利用化学实验教学的独特优势培养学生的创新能力

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摘要：化学实验在化学学科的素质教育中有其不可代替的独特作用。在化学实验中增加一些趣味性实验、改进部分课堂演示实验、开展探究性实验和化学史教育，利用家庭小实验等方法，这些对培养学生创新能力等方面具有极为重要的作用。

关键词：化学实验　教学　培养　创新能力

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。现代社会已把是否具有创造力作为衡量人才的重要标准。培养人才就必须充分发挥学生身上蕴藏着的创造潜能，让他们拥有创造的欲望，创造的热情，创造的精神，创造的能力。实验是化学的灵魂，通过实验可以激发学生的学习兴趣，启迪学生的思维，使他们想创新、敢创新、会创新。现在结合实验教学实践就如何培养学生的创新能力谈一点体会。

1.增加趣味性实验，驾驭学生好奇心

爱因斯坦说：“喜爱比责任是更好的教师。”只有学生对化学科学有着强烈的探索欲望和对化学知识及规律的拥有以及将所学知识应用于日常生活造福人类的动机，才可能激发创新潜能，才可能产生创新欲望。在教学过程中，利用化学实验，满足学生的好奇心，从而引起学生的探究乐趣，激发学生求知欲。

化学很多实验，像“滴水生火”、“空杯生烟”、“滤纸自燃”、“黑色面包”、“白纸显字”等等不胜枚举，趣味无穷。实验的这些特点，像磁石一样吸引学生。我们化学教师应该利用好这得天独厚的优势，多增设趣味实验，让同学们乐学，好学。

2.改进部分课堂演示实验

课本的实验一般都有了明确的结论，这对于有着强烈好奇心和求知欲的学生而言，做这实验只不过是验证一下而已，对于培养创造能力没有多大帮助。如果将这些演示实验做一些改进和补充，这样不仅完成课本对实验的基本要求，而且能够充分调动学生的积极性，主动性。因此，在教学中鼓励学生发现原装置的缺点并改进原装置，从而培养学生的创新能力。如：二氧化硫一节中需用到二氧化硫气体以探究其化学性质，由于二氧化硫是有毒气体在操作时会污染环境而影响师生的健康。我上课时将二氧化硫收集在一个针筒里，这样很好的克服了二氧化硫的污染问题。

3.通过实验设计，开展探究性实验

化学实验设计应是中学化学教学的最高目标，实验设计对学生各项能力的综合测试，对培养学生的创新能力有十分重要的的意义。化学实验不仅是学生探索知识，巩固知识的重要手段，也是锻炼动手动脑能力、培养创新能力的重要途径。受传统教育的影响，人们往往认为，学生只能解决学过的问题。一般来说，我国的学生对父母、教师的依赖性较强，比较缺少独创性。实践证明，在已知与未知之间，在学过和没学过的知识之间，在原有知识领域和新知识领域之间没有学生不可能逾越的鸿沟，只要教师能为学生架起联系的桥梁，开展探索性实验，引导学生去进行探索，很多问题是可以解决的。

进行探索性实验，首先要提出具有探索性的问题，并对其进行思考和讨论，在此基础上，再利用实验去验证讨论出来的结果是否合理。在讲到氧化钠跟二氧化碳反应的性质时，可以补充一下实验让学生探究：现在每张实验台上放一小块棉花和一根约15厘米长的玻璃管。先让每个学生取一匙淡黄色的过氧化钠放在棉花中间，然后拿起玻璃管往棉花上吹气，直到棉花着火燃烧。上述实验结束后，可提出下列问题让学生思考：为什么往放有过氧化钠的棉花吹气会着火？产物是什么？为什么火焰的黄光特别耀眼？棉花着火需要什么条件？然后讲解为什么过氧化钠可作防毒面具或潜水艇上氧气来源的反应原理。通过以上实验，学生探讨知识的兴趣很浓，对过氧化钠的性质、用途理解较为透彻，印象深刻，记忆牢固，可收到良好的教学效果。

例如讲完“硫酸的性质”后，设计了一个思考问题：请设计方案鉴别浓硫酸和稀硫酸。最后学生想出的方法有：①用手掂两份体积相同的硫酸样品来确定；②用两支温度计分别测量硫酸样品后置于空气中观察温度计的读数变化；③用两块铜片分别插入两种硫酸样品中；④用两块铁片分别插入两种硫酸样品中；⑤分别取样品于白纸上进行观察；⑥在两支试管中分别加入白糖后再滴入硫酸样品；⑦在两支试管中加入等量水后再滴入两种硫酸样品。通过学生自己分析，设计方案，表现出了他们的参与欲望，培养了他们的创新能力。

