谈初中化学实验教学中学生创新素质的培养

初中化学教学中的实验教学的目的是培养学生的思维能力。通过化学实验，学生能有效锻炼动手操作能力。另外在进行实验的过程中，他们的问题分析能力、抽象内容概括能力，以及问题解决能力等，也能得到充分的锻炼。并且在这个过程中，他们需要将形象化思维与抽象化思维充分结合，让理论和实践进行有机结合，因此能有效锻炼他们的思考能力和实践能力。初中化学教师必须重视培养学生的创新素质，从而进一步提高他们的综合素质。1.创新性实验观察能力的培养学生学习知识是从观察开始的，他们经过一定的视觉刺激，才能对观察对象进行周密、精确的观察。而只有做好了观察工作，才能开展一系列的化学实验[1]。观察能力是一个人认识世界最基本的能力，通过观察事物的外部特征，对其进行系统性地分析，才能更好地了解其内在本质。因此，在化学实验教学中，培养学生的观察能力十分重要。缺少培养观察能力这一环，就谈不上培养学生的表现力、判断力和创造力。也只有学生具备了一定的观察能力，才能更加高效地开展化学实验。因此，要重点培养学生有以下特性的观察能力：1.1观察的敏锐性。学生的判断力和创造力的形成基础在于具备敏锐的观察力，而不缺乏敏锐的观察力，就无法在瞬息万变的情况下做出有效判断，更无法去捕捉那些稍纵即逝的化学实验现象[2]。在进行化学实验时，教师必须有意识地训练学生的观察敏锐性。因此可以有重点地引导学生去观察实验现象，让他们针对一些细微的反常现象进行仔细观察，以培养他们的观察敏锐性。1.2观察的全面性。化学实验的现象纷繁复杂，其不仅反映事物的特定特征和特定的属性，同时还反映不同现象之间存在的联系性，并且反映着相互联系的事物的特征和属性。因此，从不同的角度和位置去观察实验现象，观察到的结果也有一定的差异，得出的结论也会有所不同[3]。为了避免初中生在观察实验现象时产生片面性的判断，教师要加强引导，让学生从不同的角度进行全方位地观察。在这样的引导下，初中生能更加全面地看待相关实验，并对其产生的各种现象进行多角度地观察，从而发现更多的问题。而这个过程能培养学生全面观察实验的能力。如在乙烯的制备实验中，要用到无水乙醇跟浓硫酸加热制取的乙烯，因此会出现溴水褪色的现象，这在大部分观察者来看，实验已经十分成功，但实际上，得出实验成功这个结论的学生，只是看到了乙烯的褪色现象，而没有看到反应器皿中变黑的液体，以及生成有刺激性气味的依稀等等。而学生没有观察到这些会混有SO2的乙烯继续实验，也就无法得出乙烯性质的正确结论。因此，在实际的实验教学中，教师要及时引导学生，让他们进行全方位的观察，以培养初中生的全面性观察能力。1.3实验观察的准确性。培养学生的观察能力不但要求学生具备一定的敏锐性和全面性，更要能对观察的对象做出准确地判断，因此要求学生必须提升观察的准确性。而影响观察准确性的因素分为两类，即主观类和客观类[4]。要求学生具备严谨的观察能力，有助于培养他们严谨的科研态度，还有助于培养他们的专注力和定力。如在铜与稀硝酸的反应实验中，虽然有无色的塑料袋照在试管口的上方，但试管中仍然有生成的NO与残余的氧气发生反应，因此会对学生观察的准确性造成一定的影响。而不具备严谨的观察能力的学生会误认为：铜与稀硝酸反应能生成NO2。而为了得出正确的实验结论，教师可以要求学生对实验做出一定的调整：将少许铜片加入洁净的针管中，加入以后，把针管中的空气排净，在另一个小烧杯中注入稀硝酸，用注射器把少量的稀硝酸吸取进来，并将注射器的吸口用小胶帽盖住。当看到有无色气体和蓝色溶液生成时，把胶帽打开，吸入空气。这时候可以看到无色透明的气体变成了红棕色。这时，再把注射器的吸口用胶帽盖住，让学生进行观察。等同学们观察完毕以后，将气体通入足量的氢氧化钠溶液。经过这一过程，学生能有效提高实验观察的准确性。1.4实验观察的深刻性。化学反应的进程也有所不同，有的化学变化十分平缓，有的反应则十分剧烈，有的分布均匀，有的分布不均。