一、研究背景

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。通過對(duì)近些年的相關(guān)報(bào)紙雜志等文獻(xiàn)的檢索，我發(fā)現(xiàn)有關(guān)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的文章不是很多，而對(duì)人教社2006年5月第2版的高一、高二化學(xué)新教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及其與學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)研究的，目前還是空白。本研究旨在進(jìn)一步挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育教學(xué)價(jià)值，探究在高中化學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的作用。

二、目標(biāo)及方法

1．研究目標(biāo)

通過研究，尋找和發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)之間的關(guān)系，我總結(jié)出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)的方法和途徑；通過重新認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的特殊地位，幫助我們提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的能力和方法，幫助廣大教師以實(shí)驗(yàn)為載體培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2．研究方法

本研究主要采用調(diào)查研究法、實(shí)驗(yàn)研究法、比較研究法和行動(dòng)研究法。

三、研究過程

經(jīng)過課題組老師四年多的研究，取得了一些成果，下面對(duì)課題研究過程進(jìn)行一個(gè)簡要綜述。

1．高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查與分析

（1）我們對(duì)淮安市部分初三、高一、高二、高三學(xué)生進(jìn)行了有關(guān)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的問卷調(diào)查，結(jié)果是，初三學(xué)生中有93%對(duì)化學(xué)感興趣，高一學(xué)生中有75.3%對(duì)化學(xué)感興趣，高二學(xué)生中有46.5%對(duì)化學(xué)感興趣，高三學(xué)生中有24.1%對(duì)化學(xué)感興趣。并且在對(duì)化學(xué)感興趣的同學(xué)作進(jìn)一步調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)化學(xué)感興趣的原因主要是喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（2）現(xiàn)行化學(xué)教材特別是中學(xué)化學(xué)教材中的部分實(shí)驗(yàn)還不完善，不適應(yīng)教育、教學(xué)發(fā)展的需要，具體表現(xiàn)在：①實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜，容易失??；②某些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不夠明顯；③某些實(shí)驗(yàn)在安全性能和環(huán)保性能上比較差；④某些實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方法、手段較為陳舊；⑤某些實(shí)驗(yàn)缺乏學(xué)科之間的聯(lián)系，不能體現(xiàn)化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，不能滿足當(dāng)今科技發(fā)展的需要。

（3）在實(shí)際教學(xué)工作中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新問題多數(shù)停留在觀念上，真正去實(shí)踐并加以研究的人并不多。究其原因，一是傳統(tǒng)的以課本為標(biāo)準(zhǔn)的觀念在我們的頭腦中仍然根深蒂固，很多時(shí)候人們不愿推翻課本，不愿重建新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，就是?duì)課本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，也認(rèn)為是為了考試出題的需要，從觀念上也未轉(zhuǎn)變到對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新上來。二是受現(xiàn)行高考制度的制約，師生的精力主要投入到研究考題、進(jìn)行訓(xùn)練中去了，使得研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法創(chuàng)新的人越來越少。

2．研究課本實(shí)驗(yàn)找出存在的問題并提出改進(jìn)方案

只有創(chuàng)新型的教師才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的學(xué)生。教師新穎的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生有很強(qiáng)的感染力，會(huì)不知不覺地在學(xué)生的心田播下創(chuàng)新的種子。而且，通過反復(fù)研究、討論，我們對(duì)所提方案進(jìn)行篩選、完善，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，形成相對(duì)優(yōu)化的方案。

3．改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新能力

（1）利用典型的實(shí)驗(yàn)史實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新人格?；瘜W(xué)科學(xué)發(fā)展史本身就是一部無數(shù)科學(xué)家艱苦奮斗、不斷實(shí)踐、不斷創(chuàng)新的歷史，展示中外化學(xué)家銳意進(jìn)取、勇于探索、知難而進(jìn)的創(chuàng)新精神，對(duì)學(xué)生具有很強(qiáng)的感染力。例如：居里夫婦為了從半噸重的瀝青鈾礦礦渣中提取純鐳化合物，在破舊陰冷潮濕的廠棚實(shí)驗(yàn)室里，每天用酸處理礦渣，并日夜奔走在幾百個(gè)蒸發(fā)皿之間進(jìn)行重結(jié)晶操作，在這樣艱難困苦的條件下整整工作了四年，才分離出0.1 g氯化鐳。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。例如在氯化氫的噴泉實(shí)驗(yàn)中，我們通過設(shè)計(jì)相關(guān)問題，來引導(dǎo)學(xué)生思考。

①形成噴泉實(shí)驗(yàn)的原理是什么？若實(shí)驗(yàn)失敗，其可能的原因是什么？實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？

②噴泉實(shí)驗(yàn)對(duì)氣體和溶液有什么要求？

③教材中噴泉裝置中的膠頭滴管有什么作用？在實(shí)際操作中，此膠頭滴管吸滿水且需用雙孔塞，易造成裝置漏氣導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。若不用膠頭滴管，其他部位不變，能否形成噴泉？若能形成噴泉應(yīng)怎樣操作？

