如何在化學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

霍敏霞

摘要：化學(xué)實驗不僅是學(xué)生獲取化學(xué)知識、認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、提高各種能力的重要途徑，而且對學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也具有很大的作用。

關(guān)鍵詞：實驗；探索；設(shè)計；創(chuàng)新

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。多年的教學(xué)實踐證明：化學(xué)實驗不僅是學(xué)生獲取化學(xué)知識、認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、提高各種能力的重要途徑，而且在做實驗獲取知識的過程中，對學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是其他學(xué)科所不能替代的。下面就如何在化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力談幾點粗淺看法。

一、立足基礎(chǔ)實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

有創(chuàng)新的行動，首先要有創(chuàng)新的意識。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)就必須立足基礎(chǔ)實驗，立足日常教學(xué)活動。因此在教學(xué)時我注意了以下幾點：第一，一個綜合性實驗往往包含若干基本操作，例如裝置組裝、氣密性檢查、氣體制取、凈化和尾氣處理、定性定量分析(如排液量，氣、固體增重)等。因此。要根據(jù)學(xué)生的知識及能力基礎(chǔ)，首先創(chuàng)新設(shè)計一些單一的、同時又是簡單的實驗基本操作，鼓勵創(chuàng)新的積極性，這是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的前提。第二，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要把基本操作的創(chuàng)新分散到基本理論、元素化合物、有機化學(xué)的教學(xué)過程中去。使創(chuàng)新能力培養(yǎng)呈現(xiàn)循序漸進(jìn)、螺旋式上升的過程。這樣既符合哲學(xué)規(guī)律，又是認(rèn)知的必然要求。第三，創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有長期性、艱巨性，因此，要持之以恒，使學(xué)生樹立不破不立、變中求新的創(chuàng)新發(fā)展意識。

二、變驗證性實驗為探索性實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

對于學(xué)生來說，化學(xué)實驗是最具魅力、最具活力的學(xué)習(xí)對象。中學(xué)化學(xué)教材中的實驗多為驗證性實驗。驗證性實驗是用實驗來論證已學(xué)過的化學(xué)知識的正確性，在實驗中學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)。而探索性實驗是指在化學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的分析、綜合等思維過程來獲取知識。這一過程可將學(xué)生帶人科學(xué)探索的情境中，使學(xué)生處于一種主動探索的興奮狀態(tài)。對激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神非常有利。我把一些易操作無危險的演示實驗改為分組探究實驗，即在教學(xué)過程中，學(xué)生所提問題和學(xué)生操作實驗同時進(jìn)行，具有很好的實效性。例如，在學(xué)習(xí)Fe(OH)₂的制備和性質(zhì)時，將課本的演示實驗改為學(xué)生的分組實驗，直接用新制的FeSO₄和NaOH溶液的反應(yīng)，結(jié)果學(xué)生看到的是灰綠色沉淀。然后讓學(xué)生閱讀教材尋找Fe(OH)₂的顏色、狀態(tài)、溶解性，尋求現(xiàn)象不一致的原因。正是“一石激起千層浪”。這個問題立即引起了學(xué)生的思考。然后我及時地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索，挖掘原因：①為什么要用新制的FeSO₄溶液?②教材中為何將滴管插入溶液底部?③久置的NaOH溶液中會溶解什么物質(zhì)?學(xué)生通過認(rèn)真思考，分析得出FeSO₄和Fe(OH)₂易被空氣中的氧氣所氧化。這時換一瓶經(jīng)煮沸以后除去氧氣的NaOH溶液重新進(jìn)行實驗，結(jié)果先得到白色沉淀，但過一會兒就轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，隨后逐漸變?yōu)榧t褐色。這一現(xiàn)象又引起學(xué)生的疑問：怎樣才能使生成的Fe(OH)₂被氧化的速率減慢呢?經(jīng)過學(xué)生一系列的思考、討論、比較以后，最后選用在FeSO₄液面加保護(hù)層。接著設(shè)疑：保護(hù)層的選擇條件又是什么?再經(jīng)過一系列的思考、討論、比較以后，就得到了保護(hù)層應(yīng)選擇密度比水小且盡量無毒無害難揮發(fā)的液體(如植物油)，這樣就能得到Fe(OH)₂白色沉淀并保持較長的時間不變色。通過探索性實驗，激發(fā)了學(xué)生主動探索的精神，增強了學(xué)生的自信心。培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。

三、精心設(shè)計實驗探究性習(xí)題，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實驗習(xí)題在于鼓勵學(xué)生運用已有知識和經(jīng)驗，對問題發(fā)表自己的見解，不同能力的學(xué)生可以從不同的角度、不同的側(cè)面、不同的范圍、不同的層次去分析、選擇解決問題的方法和途徑，學(xué)生答題的過程就是一個創(chuàng)新的過程。利用實驗習(xí)題，給學(xué)生提供多角度考慮問題的機會，讓學(xué)生在解決問題的過程中體驗樂趣、領(lǐng)悟知識。感受成功的喜悅，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如。2002年理科綜合能力測試的第29題第(4)問，可提出下列問題以激發(fā)思維：1、引發(fā)噴泉實驗的原理有幾種?思考：產(chǎn)生壓力差。①增大燒杯中水的壓力；②減小燒瓶中氣體壓力。2、如試題(2)裝置，打開夾子后能否形成噴泉?為什么?思考：不能。因為直導(dǎo)管中有一段空氣阻隔氨氣溶解，燒瓶中氣體壓強未減小。3、如何運用實驗基本操作引發(fā)噴泉?思考：①(對裝置氣密性檢查操作進(jìn)行遷移)捂熱燒瓶，排盡直導(dǎo)管中的空氣。②冷卻燒瓶。使燒瓶內(nèi)氣壓減小。如此提出問題，步步深入，開拓了學(xué)生的思路，激發(fā)了他們創(chuàng)新的靈感。問題也隨之解決了。

四、開展設(shè)計型實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

化學(xué)實驗創(chuàng)新能力是以一定的知識和技能為基礎(chǔ)，通過提出問題、分析思考問題，創(chuàng)新設(shè)計實驗方案，最終解決問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實驗創(chuàng)新的能力，其中提出問題是重中之重，因而學(xué)習(xí)過程中必須善于提出問題，綜合運用各種知識。整合各種能力，創(chuàng)造性地解決問題。需要指出的是。實驗方案的設(shè)計應(yīng)注意以下幾個問題：①安全第一；②難度不宜過大；③面不宜太廣?？v觀近幾年的高考試題，實驗方案的設(shè)計和創(chuàng)新都是在深刻挖掘教材內(nèi)涵的基礎(chǔ)上形成的，因而在教學(xué)過程中就應(yīng)遵照大綱要求，緊扣教材，讓學(xué)生設(shè)計力所能及的實驗方案，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。