这些纷繁复杂的化学现象反映着不同物质之间的化学作用的实质。但是它们对人造成的各种感官刺激的程度存在一定的差异，因此，受到的关注度也有所不同。很多深层次反映物质本质的化学现象，由于无法直接刺激到人的感官，而很容易被忽视[5]。而不重视这样的化学反应现象，不利于学生严谨的科研能力的形成。因此，教师要加强培养学生深刻观察实验现象的能力。如在进行人教版教材中关于“氨气和氯化氢相遇生成氯化铵的相关实验”教学时，教师可以对这个实验做出一定的调整，将其改成“两种气体通过玻璃导管引入烧瓶中反应”。在实际的实验中，有大量的白烟在烧瓶内生成，这时的实验现象跟教材中的描述并无差别，但在接下来的观察中，学生可以发现，烧瓶口两根导管内发生不同的实验现象，白烟的分布密度也有一定的差异。而这时，教师要引导学生对此现象进行深刻观察，并引导学生进行深入思考，揭示这个实验反映的深层次问题：氨水虽然和浓盐酸一样，都有强挥发性，但是两者的挥发速度却有所不同，影响他们挥发速度的是他们的分子运动速度快慢有别。而分子的相对分子质量有影响着分子的运动速度。通过这一分析，学生能对化学实验中深层次的问题有进一步的了解，从而提升了实验观察的深刻性。1.5实验观察的比较性。不同的化学物质相互反应，反应后生成的物质的性质也有所不同。同种物质的性质受物质的浓度、温度、催化剂等因素的影响较大。因此，教师要有意识地加强对学生的引导。在实际的实验教学中，教师可以让学生不断地改变反应的条件，在进行这样的操作的基础上进行比较观察，这样才能更加准确地了解物质的本质特征。2.创新性问题思维能力的培养2.1增强思维的灵活性。初中生的思维十分活跃，他们在思考问题时，会从不同的角度、不同的层次进行全方面地思考。而教师要抓住学生的这一思维特征，进行不断地引导，让他们的思维更具灵活性。这样，学生的思维在某一方向受阻时，就能灵活地变换思考角度，尝试用新的思考方式来重新分析问题和解决问题，经过不断地训练，学生的思维能更具灵活性。例如，在学习人教版教材中“二氧化碳的制取”这一课时，本课的教学的目标是让学生了解实验室中制取二氧化碳的反应原理，并了解制取气体的思路和方法，能利用设计的装置制取二氧化碳。因此，在本课的学习中，初中生要经历以下的学习过程：探究实验室制取二氧化碳的化学反应原理，通过亲自操作体验和反思整个实验设计，掌握基本的技能，提高科学探究能力。而本课的教学难点在于，要让学生探究制取二氧化碳反应原理，和探究化学实验装置。因此，教师要给学生创设良好的教学环境，加强引导。围绕二氧化碳的制取，充分调动学生的思考，让他们进行大胆地猜想，从而不断去验证、不断去尝试，最后总结出固定的制取二氧化碳的思路。而在情境创设的过程中，可以让学生在课堂上共同做缓解心理紧张的深呼吸运动，从而引出二氧化碳的相关知识，接着进行制取二氧化碳的相关实验。而在实际的实验过程中，教师要和加强初中生的互动，鼓励他们大胆提问，提出自己的猜想和假设。而对于学生提出的问题，教师要带着足够的耐心予以回应，让学生身心放松，从而更加积极地跟老师进行互动。这样才能充分配合老师进行相应的化学实验，完成观察和分析等活动。具体教师可以让学生复习以前学习过的知识，并对已经掌握的知识进行有针对性地反思、总结和归纳，将其与新的知识联系在一起，并进行新一轮的课堂讨论，让学生的思维一直保持活跃，进行更多地思考。这样他们才能集中注意力去学习和本课知识相关内容。而教师也可以提出相应的问题，引导同学们进行互动，进一步活跃课堂的氛围。如在选择实验装置时，可以在同学们选完装置以后进行提问：为什么要这样选？引导学生阐述相关原因。这样教师能进一步判断学生对本课知识的掌握情况。而在进行下一环节时，教师再提问：实验室制取二氧化碳，需要我们进行哪些操作才能完成？而在收集气体以前，要进行验满。这时，教师再次提问；我们该如何检验二氧化碳气体？