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摘要:在實施新課程教學的過程中，培養學生的創新能力已成為教育教學改革和發展的關鍵和核心。化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗設計不僅是實施化學教育的一種最有效的形式，也是提高學生實驗設計能力的重要途徑，還是培養學生創新能力的主要切入點。本文從設計探究性實驗、開放性實驗、設計性實驗等方面論述如何培養學生創新能力。
化學實驗設計教學是培養學生創新能力最好的教學形式。化學教學離不開化學實驗設計，化學實驗設計對于促進學生的智能發展、推動情感和意志的升華以及對學生創新能力的培養都有特有的作用。因此化學實驗設計教學，不僅是提高學生實踐能力的重要途徑，還是培養學生創新能力的主要切入點，同時也是實施全面化學教育的一種最有效的形式。經常開展探究性、設計性和創造性實驗設計研究，有助于培養和提高學生的創新能力。如何在實驗設計教學中培養學生創新能力呢？我做了以下幾點嘗試：
一、科學設計實驗方案，培養學生創新能力
在實驗設計教學中，為了讓學生充分體驗到自己是學習活動的主人，感受到自己的主體地位，從而增強學生的主體意識和獨立創造能力，我常常引導學生自己設計實驗方案，調動學生的發散思維，探索多種實驗途徑，培養學生創新能力。例如，針對《用實驗方法比較鐵和銅兩種金屬的活動性》一題，學生提出了三種實驗方案：一是用鐵片插入硫酸銅溶液中；二是將銅片和鐵片分別插入稀硫酸溶液中；三是設計銅—鐵原電池。通過討論，學生明確了實驗方案的多樣性。又如，對制取硝酸銅實驗方案設計的討論，有的學生用銅屑和濃硝酸為原料制取硝酸銅；有的學生用銅屑和稀硝酸為原料制取硝酸銅；有的學生提出先在空氣中灼燒銅屑，再用等體積水稀釋的濃硝酸反應制取硝酸銅；有的學生提出先在空氣中灼燒銅屑，再跟濃硝酸反應制取硝酸銅。通過討論，學生明確了各方案的利和弊，從中選擇出最佳方案。整個實驗設計過程中，教師一直扮演組織者和引導者的角色，學生時時刻刻都是課堂的主人。知識由學生自己發現，問題由學生自己解決，使學生覺得學習化學就是自己的事，就是解決自己的疑問。這樣的教學，給足了學生自主探究的時間和空間，有效地培養并增強了學生的自主意識，在探究過程中充分體驗成功的滿足感，為學生的創新情感的培養奠定了基石，激發了學生的創新智能，加強了思維的深刻性和批判性。
二、設計探索性實驗研究，培養學生創新能力
實驗設計是一種探究性活動，學生是學習的主體。把學習的主動權真正還給學生的基本保證是為學生提供充分寬松探索空間，讓他們自由地去發現、去探索。在化學實驗教學中設計探索性實驗，有利于學生的創新意識、創新精神和創新能力的培養。如在教學《鐵的化合物》時，教師首先讓學生動手做制備Fe（OH）2的實驗。有的學生用以往的實驗操作方法，在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，得到的沉淀是灰綠色的，而不是白色的，有的學生按教材中的做法，得到了白色沉淀，但瞬間又變成了灰綠色，也有一部分振蕩較劇烈的，學生發現沉淀轉化為紅褐色。同學們議論著原因，這時教師及時引導他們探究產物顏色不同的原因，得出結論是由于Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3的緣故，同時提出：怎樣減慢Fe（OH）2的氧化速度？怎樣才能看到較穩定的白色沉淀呢？學生思考后得出了很多種想法，教師讓幾個學生出來談他們的設想，讓全體學生評價，并帶著這種探索心理去動手實驗，最后達成共識，得出了幾種較為可行且效果很好的方案。
三、設計開放性實驗，培養學生創新能力
美國教育家杜威早就指出：“任何知識的學習，既是為某一理論提供依據，又是創建和形成新理論的素材。”杜威的這種教育思想，促進我們反思和重新認識中學化學實驗設計中學生能力的培養，也促使我們必須花更多的精力在實驗設計教學中加強對學生創新意識和創新能力的培養。教學中經常設計一些開放性實驗，可達到提高學生創新能力的目的?；瘜W實驗設計教學之所以能成為培養學生創新精神的最好的教學活動形式，是因為化學實驗設計教學既能產生一個個引人注意的問題，又能提供感性材料。比如：針對怎樣搞好金屬的防護這個課題，學生提出了采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍以及設計原電池等實驗方案，并進行社會調研和實驗，從而學到了比課本上更多的知識，開闊了視野。
四、設計綠色微型實驗，培養學生創新能力
現行教材中部分實驗難度大，儀器組合復雜，有些實驗具有危險性。因此，教師要創造條件，師生共同參與，在保持科學性的基礎上，將教材上某些實驗設計成綠色微型實驗，增加學生多動手、親身體驗的機會，感受創新的成就感，激發其繼續創新的欲望。例如，把銅與稀硝酸反應的實驗設計成微型實驗。設計過程中教師在引導學生注意安全情況的同時，根據有關反應原理，與學生共同選擇實驗儀器，設計好實驗方案，師生共同動手做實驗。學生通過設計與探究實驗，不僅能在探究的過程中透過各種實驗現象，認識事物的本質，還可以充分發揮想象力，培養學生的創新實踐能力。實踐證明，在化學實驗設計教學中，注意提高學生對化學實驗設計能力的認識，有效增強學生對實驗設計的參與度，促進學生學習化學方式的改變，讓學生在探索性、設計性、開放性等實驗設計中親身體驗，在交流中升華，在解決問題中提高能力，在設計中體驗創新，從而達到提高學生的思維能力和實驗設計能力，培養學生的創新能力的目的。
作者:黃毅 單位:甘肅省會寧縣郭城農業中學
