高中化学实验教学中培养学生创新素养的探究

刘蕊

【摘要】实验是化学学科的基本属性，也是学习化学的基本要求。在社会经济快速发展背景下，基础教育也进行了深化改革，这是基于社会对建设人才的发展需求，也是教育教学与时俱进的典型体现。因此，创新素养成为当前教育活动中的重要内容。高中化学作为一门重要的课程学科，而化学实验教学主要是为了培养学生的科学素养，对学生创新素养的培养亦有积极的影响。

【关键词】高中化学  实验教学  创新素养  培养

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）32-0113-02

前言

创新素养，是指在学习过程中形成的涵盖了知识、能力、态度等多维度、多层面、多元化的发展与提升，最终形成可以应付日常活动、实际问题、未来挑战的关键能力与必备品格。在化学实验教学中，创新素养主要包括两方面：创新能力与创新品格。化学作为一门具有科学性的教学课程，其对学生综合素质的培养有着重要的影响，而实验教学是化学课程中重要的一项内容，能有效地锻炼学生的实践能力及操作能力，深刻掌握化学知识。因此，本文将对化学实验教学进行分析，并提出培养学生创新素养的可行性策略，以期高中化学实验教学质量的进一步提高。

一、现阶段高中化学实验教学发展问题

（一）以演示性实验为主，学生主体参与性不足

高中阶段的化学课程教学中，大多数教师主要是以自身为教学主体，并且受到各种因素的影响，所以很多的化学实验教师都会以演示的实验方式进行，学生未能实际地参与其中。在教师进行演示教学时，学生只是从旁观望，缺乏必要的动手操作，只在乎实验的最终现象及结果，并未对整个实验过程进行相应的思考，学生也因为未实际参与实践中而缺少成就感。譬如：在学习人教版“金属化学性质”时，需进行钠跟氧气之间反应的实验探究，在进行实验时，学生一开始会被实验所吸引，认真观察此次实验的现象，从实验现象中得出结论：钠是一种活泼的金属单质，在常温状态下与空气中的氧气反应生成一种灰色物质。但是，这些知识在课后学生很快就会淡忘，因为学生没有实际地进行实验操作，缺乏思考等。比如，在课堂中为学生提供实验操作机会引导学生进行实验，让学生在实验中产生一定的思考，时刻注意自身在实验操作中的方式等，学生就会形成一种记忆，并且完成实验后会产生一种成就感，进一步加深了学生的印象。比如，在进行有关Cl2实验室制法的教学时，让学生结合所学化学知识探讨实验室制取气体所需要注意的事项：所用药品有哪些，参加的化学反应有哪些？仪器装置是否科学，实验操作是否规范;如何收集气体;如何检验气体;尾气的吸收该如何操作？学生通过讨论，明确装配发生装置顺序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。这样，教师尽可能地提出富有探索价值的问题，让学生探究，给出富有化学色彩的问题，让学生通过实验来验证。久而久之，学生对化学实验的积极性还有兴趣就会提高，学生的实践能力就会得到有效的培养及提升。因此，高中化学教师要为学生提供更多的实践机会，改进传统的演示教学。

（二）验证实验教学，缺乏创新性设计

在现阶段的高中化学实验教学中，验证实验教学方式也是占据着重要地位的教学手段，验证实验通常都是根据教材中的内容、步骤向学生展示对应的化学现象及结果。这主要是因为在实验过程中，教师不能根据学情特点及课堂需要，巧妙引导学生针对实验流程中的“实验设计”进行创新，不能结合相关的资料对实验的方式及有关的材料装置进行探讨，对实验过程的规划不够合理等，而学生也只是对实验的现象进行观察，缺乏思考，未有效地对实验本质进行探讨。学生在开展验证实验过程中，完全根据教材内容及教师的指导进行，只要在合理的时间中规范完成实验内容便可。整个实验操作过程，学生就像是没有思想的操作工，完全是为了验证教材实验结果而开展实验，缺乏思考及探究等，在实验中的更多体验大概就是好玩，未结合教材内容进行深刻的理解。这样的教学方式对严重阻碍学生发展，不利于學生创新素养的培养。

