化学实验教学中如何开展创新教育

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【摘要】 中学教学，尤其是课堂教学是学校教育活动最基本的构成部分，学生知识的获得与掌握，能力的形成与提高主要依靠课堂教学，可以说课堂教学是实施素质教育，培养学生创新精神的主渠道。化学是以实验为基础的课程，而实验教学又是培养学生创新精神的主阵地。本文对化学实验教学中如何开展创新教育谈了几点认识。

【关键词】 创新；探索；实验教学；开放型实验

《面向21世纪教育振兴行动计划》别强调了新一代人应该具有创新意识和创新能力[1]。中学教学，尤其是课堂教学是学校教育活动最基本的构成部分，学生知识的获得与掌握，能力的形成与提高主要依靠课堂教学，可以说课堂教学是实施素质教育，培养学生创新精神的主渠道。

1 充分利用教材中的探索性实验，激发学生兴趣，培养创新意识

“兴趣是最好的老师”。兴趣不仅能引起学生的好奇心，激发学生的求知欲，促使他们获得进行创新所需要的知识，而且可以丰富他们的想象力。而探索性实验能激起学生浓厚的认识兴趣，探究兴趣和创新兴趣。

例如：九年级化学（上）第七单元课题1探讨可燃物燃烧的条件 ，在此实验中，学生观察到铜片上的白磷产生白烟开始燃烧，而水中的白磷和铜片上的红磷却没有燃烧。学生对此实验现象虽然有兴趣，但探索性不强。于是我引导同学们往深层次探究：俗话说“水火不相容”，但我告诉他们“水能生火”。学生们听后大为震惊，引发出浓厚的探究兴趣。此时，教师可启发学生思考，当烧杯中温度已达到80℃时，尽管温度已超过了白磷的着火点，但氧气不易溶于水，因而水中的白磷没有与足够的氧气接触，所以不能燃烧。这时我们可以给水中的白磷创造一个和氧气充分接触的条件，教师可补充如下实验：将氧气袋中的氧气通过导气管直接通入到水，与白磷接触，结果水中的白磷开始燃烧，现象非常直观。学生在此基础上，很容易归纳出可燃物燃烧必须同时满足两个条件：一是可燃物要和氧气充分接触；二是要使可燃物的温度达到着火点。由此可见在实验教学中，我们可以改进实验方法，补充实验内容，增强其探索性，在课堂教学中能达到更好的效果。

再如：“魔棒生烟”，“烧不坏的手帕”，自作“摇摇冰”，“黑馒头”等等这些实验学生兴趣很浓，能引发强烈的探究欲望。学生们的思维能从“基态”跃迁到“激发态”，并由此迸发出创新的火花。

2 开放型实验是培养学生创新精神的重要方法

精心设计一些开放型的实验，让学生自己去寻找新的方法，新的原理，新的装置，新的操作，多角度开发思维潜能，自由拓展思维空间，有利于开发学生的创新精神。

例如：从同一装置用途的多样性，激发学生的创新精神。

在复习气体的实验室制法时，常遇到如右图的集气装置，充分挖掘它的各种用途，从不同角度提出如下问题：

（1）若气体由A进B出，可收集哪些气体?其收集原理如何?

（2）若气体由B进A出，可收集哪些气体?其收集原理如何?

（3）若将该瓶倒置收集气体，其结果与（1）和（2）的关系如何?

（4）若将烧瓶内装满液体与量器配合欲作量气装置，气体流向如何?

（5）若作量气装置时，气体易与液体反应或易溶于液体时，应如何处理方可使用?

（6）该装置用作洗气时气体流向如何?

（7）该装置用作排水取气时气体流向如何?

（8）若装置中导管A与B等长时，连接在气路中起什么作用?

这一系列的问题可以充分挖掘学生的聪明才智，能喷射出创新的火花。

再如：在复习物质鉴别与检验时，可以与学生讨论这样的问题：怎样鉴别蒸馏水和饱和食盐水？这个问题看似十分平淡，但内涵却十分丰富。学生不以为然，异口同声地回答：用AgNO3溶液来鉴别。这时教师马上提出：如果没有AgNO3溶液呢？你能找出几种鉴别方法？启发学生创新，此时，教师应该鼓励学生：所有可行的方法都是可以采用的，不仅可以用化学方法，也可以用物理方法、生物方法，物质的鉴别并不是一个很“神圣”的科学问题，它实际上就是生活中较普通问题，虽然物质的鉴别可能有最可行的方法，但从不会只有一种方法。通过教师的鼓励、提醒与引导，学生就可以挣脱羁绊，思维活跃起来，通过大胆自由的想象，想出了很多种鉴别方法。如测导电性法，用蒸发皿蒸干法，取相同体积测其质量法，浸入鲜菜观察鲜菜状态变化等等。

