激发学生潜能培养创新能力发展核心素养

摘 要：从当代高中化学教学现状来看，要把升学教育和核心素养的培养很好地结合在一起，我们都要尝试将微型实验探究教学引入到日常教学中，利用其特有的优越性来弥补现代教学的不足之处，将激发学生潜能，培养学生创新能力作为目标，充分利用学生的想象力，发挥学生学习的主体作用，将绿色环保思想贯穿始终，发展学生核心素养，立足培养较全面的高素质人才。

关键词：高中化学教学；微型实验；潜能；创新能力；渗透；核心素养

发展学生的核心素养要求我们的教学过程中逐步形成适应社会发展、个人终身发展所需要的必备品格和解决问题的素养与关鍵能力。中学阶段是学生集中注意全面深刻感知事物的重要阶段，学生观察的目的性和自觉性提高了，观察的概括性和精确性都有较大的提高，思维已经由具体的形象思维发展为以抽象的逻辑思维为主，并且思维的组织性、敏捷性、灵活性、深刻性、批判性有了相当程度的发展。因此在高中化学教学中，提升学生的核心素养显得尤为重要，激发学生潜能、建立创新意识，是从“知识本位”逐步走向“素养为重”的一个核心问题。

高中阶段的化学基础知识教学，是对前人研究、发现所积累的自然科学知识成果的传播再现，没有首创性。所以，高中阶段所谓的化学创新教育并非是要我们去开拓和创新未知的知识体系，而应该是要求我们的老师能利用学生潜在的丰富的想象力，引导、启发学生模拟、设计、探究的实践活动过程，大大提升学生在学习中的主体地位，加强学生的动手能力；并在此过程中引导学生从大量的感性认识中发现“新”现象，通过联想、判断、推理和综合分析，获取直观信息，加深对概念、原理的理解，更好地理解和巩固化学知识，并在实验过程中培养学生的综合能力。针对现在的学校化学教学现状和学生的真实水平，我认为在化学教学中渗透微型实验教学是十分必要的。

一、 高中化学实验教学现状浅析

理论上讲，高中化学教学中对学生创造性思维和创新能力的培养应该是教学的重要目的之一，化学是一门以实验为基础的学科，化学实验具有很强的可操作性和观察性，实验教学既能成为我们教学的重要辅助手段，也能在此过程中培养学生的观察、分析、推理、设计、判断等多方面的综合能力，能够很好地激发和调动学生学习的积极性。但在我们现行的化学教育过程中，对实验教学缺乏重视，在“左脑优势”理论的长期影响下，我们只强调抽象思维，对形象思维的研究几乎是空白，忽视了对学生右脑的开发利用。多以考试要求讲实验，背实验应付，课堂实验也多以演示为主，由老师“一人做，大家看”，把原本该有的生动的实验画面转化为枯燥、干瘪的文字或符号，强化为学生的死记硬背，失去了化学实验教学带给学生的新鲜感，无法体现学生的设疑、设计、动手、观察、归纳、总结能力，导致学生化学实验的目的不明确，失去了对化学学习的浓厚兴趣，无法培养学生的化学情怀。从而使化学教学失去了在培养学生核心素养系统中别的学科不可替代的特殊作用。究其原因，一是传统教育思想和教学方法的影响，二是受升学考试、教材、设备的限制。显然，这些因素使我们的教学受到很大的局限，学生的学习会感到枯燥乏味。

二、 微型实验及其在中学化学教学中的重要作用

1. 微型化学实验的概念

微型化学实验（M.L.）是近年来国际和国内化学界，在绿色化学思想下用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而发展起来的化学实验的新方法和新技术。微型化学实验是用微小型的仪器，尽可能减少中间生成物的转移过程，以减少试剂在器皿上的附着量，用尽可能少的试剂来进行实验（试剂量一般为常规实验的1/10～1/1000），从而极大地减少了实验的“三废”，是可持续发展战略在化学实验中的具体体现。微型化学实验受到各国化学界的重视。

2. 微型化学实验对中学化学教育的意义

（1） 简化实验教学，提高课堂效率

微型化学实验可以就地取材、因地制宜，尽可能地使用身边价廉易得的物品作为替代品，自行改装实验仪器，收集实验药品，安全便携，方便操作，经济省时，学生可以轻松地将实验用品带入课堂进行边学边做实验，自主开展实验，实现了可以让学生多动手，多观察的课堂教学模式，从根本上改变了老师做，学生看的灌输式教学模式，真正意义上实现了学生学习的主体地位，激发、调动学生对化学学习的积极性，从而实现自己动手创造条件开展实验，有效解决实验资源短缺的问题。