二、培养学生创新素养的可行性策略

（一）增强开展探究性实验的频率

为更好地培养学生的创新素养，教师要结合新课程改革理念，合理、科学地调整教学内容，增强开展探究性实验的频率，从而激发高中生的学习积极性及乐趣，通过探究性实验教学的增加，有效地突出学生的自主能动性，提高创新意识等[1]。

首先，教师要将演示性实验以及验证性实验转化为探究性实验，对教材中的验证性实验进行合理的创新，使其成为探究性实验。比如，在对人教版“检验铵根离子方法”进行实验过程中，教师将演示实验转化为探究性实验，设计探究性试验的操作步骤及实验流程以检验铵根离子中的主要成分，并利用其实验现象还原结果推测性质。在此实验操作中，教师要引导学生对相关资料进行查询，对所用到的试剂、仪器等进行准备，并让学生对实验进行相应的设计，由学生自己全程完成。学生结合实验过程，认真观察实验流程，并详细记录实验结果，探究铵根离子在各种试剂中的反应及现象，通过一系列的实验操作总结其检验的方法。当学生切实地参与实验操作中，就会对整个实验过程进行一定的观察、思考以及探究，就会进一步提高学生的学习积极性。

其次，教师要构建趣味性、创新性、开放性的科学实验氛围，通过趣味性、创新性、开放性的实验氛围增强学生的实验探究积极性，提高学生的实验参与能动性，逐步激发学生的探究意识及创新意识。教师根据教学理念、学校及学生等的实际情况，设计及选择具有一定安全性但又带有一定趣味性的探究性实验，譬如：引导学生进行喷泉实验以及棉布染色实验，让学生产生相应的兴趣，并根据实验内容查找相关的实验资料，对实验装置、应用材料进行合理的设计。通过这样的方式使学生感受到实验所带来的成就感，激发学生设计创新性的化学实验。

（二）积极开展课外创新实践活动

积极开展课外创新实践活动，是培养学生的科学探究精神、提高学生的实验创新能力的重要途径。传统的高中化学教学思维认为，化学实验操作具有一定的规范性、危险性、不确定性，化学实验需要嚴格的实验条件、操作步骤、流程规范等，针对实验药品的取用、存放、仪器的连接组装及洗涤等，要详细检查与记录，以确保实验参与者的人身安全。对于高中生而言，减少不安全因素是教育的基本前提，对安全不确定的实验操作尽量减少或避免，正是这样的安全理念的束缚，让学生在进行实验过程中都产生一定的畏惧心理，不敢大胆开展实验探究，并且在进行实验过程中，教师会规定相应的时间及实验内容，也进一步增加了学生的心理负担，担心在规定的时间内未完成实验，害怕试剂有毒等，一部分心理素质较弱的学生对实验的好奇感，常常被恐惧感所替代。所以，这并不利于培养学生的创新素养。比如，在铜和浓硝酸反应的实验教学时，教师可以引导学生开展课外实践活动，探究如何体现“绿色化学”的概念，让学生尽量处于一个安全、自由的环境，如果以铜丝来代替，可以将铜片改为可调节高度的铜丝，也可以最大限度地接触溶液，待观察到比较明显的实验现象以后，因此我们就可以将铜丝转化为浓硫酸溶液。学生观察铜丝和浓硝酸分离，使反应停止，从而减少NO2有毒气体的产生。

有些高中生对化学实验探究有着浓厚兴趣，并且动手操作能力也相对较强，在实验过程中有一定的探究意识，而在实际的化学实验教学课堂中，教师给予的实验操作平台太少，学生没有较多的机会接触实验。对此，教师可建立科学合理的实验室制度，使实验室具有开放性，并在教师的指导下开展具有开放性的实验探究课外实践活动。通过这样的方式延伸以及补充相关的化学知识，培养学生的探究、创新意识及能力，促进学生实验技能的进一步提高，并培养、规范学生的实验习惯及行为，有效地转变化学学习思维方式，以学生的本质激发学生的实验兴趣，使其养成探究精神及创新精神[2]。

