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摘要:在实施新课程教学的过程中，培养学生的创新能力已成为教育教学改革和发展的关键和核心。化学是一门以实验为基础的学科，化学实验设计不仅是实施化学教育的一种最有效的形式，也是提高学生实验设计能力的重要途径，还是培养学生创新能力的主要切入点。本文从设计探究性实验、开放性实验、设计性实验等方面论述如何培养学生创新能力。
化学实验设计教学是培养学生创新能力最好的教学形式。化学教学离不开化学实验设计，化学实验设计对于促进学生的智能发展、推动情感和意志的升华以及对学生创新能力的培养都有特有的作用。因此化学实验设计教学，不仅是提高学生实践能力的重要途径，还是培养学生创新能力的主要切入点，同时也是实施全面化学教育的一种最有效的形式。经常开展探究性、设计性和创造性实验设计研究，有助于培养和提高学生的创新能力。如何在实验设计教学中培养学生创新能力呢？我做了以下几点尝试：
一、科学设计实验方案，培养学生创新能力
在实验设计教学中，为了让学生充分体验到自己是学习活动的主人，感受到自己的主体地位，从而增强学生的主体意识和独立创造能力，我常常引导学生自己设计实验方案，调动学生的发散思维，探索多种实验途径，培养学生创新能力。例如，针对《用实验方法比较铁和铜两种金属的活动性》一题，学生提出了三种实验方案：一是用铁片插入硫酸铜溶液中；二是将铜片和铁片分别插入稀硫酸溶液中；三是设计铜—铁原电池。通过讨论，学生明确了实验方案的多样性。又如，对制取硝酸铜实验方案设计的讨论，有的学生用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜；有的学生用铜屑和稀硝酸为原料制取硝酸铜；有的学生提出先在空气中灼烧铜屑，再用等体积水稀释的浓硝酸反应制取硝酸铜；有的学生提出先在空气中灼烧铜屑，再跟浓硝酸反应制取硝酸铜。通过讨论，学生明确了各方案的利和弊，从中选择出最佳方案。整个实验设计过程中，教师一直扮演组织者和引导者的角色，学生时时刻刻都是课堂的主人。知识由学生自己发现，问题由学生自己解决，使学生觉得学习化学就是自己的事，就是解决自己的疑问。这样的教学，给足了学生自主探究的时间和空间，有效地培养并增强了学生的自主意识，在探究过程中充分体验成功的满足感，为学生的创新情感的培养奠定了基石，激发了学生的创新智能，加强了思维的深刻性和批判性。
二、设计探索性实验研究，培养学生创新能力
实验设计是一种探究性活动，学生是学习的主体。把学习的主动权真正还给学生的基本保证是为学生提供充分宽松探索空间，让他们自由地去发现、去探索。在化学实验教学中设计探索性实验，有利于学生的创新意识、创新精神和创新能力的培养。如在教学《铁的化合物》时，教师首先让学生动手做制备Fe（OH）2的实验。有的学生用以往的实验操作方法，在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，得到的沉淀是灰绿色的，而不是白色的，有的学生按教材中的做法，得到了白色沉淀，但瞬间又变成了灰绿色，也有一部分振荡较剧烈的，学生发现沉淀转化为红褐色。同学们议论着原因，这时教师及时引导他们探究产物颜色不同的原因，得出结论是由于Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3的缘故，同时提出：怎样减慢Fe（OH）2的氧化速度？怎样才能看到较稳定的白色沉淀呢？学生思考后得出了很多种想法，教师让几个学生出来谈他们的设想，让全体学生评价，并带着这种探索心理去动手实验，最后达成共识，得出了几种较为可行且效果很好的方案。
三、设计开放性实验，培养学生创新能力
美国教育家杜威早就指出：“任何知识的学习，既是为某一理论提供依据，又是创建和形成新理论的素材。”杜威的这种教育思想，促进我们反思和重新认识中学化学实验设计中学生能力的培养，也促使我们必须花更多的精力在实验设计教学中加强对学生创新意识和创新能力的培养。教学中经常设计一些开放性实验，可达到提高学生创新能力的目的。化学实验设计教学之所以能成为培养学生创新精神的最好的教学活动形式，是因为化学实验设计教学既能产生一个个引人注意的问题，又能提供感性材料。比如：针对怎样搞好金属的防护这个课题，学生提出了采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀以及设计原电池等实验方案，并进行社会调研和实验，从而学到了比课本上更多的知识，开阔了视野。
四、设计绿色微型实验，培养学生创新能力
现行教材中部分实验难度大，仪器组合复杂，有些实验具有危险性。因此，教师要创造条件，师生共同参与，在保持科学性的基础上，将教材上某些实验设计成绿色微型实验，增加学生多动手、亲身体验的机会，感受创新的成就感，激发其继续创新的欲望。例如，把铜与稀硝酸反应的实验设计成微型实验。设计过程中教师在引导学生注意安全情况的同时，根据有关反应原理，与学生共同选择实验仪器，设计好实验方案，师生共同动手做实验。学生通过设计与探究实验，不仅能在探究的过程中透过各种实验现象，认识事物的本质，还可以充分发挥想象力，培养学生的创新实践能力。实践证明，在化学实验设计教学中，注意提高学生对化学实验设计能力的认识，有效增强学生对实验设计的参与度，促进学生学习化学方式的改变，让学生在探索性、设计性、开放性等实验设计中亲身体验，在交流中升华，在解决问题中提高能力，在设计中体验创新，从而达到提高学生的思维能力和实验设计能力，培养学生的创新能力的目的。
作者:黄毅 单位:甘肃省会宁县郭城农业中学