从化学实验中最基础的知识、原理入手去营造和设计开放性实验的氛围和条件，在实验学习中可起到以一当十、事半功倍的作用，使学生的创新思维得到良好的启迪和开发，以增强其解决开放性实验问题的能力，从而达到培养创新精神的目的。

3 创设宽松的实验环境，营造良好的实验氛围，增强学生的自信心，保护学生创新精神的萌芽

在学科教学中如何张扬学生的主体意识，增强学生的自信心？一位澳大利亚学者在考察了中国的基础教育后，发出如此感慨：在澳大利亚，学生围着教师上课，学生和教师组成一个圆，大家都是圆上的点。在中国，学生听教师讲课，教师在上面，学生在下面，教师居高临下。他认为这不但是课堂组合方式的区别，而且是教学民主的差异[2]。这位学者的说法也许有些过分，但教师究竟应怎样认识学生、对待学生，这却是值得我们深入思考的问题。现代教育理念强调，学生是学习的主体，要培养学生主动探究、积极创新的精神；教师不仅仅要传授知识，而且还要让学生了解产生知识的过程和方法。

所以实验教学中要允许和倡导学生自由畅想实验方法、实验原理，主动设计、积极参与实验。在评价时，要善于多找学生的优点，多找他们的闪光点。

同时要正确对待实验的成功与失败，鼓励学生大胆操作，即使实验未成功，只要能找出未成功的原因，也是成功的。如做NaOH和CO2反应的实验时，集满CO2的烧瓶中放入NaOH后，瓶内的小气球没有鼓起来，实验失败了。一名学生在实验报告中分析出了多种原因：未集满CO2气体；放入的NaOH太少，反应不充分；实验装置漏气；操作速度太慢；小气球壁过厚等等，这样细致、全面的分析，你能说他失败了吗？我相信他下一次实验一定能成功，因为他学会了面对失败，学会了分析失败，在总结失败的过程中，经常会产生创新的念头，从而找到更加理想的操作方法。

4 改进实验是培养学生创新精神的重要途径

创新精神重点落在一个“新”和一个“变”上，真正做到“人无我有”，“人有我改”，“人改我变”，“人变我新”。改进实验，使实验达到操作简便、无危险、无污染或尽可能减少污染、节约原料、现象明显等优点。要改进实验，就需要有创新精神。

如图为氢气还原氧化铜的微型快速实验装置。实验前先将铜丝1处理成下端弯曲的一小圆环，并用铁锤击成带小孔的小匙,兼起容器的作用，相当于启普发生器的容器部分，或简易启普发生器里有孔的塑料隔板。铜丝2一端弯曲成螺旋状（右图）。在试管I中先加入的试剂是盐酸或稀硫酸，随H2的产生，开始是排试管中的空气，使整个装置充满H2，将红热的铜丝2迅速插入II中，红热的铜丝由黑变红。实验装置这样改进之后的优点：铜丝1形成铜锌原电池,加快产生氢气的速率；实验完成后可将铜丝1提起,使反应立即停止(类似启普发生器原理)。

某同学将上图中的II处改成如下图所示，容器内加某种液体X，稍加热，铜丝的操作方法同铜丝2，若发现铜丝也是由黑变红，此装置就改为在铜丝的催化作用下，将乙醇氧化成乙醛的实验，从无机引入到有机，既扩大了学生的知识面，又培养了学生的创新精神。

传统的课堂教学是50个脑袋（学生）跟着1个脑袋（教师）转，现在的教学应该是1个脑袋围着50个脑袋转。坚持学生是学习的主体，是创新的主体，学校教师是学生创新不可缺少的外部环境。因此教师在学生的学习创新活动中，要善于营造创新氛围，激发解决问题兴趣，刺激新思路的开拓，创设浓浓的创新氛围，激发献身科学、追求科学的精神。举办科技讲座，科普知识竞赛，撰写科普论文，组织科技制作比赛，消除学生对创新的神秘感。同时要放手让学生实践，强调从错误中再认识，再提高，鼓励异想天开，敢于幻想，大胆实验。并要让学生尽可能多地参加丰富多彩的社会实践活动，形成一个更大的思维空间。

总之化学实验教学中的创新应以“追求卓越”为目标，创设让每个学生都跃跃欲试的开放、宽松、民主的教学氛围，激发学生的创新激情[3]。在教学中没有标准答案，只有发散性思维；没有批评制止，只有真心诚意的赞赏和鼓励；没有高高在上的严师，只有和蔼可亲的兄长。在这样的实验教学中，我们看到的是在一个宽松的环境里，一个充满创新激情的老师，带领一群充满激情的孩子，在享受学习的快乐，研究的快乐，实验的快乐，创新的快乐和生活的快乐。

教有良方，教无定法，化学实验中的创新教育让我们共同去探讨吧！

参考文献

[1] 刘知新 化学教学论 高等教育出版社

[2] 《教师报》2003 第三期

[3] 钱焕琦、刘云林 当代教育伦理学

收稿日期：2008-4-17