高中化学实验教学创新研究

一、研究背景

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。通过对近些年的相关报纸杂志等文献的检索，我发现有关利用化学实验培养学生的创新能力的文章不是很多，而对人教社2006年5月第2版的高一、高二化学新教材的实验进行优化设计及其与学生的创新能力培养的关系进行系统研究的，目前还是空白。本研究旨在进一步挖掘化学实验的教育教学价值，探究在高中化学中加强实验设计、改革实验教学方法对培养学生的动手能力和创新能力的作用。

二、目标及方法

1．研究目标

通过研究，寻找和发现实验教学设计与学生创新能力培养之间的关系，我总结出了实验教学在化学教学中的作用，探索创新人才培养的方法和途径；通过重新认识化学实验教学在高中化学教学中的特殊地位，帮助我们提高实验教学设计的能力和方法，帮助广大教师以实验为载体培养学生的创新意识。

2．研究方法

本研究主要采用调查研究法、实验研究法、比较研究法和行动研究法。

三、研究过程

经过课题组老师四年多的研究，取得了一些成果，下面对课题研究过程进行一个简要综述。

1．高中化学教学中实验教学的现状调查与分析

（1）我们对淮安市部分初三、高一、高二、高三学生进行了有关化学学习兴趣的问卷调查，结果是，初三学生中有93%对化学感兴趣，高一学生中有75.3%对化学感兴趣，高二学生中有46.5%对化学感兴趣，高三学生中有24.1%对化学感兴趣。并且在对化学感兴趣的同学作进一步调查时发现，他们对化学感兴趣的原因主要是喜欢化学实验。

（2）现行化学教材特别是中学化学教材中的部分实验还不完善，不适应教育、教学发展的需要，具体表现在：①实验装置、实验操作比较复杂，容易失败；②某些实验的现象不够明显；③某些实验在安全性能和环保性能上比较差；④某些实验的内容、方法、手段较为陈旧；⑤某些实验缺乏学科之间的联系，不能体现化学在生产、生活中的应用，不能满足当今科技发展的需要。

（3）在实际教学工作中，实验教学的设计创新问题多数停留在观念上，真正去实践并加以研究的人并不多。究其原因，一是传统的以课本为标准的观念在我们的头脑中仍然根深蒂固，很多时候人们不愿课本，不愿重建新的实验模型，就是对课本实验的改进，也认为是为了考试出题的需要，从观念上也未转变到对实验设计的创新上来。二是受现行高考制度的制约，师生的精力主要投入到研究考题、进行训练中去了，使得研究实验教学方法创新的人越来越少。

2．研究课本实验找出存在的问题并提出改进方案

只有创新型的教师才能培养出创新型的学生。教师新颖的实验设计、对实验装置的改进与创新，对学生有很强的感染力，会不知不觉地在学生的心田播下创新的种子。而且，通过反复研究、讨论，我们对所提方案进行筛选、完善，并在实验室进行实验，形成相对优化的方案。

3．改革实验教学方法培养学生实验能力、创新能力

（1）利用典型的实验史实，培养学生的创新人格。化学科学发展史本身就是一部无数科学家艰苦奋斗、不断实践、不断创新的历史，展示中外化学家锐意进取、勇于探索、知难而进的创新精神，对学生具有很强的感染力。例如：居里夫妇为了从半吨重的沥青铀矿矿渣中提取纯镭化合物，在破旧阴冷潮湿的厂棚实验室里，每天用酸处理矿渣，并日夜奔走在几百个蒸发皿之间进行重结晶操作，在这样艰难困苦的条件下整整工作了四年，才分离出0.1　g氯化镭。

（2）设计实验问题培养学生的创新思维能力。例如在氯化氢的喷泉实验中，我们通过设计相关问题，来引导学生思考。

①形成喷泉实验的原理是什么？若实验失败，其可能的原因是什么？实验成功的关键是什么？

②喷泉实验对气体和溶液有什么要求？

③教材中喷泉装置中的胶头滴管有什么作用？在实际操作中，此胶头滴管吸满水且需用双孔塞，易造成装置漏气导致实验失败。若不用胶头滴管，其他部位不变，能否形成喷泉？若能形成喷泉应怎样操作？