比如可以利用实验探究完成苯酚性质的实验教学。

教学案例：苯酚的弱酸性

苯酚和乙醇都是重要的有机物，其分子结构与化学性质，既有相似之处，又有很大的不同。教师首先以苯酚和乙醇分别与氢氧化钠溶液作用的实验，设计教学情境，启迪学生思维，继而激励学生设计实验，使学生的主体作用和创造性潜能得以发挥。

实验目的：理解并掌握酚的概念和苯酚的弱酸性，培养学生的创新精神。

实验用品：试管、苯酚、乙醇、蒸馏水、NaOH稀溶液、酚酞试液、金属钠、镁条以及学生在设计实验中所需用到的物品。

实验过程与思考：

问题的提出：苯酚与乙醇是由烃基和羟基直接相连的化合物，是否属于同一类有机物？化学性质是否相同？（学生静思）。

演示：两只试管各盛2mlNaOH稀溶液，并滴入一滴酚酞，其中一支试管中加入0.5g酚酞，另一支加入1ml乙醇，振荡。（可看到加入苯酚的碱液的红色褪去，而加入乙醇者却不褪色），证明苯酚和乙醇在性质上有很大的区别——苯酚有酸性，乙醇无酸性，由此引出酚的概念。

思考：如何证明苯酚的酸性很弱，（引导：从强酸制备弱酸的原理上思考）。

学生实验：在苯酚钠溶液中通入CO2，（可看到有苯酚晶体析出），证明苯酚酸性很弱。

激励创新：要求学生设计一个检验酚羟基的氢原子比醇羟基氢原子活泼的实验。（引导：从羟基上的氢原子的置换反应上来考虑）。

分组讨论，设计方案，进行试验。

师生共同评议各种实验方案。

以下是学生提出的两个典型方案：

方案1：将苯酚溶于乙醇，加入一小粒金属钠（与乙醇比较），发现反应较乙醇激烈。

方案2：在苯酚澄清水溶液中，加入一小段去掉氧化膜的镁条（与乙醇水溶液比较），发现反应较乙醇激烈得多。

答案不是唯一的，方案1与方案2都是可行的，但方案2更佳，因为现象反差强烈。最后教师用“诱导效应”从理论上简要解释苯酚显酸性的原因，但不要求学生掌握，仅作开阔视野作用。

利用所学知识，进行探究性实验，这是培养学生创造能力的良好机会，教师在教学过程中，可根据教材内容和实验条件，向学生提出有实际意义和具有探索性的问题，带领学生一起去进行实验和探索，直到得出实验结论。例如：在讲授H2S的性质时，由H2S的腐卵臭气提问到一般臭气的成分，由消除H2S气味的方法提问到消除一般臭气的方法，提出了研制化学除臭剂的课题，利用课余时间，带领有兴趣的学生去图书馆寻找有关资料，一起讨论和实验，设计具有除臭功能的配方。

4.在实验教学中结合化学史教育激发创新意识

化学发展史本身既是一部化学实验史，也是一部创新史。在空气成分的探究实验之后，向学生介绍从1772年卢瑟福发现“浊气”到拉瓦锡发现“氧气”和“氮气”，以及1785年到1900年四名科学家锲而不舍的探索和实验，发现空气中的稀有气体这一段漫长而又曲折的空气成分发现史，可以使学生意识到科学无止境，创新无止境，从而激发培养探究欲望。在化学史的教学中，对学生进行爱国主义教育和挫折教育，也是激发学生创新意识，培养学生创新精神的有效手段。在学习空气时，向学生介绍空气的发现史；学习氢气时，介绍16世纪中叶和17世纪的一些科学家发现了某些金属与酸（无强氧化性）反应产生一种可燃性气体，在工业上虽无使用价值，但却是实验室制取少量氢气的极为简捷的方法；学习王水时，介绍丹麦著名物理学家波尔是怎样巧藏诺贝尔金质奖章的；在学习磷时，介绍法国人布兰特是怎样发现磷的等等。

5.利用家庭小实验培养学生的创新能力

个性家庭小实验的设计和操作对学生的能力要求更高，它要求学生自己设计方案，根据自己家庭的状况选择实验药品，实验器具，根据不同的实验药品和器具自己设计实验装置、实验步骤等，因此，家庭小实验对学生的实验设计要求是不同的，而是充分体现学生创新个性，挖掘学生的创新潜能。综上所述，通过加强实验教学，提高了学生的积极性和主动性，锻炼了学生勇于探索追求真理的精神和创新能力。化学实验作为化学教学内容的重要组成部分，如何更好的发挥其在培养学生创新能力方面的作用还有待我们进一步的深入探索。

作者简介：

杨晓瑞（1973－），女，讲师，大学本科，从事教学研究。