（三）开展小组学习，促进实验探究

高中化学教学中学生创新素养的培养，既要培养学生的自主探究精神，发展学生的创新人格，又要关注小组合作，培养学生的分工协作意识与实验参与能力。因此，在进行高中化学实验教学中，教师可组织学生组建学习小组，小组成员中均有各自的学习任务与探究主题，进而促进学生积极地参与实验探究。尤其是部分具有一定难度的实验操作，可根据学生的实际能力，划分合理的学习任务，共同完成实验操作，可一同探讨实验的操作过程、问题等，在实验结束后由教师对其结果进行相应的讨论、评价及总结等。比如，在进行人教版“Na2O2性质实验”时，教师可适当的转换实验内容让学生对某样品中Na2O2的含量进行探究实验，让学生在小组内进行相应的探讨，制定实验步骤，确定各种应用材料及仪器等。通过这样的方式，让学生感受到合作的高效性，提高自身的责任感，使学生在学习过程中增强情感的交流，产生相应的探究及创新意识，进而培养学生的创新素养。此外，小组学习与分工协作，能够促进化学实验交流、探讨、发现，对于实验的安全问题能够落实到位，如稀释浓硫酸的实验操作，可以通过小组讨论：浓硫酸具有强腐蚀性，该如何操作能够保证实验安全？学生通过小组内的探讨交流，水与浓硫酸不发生化学反应，但如果将水倒入浓硫酸溶液中，会在短时间内释放出大量的热，尚未被稀释的浓硫酸溶液会溅起来，容易烫伤实验操作人员，明确：稀释浓硫酸时，浓硫酸应慢慢沿器璧流入水中。

（四）设计问题情境，优化实验教学

在高中化学实验教学中，教师通过问题情境的设计，来激发学生的探究热情，引导学生联系实际生活学习化学知识。受传统的应试导向的影响，高中化学实验教学并不注重对教学情境的设计及实验教学结构的优化，学生不会提出高水平的问题，不会质疑已有的化学观念，不会深入探究前后知识的联系并能自主建构，最终导致学生的创新能力不足，创新品质缺乏，创新素养有待发展。比如，教师在课前搜集市场上某保健品，该保健品以富含铁元素并能有效补血为宣传噱头，销量激增。但最近一段时间，市消费协经常会接连收到关于该产品的投诉热线电话，有人反映该产品存在虚假宣传的嫌疑，爆料该产品并不含富含铁元素。对此，请你运用所学化学知识参与“市场打假”活动，通过设计实验来探究该保健品中是否含铁元素;如果实验得出结论，该保健品含有铁元素，那么能否通过实验进一步验证：铁元素是以什么形式存在的？向药品溶液中滴入少量硫氰酸钾（KSCN）溶液，如果溶液变为血红色，即为Fe3+，如果向溶液中通入氯气，反应后再滴加少量硫氰酸钾溶液，若溶液变为血红色，则为Fe2+。通过情境设计，以问题链的形式将实验的重点难点串起来，连成清晰的线，可以带动更多的学生参与到化学课堂中来。

结语

总而言之，高中化学实验教学对学生综合素质的培养有积极的作用，教师通过合理、有效、规范的方式走进实验探究，引导学生对实验进行系统化、开放性、探究性的整理，激发学生的探究及创新意识，提高学生操作能力，促进学生创新素养的培养。

参考文献：

[1]豆佳媛.基于化学学科核心素养培养的高中实验教学策略研究[D].陕西理工大学，2018.

[2]徐潇潇.基于发展高中生核心素养的化学实验教学研究[D].广西师范大学，2018.