（3）增加学生做实验的机会，培养学生创新技能。我们提倡增设一些确实能有利于学生探究新知、发展实践能力的学生实验。例如通过镁与盐酸反应放出大量热的实验认识氢分子共价键的形成过程。要打破学生实验“照方抓药”的实验习惯，就应对实验内容进行调整，适当增加具有趣味性、应用性、创新性的内容，增加学生自选试剂、自己组装实验装置并完成实验的实践机会。如在铝和氢氧化铝的化学性质实验中增加铝线“长毛”、铝热剂焊接铁制品、自制明矾净水剂等。实验改革不仅要让尽量多的学生多做几个实验，关键是要创设“追根究底”，设计新的实验，解决“异常”的实验问题和学生最关心的问题的情境，以此唤起学生的创新精神，发展他们的创新技能和动手解决实际问题的实践能力。

4．总结得失，提高教师课堂教学能力

教师对化学实验的热爱和执著追求、精湛的实验技术、丰硕的实验创新成果、高超的教学艺术与化学实验的魅力、化学家的实验创新精神的完美结合，将会吸引更多学生热爱化学学习乃至倾心投入化学科学的怀抱。有不少化学家就是在中学阶段受到执教老师的感染和化学实验特有的魅力吸引而走上终身研究化学科学之路的。通过几年的研究与探索，我们找到了一些实验教学的新途径、新方法，在提高学生实践能力、创新能力、科学素养的同时，教师自身对化学教学的理解水平和执教水平也得到了明显的提高，创新意识和创新能力也有了长足的进步。

四、研究结果

1．学生实验能力明显提高

近几年我校学生在省级实验考查中化学学科通过率为100%，高三学生在综合科会考中通过率均超过95%。

2．学生创新能力得到了培养

在各级各类统考中，学生的化学成绩进步明显，其中实验题得分逐年提高。学生参加中学生化学学科奥林匹克竞赛取得了很好的名次，这也得益于化学实验教学对学生创新思维和创新能力的培养。学生完成家庭小实验、实验探究课题的能力及学习化学的兴趣比以前也有了明显提高。

3．本课题的研究帮助教师提高教学水平和专业知识

教师重新认识化学实验教学在高中化学教学中的特殊地位，帮助我们提高实验教学设计的能力，帮助广大教师在以实验为载体培养学生创新意识和创造能力的同时实现自身的专业成长。有多位老师撰写的有关实验教学创新研究的论文在各级各类报纸杂志上发表，或在各类论文竞赛中获奖；许多教师在市县级化学实验技能比赛中获奖。

4．坚持边研究、边实验、边推广的研究思路

先后多次在教研组、学校、县、市等范围内开设有关实验教学创新的观摩课、研究课、示范课，受到了专家、领导及同行的一致好评，取得了令人满意的效果。

五、结论与展望

1．研究结论

通过对人教社2006年5月第2版的高一、高二化学新教材的实验进行系统研究，使我们清楚地认识到优化实验设计，改革实验教学方法，可以实现学生的实验能力、实践能力和创新能力的培养，可以更加充分地发挥化学实验的教育教学价值。

2．研究展望

由于课题组成员皆为一线教师，平时工作繁忙，用于课题研究的时间相对不足，加上理论水平欠缺，搞课题研究的经验相对薄弱，影响了研究的进度和质量。另外，在本课题研究的过程中，我们只解决了部分问题，还有许多问题有待我们进一步去研究，比如怎样进行实验习题的教学创新？怎样在实验教学中发挥科学探究的功能？怎样在更大范围内推广我们的研究成果等。

参考文献：

［1］冯守华.化学的黄金时代［J］.谭持恒，译.化学通报，1998（7）.

［2］刘怀乐.中学化学实验与教学研究［M］.重庆：西南师范大学出版社，1996.

［3］孙志宽.中学化学实验教学研究［M］.杭州大学出版社，1992.

［4］陈加柱.基于“知与不知互动”的课堂教学模式及案例［J］.化学教学，2011（11）：21-23.

［5］姚湘仁.布点教学法的运作特征及教学有效性分析［J］.江苏教育学院学报：社会科学，2010（5）：1-5.

（作者单位　江苏省淮安洪泽中学）