通过这些问题来引发学生的思考，让他们的思维一直保持活跃，从而对问题产生更多的创新性思考，进而提高创新性思考能力。2.2增强思维的独创性。初中生受思维定势的影响，在思考问题时。通常会运用自己以往的思考习惯来考虑问题，这在很大程度上影响了解决问题的效率，也妨碍了初中生思维能力的发展，尤其是创造性思维的发展会受到较大的影响。因此，教师在进行化学实验教学时，要重视实验方案设计环节的引导环节，和实验结束后的教学评价环节。要加强对学生的鼓励，让他们充分发挥想象力，大胆展开思考，用最新奇的想法去解决问题。这样能充分开发他们的想象力和创造力。而得到了老师的许可和鼓励，初中生能更加积极地进行创新性思考。另外，教师也可以让学生之间进行更多的互动，让他们通过合作探究学习，加强思维的碰撞，从而增强思考的深度和灵活度。例如，在学习人教版教材中“燃料的合理开发与利用”这一课时，本课的教学目标是让学生了解化石燃料燃烧造成的污染，并能认识到开发新能源的重要性。因此，在本课的教学中，教师要重点培养学生的信息比较能力和归纳能力，同时要让他们提高信息加工能力。另外，要让学生在本课的学习中形成良好的学习习惯。在课堂最初阶段，教师可以给同学们播放中国发射太空探测器的相关视频，让学生体会化学知识在科技上的具体应用。接下来，教师引入本课的课题——燃料的合理利用与开发。并展示相关图片，让初中生了解未来几十年我国石油、煤炭能源目标，并引导学生思考我国能源结构的变化。具体可以通过这样的问题加强引导：煤炭石油为什么在以后的能源结构中逐年减少？提出这个问题以后，教师给同学们进行分组，让他们进行小组讨论，共同探究这个问题。而通过探究，初中生能更加深入地思考煤炭、石油的能源结构逐年减少的原因，即相关资源面临枯竭和环境污染较为严重。接下来，教师再给大家播放介绍酸雨和雾霾的危害的相关视频，让学生提高对空气污染的认识。接着提出以下问题：我国在减少石油、煤炭对空气污染方面都采取了哪些措施？让初中生继续以小组探究的方式进行探讨。而此时课堂的氛围已经足够活跃，教师可以和大家一起观看跟氢气有关的实验视频。并让学生一边观看一边做笔记，锻炼他们的知识迁移能力。实验视频播放结束后，教师再提出问题，继续让同学们讨论：氢气为什么到现在还没有被广泛应用？而同学们经过小组探讨，能产生更多的思维碰撞，大家会总结出不同的看法，他们的创新性思维也能得到充分的锻炼。2.3增强思维的发散性。发散性思维是指对一个问题进行不同层次不同方面的考虑，运用不同的方案和手段来解决相应的问题[6]。而初中生具备一定的发散思维能力，能在进行思维活动时产生更加灵活的思考，有利于他们创新思维能力的发展。如在进行SO2的漂白性实验时，需要将SO2通入品红溶液中，接着对其进行加热，观察其颜色的变化。而在对溶液进行加热时，会释放出污染环境的气体，因此必须对其进行净化处理。此时，教师要注意引导学生，让他们产生更多的发散性思考。从不同的角度出发，进行综合性考虑，从而总结出不同的解决方案。如可以用塑料袋罩住试管口，从而把释放出的污染环境的气体收集起来。也可以用浸有碱液的棉塞塞在试管口等。总之，要引导学生产生更多地思考，从而想出更多的解决方案。3.创新性实验设计能力的培养人教版初中化学教材中的演示实验主要是以一种验证化学知识的方式发挥作用的，其存在的目的是让学生不断巩固化学知识，和加深对于化学知识的理解，但却很难发挥培养学生创新能力的作用。因此，化学教师在培养创新素养时，要注重培养学生创新性设计化学实验的能力。要求学生具备更高层次的思维能力，并具备扎实的实验技能，能在复杂的实验活动中进行综合分析和思考，从而提出更加有价值的意见和建议。如在指导学生设计实验装置时，可以让学生亲自尝试动手组装，并鼓励他们对装置的组合形式进行一定的创新，以进一步激发初中生的参与兴趣，让他们提高学习化学知识的自觉性和主动性。并且通过这样的引导，能进一步培养学生的合