化學(xué)實驗與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

祝華民

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。而化學(xué)實驗則是化學(xué)學(xué)科的靈魂，化學(xué)實驗不僅是學(xué)生獲取直觀信息、認識化學(xué)世界的窗口，而且是幫助學(xué)生認識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識、提高各種能力的重要途徑，更重要的是化學(xué)實驗過程本身就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑。

一. 運用化學(xué)史實中的實驗過程及現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識

化學(xué)史就是一部不斷創(chuàng)新的科學(xué)史，是對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神很好的素材。通過對化學(xué)史實中某些實驗過程及現(xiàn)象的描述，可使學(xué)生們興趣盎然，極大的激發(fā)了學(xué)生動腦思維、動手實驗和渴望創(chuàng)新的積極性。例如，學(xué)習(xí)王水時，介紹丹麥著名物理學(xué)家波爾是怎樣巧藏諾貝爾金質(zhì)獎?wù)碌?；在學(xué)習(xí)磷時，介紹法國人布蘭特是怎樣發(fā)現(xiàn)磷的等等。

二.開展探究性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

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)，這種實驗?zāi)Ｊ饺狈W(xué)生的思維能力、動手實踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探究性實驗，可將學(xué)生帶入科學(xué)探索的情景中，使學(xué)生處于一種主動探索知識的興奮狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。例如，在講解Fe（OH）2的制備和性質(zhì)時，我就先告訴學(xué)生Fe（OH）2的顏色、狀態(tài)及溶解性，然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反應(yīng)，讓學(xué)生仔細觀察，結(jié)果學(xué)生未能看到白色絮狀沉淀，而看到的是灰綠色的沉淀。該現(xiàn)象立即就會引起了學(xué)生的思考，此時我便及時地引導(dǎo)學(xué)生進行探索原因：

① 為什么要用新制的FeSO4溶液？

② 為何要將滴管插入試管里溶液底部，慢慢地擠出NaOH溶液？

③ 久置的NaOH溶液中會溶解了什么物質(zhì)？當(dāng)學(xué)生通過認真思考、分析得出FeSO4和Fe（OH）2易被空氣中的氧氣所氧化時，然后立即換一瓶經(jīng)煮沸以除去氧氣的NaOH溶液重新進行實驗，再讓學(xué)生仔細觀察，結(jié)果觀察到的現(xiàn)象是：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？結(jié)果經(jīng)過學(xué)生一系列的思考、討論、比較以后，最后選用在FeSO4液面上滴加幾滴苯作保護層，再將滴管伸入試管底部，滴加煮沸過的NaOH溶液，就得到了Fe（OH）2白色沉淀并保持了較長的時間不變色。

三.利用開放性實驗習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

開放性習(xí)題是指題目的設(shè)計是開放的，答案是靈活多樣的，只要答案是合理的，都是正確的。學(xué)生答題的過程就是一個創(chuàng)新過程。利用開放性實驗習(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)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在分液漏斗中，用一種有機溶劑提取水溶液里某無色物質(zhì)時，靜置分層后，如果不知道哪一層是“水層”，試設(shè)計一種簡便的判斷方法。給出題目，讓學(xué)生根據(jù)自己已掌握的知識，并在我的適當(dāng)提示下認真思考、仔細分析、比較后，學(xué)生們便給出了以下幾個合理簡便的方案：

[方案一]取一只小試管，打開分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液體（這是取樣檢驗的常規(guī)方法，后面表述用“取樣”）， 往其中加入少量的水。如果加水后，試管內(nèi)的液體不分層，則說明分液漏斗中下層是“水層”；反之，上層為“水層”。

[方案二]取樣，向其中加入少量的四氯化碳或苯，若試管中液體分層，則說明分液漏斗中的下層為“水層”；反之，上層為“水層”。

[方案三]取樣，用膠頭滴管取少量待測液，滴2-3滴到無水CuSO4固體上，觀察白色固體上是否有藍色出現(xiàn)，若有變化，則說明分液漏斗中下層為“水層”；反之，上層為“水層”。

四.開展設(shè)計型實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

設(shè)計實驗，既可以培養(yǎng)學(xué)生動手動腦解決問題的能力，讓學(xué)生體驗到成功的喜悅，又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。例如，在鈉的氧化物性質(zhì)的教學(xué)中，我便要求學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2設(shè)計一個實驗來證明CO2與Na2O2是否反應(yīng)及反應(yīng)后生成的產(chǎn)物。實驗設(shè)計要求：

（1）根據(jù)實驗原理選擇實驗所需的試劑、藥品；

（2）確定實驗所需的裝置、儀器及連接順序；

（3）盡可能保證實驗設(shè)計的科學(xué)性和嚴謹性。

這樣便迫使學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、去查閱資料、去設(shè)計、去探索、去創(chuàng)新。布置任務(wù)后，給學(xué)生一段時間，讓他們?nèi)オ毩⑺伎肌⒉殚嗁Y料、設(shè)計實驗。然后再組織學(xué)生一起對他們提出的設(shè)計方案進行分析、討論、比較設(shè)計方案的可行性和優(yōu)缺點等。選擇其中幾組方案由學(xué)生在課堂上進行演示，對比較好的設(shè)計給予表揚，對于較差的設(shè)計則從其中找出“閃爍點”給予肯定，從而調(diào)動了各層次學(xué)生的創(chuàng)造積極性，并培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

總之，注重實驗教學(xué)的探索與創(chuàng)新，給學(xué)生留出自由思考的空間，增加學(xué)生獨立設(shè)計、獨立操作實驗的機會，是提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑之一。以上只是本人在實驗教學(xué)中的一些初步嘗試，還有待在今后的教學(xué)實踐中不斷的提高和深化。

（欒城縣第二中學(xué)）