（3）增加學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新技能。我們提倡增設(shè)一些確實(shí)能有利于學(xué)生探究新知、發(fā)展實(shí)踐能力的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。例如通過鎂與鹽酸反應(yīng)放出大量熱的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)氫分子共價(jià)鍵的形成過程。要打破學(xué)生實(shí)驗(yàn)“照方抓藥”的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，就應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)增加具有趣味性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性的內(nèi)容，增加學(xué)生自選試劑、自己組裝實(shí)驗(yàn)裝置并完成實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐機(jī)會(huì)。如在鋁和氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中增加鋁線“長毛”、鋁熱劑焊接鐵制品、自制明礬凈水劑等。實(shí)驗(yàn)改革不僅要讓盡量多的學(xué)生多做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)“追根究底”，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，解決“異?！钡膶?shí)驗(yàn)問題和學(xué)生最關(guān)心的問題的情境，以此喚起學(xué)生的創(chuàng)新精神，發(fā)展他們的創(chuàng)新技能和動(dòng)手解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力。

4．總結(jié)得失，提高教師課堂教學(xué)能力

教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱愛和執(zhí)著追求、精湛的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、豐碩的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成果、高超的教學(xué)藝術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力、化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神的完美結(jié)合，將會(huì)吸引更多學(xué)生熱愛化學(xué)學(xué)習(xí)乃至傾心投入化學(xué)科學(xué)的懷抱。有不少化學(xué)家就是在中學(xué)階段受到執(zhí)教老師的感染和化學(xué)實(shí)驗(yàn)特有的魅力吸引而走上終身研究化學(xué)科學(xué)之路的。通過幾年的研究與探索，我們找到了一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新途徑、新方法，在提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)，教師自身對(duì)化學(xué)教學(xué)的理解水平和執(zhí)教水平也得到了明顯的提高，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力也有了長足的進(jìn)步。

四、研究結(jié)果

1．學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰γ黠@提高

近幾年我校學(xué)生在省級(jí)實(shí)驗(yàn)考查中化學(xué)學(xué)科通過率為100%，高三學(xué)生在綜合科會(huì)考中通過率均超過95%。

2．學(xué)生創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)

在各級(jí)各類統(tǒng)考中，學(xué)生的化學(xué)成績進(jìn)步明顯，其中實(shí)驗(yàn)題得分逐年提高。學(xué)生參加中學(xué)生化學(xué)學(xué)科奧林匹克競賽取得了很好的名次，這也得益于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生完成家庭小實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究課題的能力及學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣比以前也有了明顯提高。

3．本課題的研究幫助教師提高教學(xué)水平和專業(yè)知識(shí)

教師重新認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的特殊地位，幫助我們提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的能力，幫助廣大教師在以實(shí)驗(yàn)為載體培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身的專業(yè)成長。有多位老師撰寫的有關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新研究的論文在各級(jí)各類報(bào)紙雜志上發(fā)表，或在各類論文競賽中獲獎(jiǎng)；許多教師在市縣級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能比賽中獲獎(jiǎng)。

4．堅(jiān)持邊研究、邊實(shí)驗(yàn)、邊推廣的研究思路

先后多次在教研組、學(xué)校、縣、市等范圍內(nèi)開設(shè)有關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的觀摩課、研究課、示范課，受到了專家、領(lǐng)導(dǎo)及同行的一致好評(píng)，取得了令人滿意的效果。

五、結(jié)論與展望

1．研究結(jié)論

通過對(duì)人教社2006年5月第2版的高一、高二化學(xué)新教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)研究，使我們清楚地認(rèn)識(shí)到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，可以更加充分地發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育教學(xué)價(jià)值。

2．研究展望

由于課題組成員皆為一線教師，平時(shí)工作繁忙，用于課題研究的時(shí)間相對(duì)不足，加上理論水平欠缺，搞課題研究的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)薄弱，影響了研究的進(jìn)度和質(zhì)量。另外，在本課題研究的過程中，我們只解決了部分問題，還有許多問題有待我們進(jìn)一步去研究，比如怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)習(xí)題的教學(xué)創(chuàng)新？怎樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮科學(xué)探究的功能？怎樣在更大范圍內(nèi)推廣我們的研究成果等。

參考文獻(xiàn)：

［1］馮守華.化學(xué)的黃金時(shí)代［J］.譚持恒，譯.化學(xué)通報(bào)，1998（7）.

［2］劉懷樂.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)研究［M］.重慶：西南師范大學(xué)出版社，1996.

［3］孫志寬.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究［M］.杭州大學(xué)出版社，1992.

［4］陳加柱.基于“知與不知互動(dòng)”的課堂教學(xué)模式及案例［J］.化學(xué)教學(xué)，2011（11）：21-23.

［5］姚湘仁.布點(diǎn)教學(xué)法的運(yùn)作特征及教學(xué)有效性分析［J］.江蘇教育學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)，2010（5）：1-5.

（作者單位 江蘇省淮安洪澤中學(xué)）