（2） 培养学生学习兴趣，激发学生潜能

爱因斯坦讲过：“想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”想象能力对于学生形成创新能力具有积极的作用，因此在教学中要充分利用学生的想象力，适当地鼓励学生通过自己对知识的理解设计一些简单易行的微型实验，充分发挥自身的潜在力量，不禁锢思维，简化课本原本烦琐的实验，探索适合自己的简单、快捷的实验，在整个过程中充分调动学生的积极性，利用学生的发散思维，培养学生的创新能力，改变中学化学学习的枯燥现状，从而起到激发学生的求知欲及对化学学习的兴趣的作用。将原有的旧的“要我学”的死板教学改为“我要学”的主动模式，培养学生的动手能力、实验观察能力、探究能力，提高学生提出问题、分析问题、解决问题的综合能力，有助于“自主学习”能力的培养与养成。

（3） 渗透绿色环保教育，发展核心素养

化学实验教学在我们的环保教育中也负担着重要的职责，而且教课堂教学更具有直观性和实际意义。而微型化学实验中实验仪器以及试剂用量的微型化，使得实验过程中所排放的废水、废气、废渣等污染物数量和原始实验相比大大减少，在很大程度上降低了对环境的污染。例如：SO2的性质检验实验中，不停更换检验试剂时部分SO2会扩散到空气中，影响学生的观察及老师的实验，污染空气，学生可以针对这些问题利用注射器、若干药瓶及塑料管设计连贯、相对密闭的一整套仪器来克服问题。改进后的微型实验中，不仅实验现象明显，减少了反应物的用量，降低了教育成本，节约了资源，而且极大地减少了有害、有毒气体的排放。

微型化学本身是一种绿色化学，是对学生环保意识最生动、最现实的教育，能使学生从自身树立起关心自然、关心社会的意识，培养学生的社会责任感，发展学生的核心素养，将教学和生活紧密联系在一起。

三、 微型实验举例

1. SO2的性质的验證实验中，实验试剂用量不小，且SO2为有毒污染性气体，过度的排放会造成酸雨。可改为注射器实验，利用一支注射器和若干青霉素小药瓶做反应器、检验装置及尾气吸收装置，用输液管连接成整体，取材容易，方便携带，防止废气排放，不受场地限制，现象明显。

2. 在铜与稀硝酸的反应中，由于NO会立即与氧气反应生成NO2，不易观察到NO的颜色，且两种氮氧化合物均为有毒的污染性气体。可将实验改进为注射器实验：先将螺旋好的细铜丝放入注射器中，推出空气，减少氧气，吸取稀硝酸，让反应在注射器中进行，产生的气体可以将注射器的活塞顶起，由于注射器内几乎无空气，可以清晰地观察到无色的NO气体；而后拉动活塞，让空气进入，则可以明显地观察到气体颜色的变化。有助于学生更好地理解NO转化为NO2的反应。实验简便易行，现象明显，用量少，污染小。

3. 中学化学中常见到MnO2做催化剂的反应，不妨让学生利用研究性学习的时间，指导、引导学生设计微型实验测定其催化活性，还是可以利用注射器实验。

四、 小结

作为新事物的微型实验尚不完善，还有待发展。它的方法本身还存在一定的局限性：微型化学实验范围有限，制备物质的产率偏低。这是因为仪器粘附等损耗相对于原料用量的比例较大，此必须要注意实验技巧，否则实验失败的概率还是比较大，所以在我们的教学中，微型实验有点名存实亡，关注的人很多，但是付诸实践的还是比较少。在倡导核心素养的养成教育背景下的高中化学教学中，我们必须看到微型化学实验既可以作为获取直观化学现象的手段，也可以作为培养创新能力，提高设计能力的有效手段。既可以在课堂上很好开展，也可以带进生活，从实验仪器的选择、自制到实验课题的选择及实验过程的进行和实验结果的分析，都能很好地调动学生的积极性，充分发挥其主观能动作用，更好地培养学生的创新能力，强化学生的动手能力，进一步加强学生对自然科学知识的理解。

总之，中学化学微型实验不是简单的微缩，也不是对常规实验的补充，更不是与常规实验的对立，而是在有效实现“尽可能小剂量实验、省资源、少污染、减成本”的前提下，既辅助化学老师对自然科学知识的传播教授，同时提升学生的动手动脑能力，挖掘学生的创造能力，并且不断强化学生的环境保护意识，发挥学生潜力，培养学生核心素养的一种较好的教学方法，应该渗透在我们的高中化学教学中。

参考文献：

[1]郭雨声.中学微型化学实验初探[J].福建教育学院学报，2005年03期.

作者简介：

刘洁英，甘肃省兰州市，兰州33中。