实验和学习的能力。 
　　二、实施探究性实验教学，培养学生创新精神和实践能力
　　探究性实验教学在实质上是一种模拟性的科学研究活动，在以“学”为中心的探究学习环境中，有丰富的教学材料，各种教学仪器和设备，而且这些材料是围绕某个知识主题来安排，而不是杂乱无章，在民主和谐的课堂氛围中，学生很少感到会有压力，能自由寻找所需要的信息，自己作种种设想，以自己的方式进行实验，观察现象、分析结果，从中发现科学概念或原理，以获得知识，培养探究能力。以教材“燃烧的条件”为例，在教学中，我们实施以下实验操作：
　　1.探究问题的确定
　　燃烧是日常生活中最为常见的一种现象，那么应具备哪些条件才能燃烧呢？由于学生对燃烧这一现象非常熟悉，学生的思考方向较明确，纷纷提出设想，主要有：猜想一：要有可燃物(并不是所有的物质都燃烧)；猜想二：要有氧气，且氧气越多燃烧越旺；猜想三：要达到一定的温度。有的设想看起来可能是幼稚可笑的，但，这是他们在科学探索道路上所必须跨出的一步，教师要鼓励学生发挥想象力，大胆作出设想，充分运用学到的知识、技能进行发散思维，激发他们的创新积极性。在整理好各种猜想的基础上，引导学生作出合理的假设：假设1，三个条件只需满足其一就能燃烧。假设2，三个条件满足其中两个就能燃烧。假设3，三个条件要同时满足才能燃烧。
　　2 探究活动的开展
　　教师依据教材，提供必要的实验药品和仪器，引导学生讨论,设计实验，实施实验方案。
　　学生实验：(1) 用坩埚钳分别夹取一根小木条和一根小玻璃棒，在酒精灯上灼烧，观察、分析现象。(2) 分别点燃两支蜡烛，将其中一支蜡烛用烧杯罩住，观察、分析现象。(3) 向金属铜片上两端分别放少量干燥的红磷和白磷，下放盛有约80毫升热水的烧杯，观察、分析现象。学生在实验过程中往往会犯粗心、片面、半途而废等毛病，教师要牢牢把握这些问题，加强课堂巡视，一方面要求学生仔细认真、一丝不苟，坚持把实验完成；一方面也要及时帮助学生分析可能产生的实验失败的原因，找出问题及时交流纠正。使学生获得一定的科学研究经验，增进兴趣，培养学生良好的实验品格和实践能力，让学生在实验中体验到探索和发现的快乐。
　　3探究结论的作出
　　探究实验的结果要撰写实验报告，最关键的一点是要对实验假设作出结论，而这个结论是通过实验过程得出的，因此，实验报告必须完整地反映实验探究活动的全过程，从假设、实验设计、实验过程、结果确定与分析都必须有规范详细的记录，实事求是的描述，严密科学的分析和合乎逻辑的结论，不仅如此，还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来，用“去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里”的分析方法，把感性认识上升到理性认识，以此来培养学生严密的逻辑推理能力和抽象思维能力。教师可提出如下问题，“你能从…中得出什么概括或结论？” 或“经过探究之后，请你告诉我你所知道的关于…的一切”等 ，由实验所得到的事实，可以证明燃烧的条件是(1) 氧气(或空气) (2) 温度要达到可燃物的着火点 (3) 可燃物，这三个条件要同时满足，缺一不可。
　　三、精心设计探究性习题，提高学生探究思维能力 
　　选择大多数学生能做得到的探究性习题，对于培养学生探究性思维能力可以说具有十分重要的作用，因为实验方面的探究性学习会占据大量的时间，而且会受到一些客观条件的限制，而习题只需要利用大脑的思维，避开实验条件，利用已有的知识，在大脑里形成探究步骤，在大脑里比较分析各种可能情况的利与弊，从而得到正确的结论。所以它不仅能很好的锻炼探究性思维能力，而且有利于形成良好的探究思维品质，学会把握探究过程的脉络，有利于提高在实际探究中更快的找到最佳方法的能力。例如：我们学校107班课外活动小组在一次探究实验中，将一种物质投入盛有稀盐酸的容器中，发现反应剧烈并有大量气体生成。请根据上述实验现象探讨下列问题： 
　　（1）根据所学知识推测该气体可能是什么气体，并简述推测理由。 
　　（2）对你所推测的气体，试设计实验进行检验（写出简要的实验步骤、现象、结论）。 
　　在中学化学中有许多体现探索性和创造性的实验，我们应将实验知识、实验方法与实验操作有机地统一起来。调动学生的学习积极性，使他们始终处于不断探索的情景中，主动实验、仔细观察、积极思维。长此下去，学生的创造性思维必然能得到很好的发展，对待科学的创新意识和态度也将会逐渐地形成。这样培养出来的学生必将是未来具有开拓精神的建设人才。
　　总之，在学生实验和课外探索实践过程中，不能流于形式，参与度要均衡，使学生亲身体验探究实践的成就感。“授人以鱼，只供一餐之需，授人以渔，终生受用无尽”。实施探究教学，让广大青少年在实验教育的过程中体验到探索和发现的快乐，由此养成创新精神和实践能力，将来必会成为具有全面科学素养的建设型人才。