在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
——以牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗(yàn)為例

周鳳羽

（浙江省柯橋中學(xué)浙江紹興312030）

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
——以牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗(yàn)為例

周鳳羽

（浙江省柯橋中學(xué)浙江紹興312030）

文章以蘇教版實(shí)驗(yàn)化學(xué)“牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗(yàn)”火柴頭中硫元素的檢驗(yàn)為例，通過檢驗(yàn)二氧化硫藥品的選擇及用酸性高錳酸鉀檢驗(yàn)SO2裝置的設(shè)計(jì)，闡述了如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新意識；核心素養(yǎng)；教學(xué)反思

一、問題的提出

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新意識，是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一個重要方面，也是素質(zhì)教育的一個關(guān)鍵點(diǎn)。創(chuàng)新意識是創(chuàng)造性人才所必需具備的。要成長為創(chuàng)造性人才需從小培養(yǎng)創(chuàng)新意識，教育部門因此把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識作為教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。具有創(chuàng)新意識的民族才有希望成為知識經(jīng)濟(jì)時代的科技強(qiáng)國?；瘜W(xué)學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識上，有著更為廣闊的空間?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)以其直觀、生動、有趣、新異等特點(diǎn)，對學(xué)生具有很大的吸引力。由于在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的手、眼、腦等多種感觀同時參與，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)興趣，長期訓(xùn)練，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的基本技能、科學(xué)的思維習(xí)慣及方法，更重要的是幫助學(xué)生樹立創(chuàng)新意識，建立創(chuàng)新思路，創(chuàng)新觀念，以利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的新型人才。根據(jù)筆者的教學(xué)調(diào)查，目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同程度地存在著一些問題。較為顯著的是機(jī)械呆板的教學(xué)方式限制了學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。從教學(xué)方式到教學(xué)內(nèi)容沒有給學(xué)生留出足夠的探究空間。每次實(shí)驗(yàn)課教師還要花比較長的時間根據(jù)教材講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作，然后學(xué)生按照現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟一步步地操作，或根據(jù)教師的實(shí)驗(yàn)演示獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)就算達(dá)到目的了。

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急是轉(zhuǎn)變教育工作者思想觀念，把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識作為教學(xué)改革的指導(dǎo)思想。同時，我們必須認(rèn)真研究其培養(yǎng)的方式和方法。

筆者在平時的課堂教學(xué)過程中既重視教師教的過程，更重視學(xué)生學(xué)的過程；既重視對學(xué)生基本知識的掌握，更重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文以蘇教版實(shí)驗(yàn)化學(xué)“牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗(yàn)”一節(jié)中火柴頭中硫元素的檢驗(yàn)為例，談?wù)勅绾卧诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，以期與同行磋商。

二、教學(xué)實(shí)錄過程

教師展示一盒火柴。

［教師］請一位女同學(xué)假扮賣火柴的小女孩，點(diǎn)燃一根火柴，觀察現(xiàn)象。

［學(xué)生］火柴發(fā)出黃色的火焰，有一股刺激性氣味。

［教師］為什么會有刺激性氣味呢？我們首先來閱讀課本中火柴起火原理這段文字。

［學(xué)生閱讀］安全火柴的火柴盒側(cè)面涂有紅磷（發(fā)火劑）和Sb2S3（易燃物）等，火柴頭上的物質(zhì)一般是KClO3、MnO2等氧化劑和易燃物如S等。當(dāng)兩者摩擦?xí)r，因摩擦產(chǎn)生的熱使與氯酸鉀等接觸的紅磷發(fā)火，并引起火柴頭上的易燃物燃燒，生成一定量的二氧化硫。

［教師提問］可見刺激性氣味是SO2的氣味，那么如何檢驗(yàn)SO2呢？首先我們回顧下SO2具有哪些化學(xué)性質(zhì)？

［學(xué)生］氧化性，還原性，漂白性，水溶液具有酸性。

［教師追問］根據(jù)SO2的性質(zhì)，檢驗(yàn)SO2從藥品選擇上有哪些方案？

學(xué)生思考，交流討論，代表發(fā)言。

［學(xué)生甲］將SO2通入酸性KMnO4溶液中。

［學(xué)生乙］收集SO2氣體，溶于水，滴加紫色石蕊試液。

［教師提問］考慮下這個方案是否有缺陷？

［學(xué)生豁然開朗］火柴燃燒的氣體中含有CO2。

［學(xué)生丙］將SO2通入Ba（OH）2溶液中，所得沉淀中加稀HNO3，會有白色沉淀。

［學(xué)生丁］收集SO2氣體，溶于水，把此溶液滴一滴到pH試紙上，現(xiàn)象是先變紅，后褪色。因其具有酸性和漂白性。

［教師提示］此現(xiàn)象是否正確？

［學(xué)生答疑］不正確。SO2的漂白性具有局限性，高中階段只限于品紅溶液的漂白，不能使酸堿指示劑漂白。

［學(xué)生戊］將SO2通入酸性品紅溶液中，品紅褪色。

［學(xué)生己］將SO2通入氯水或溴水中，溶液褪色。

［學(xué)生庚］將SO2通入氫硫酸溶液中，溶液變渾濁。

…………

［PPT］

［方案1］用品紅溶液

［方案2］用酸性KMnO4溶液

［方案3］氯水溶液

［方案4］氫硫酸溶液

［方案5］溴水溶液

［教師過渡］因酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)SO2操作簡單且現(xiàn)象明顯。我們就用0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液為例，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。首先我展示課本中的實(shí)驗(yàn)裝置。

圖1 教材中實(shí)驗(yàn)裝置

［教師提問］請同學(xué)們結(jié)合自己課余設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置分析方案一的合理性和缺點(diǎn)？

雙創(chuàng)不是優(yōu)秀人才的專利，而是大眾的機(jī)會。而且實(shí)踐是創(chuàng)新之基，創(chuàng)新是民族之魂，創(chuàng)業(yè)是就業(yè)之源。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代里，人們的思維發(fā)生了全新的轉(zhuǎn)變，也給雙創(chuàng)帶來了蓬勃發(fā)展的土壤。各大高校也要以此為契機(jī)，深化教學(xué)改革，結(jié)成雙創(chuàng)聯(lián)盟，共享平臺資源，制定好的雙創(chuàng)政策。政府也要以實(shí)際行動推動雙創(chuàng)人才培養(yǎng)，制定更好的政策，扶持大學(xué)生雙創(chuàng)活動，推進(jìn)社會資源與高校共同培養(yǎng)雙創(chuàng)人才，為社會經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

［學(xué)生］方案一利用SO2密度比空氣大，可成功檢驗(yàn)SO2。但用了兩個大燒杯，高錳酸鉀用量較多，這樣需要的火柴量增多。如果用兩個小燒杯或一大一小燒杯更好。

［教師提問］方案二的合理性和缺點(diǎn)？

［學(xué)生］利用針筒抽氣使火柴燃燒產(chǎn)生的SO2較大量的通入到KMnO4酸性溶液中。缺點(diǎn)是操作麻煩，既要點(diǎn)火柴又要抽氣，一個人很難操作。

［教師］請同學(xué)們展示自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置

［學(xué)生甲］這是對課本方案二的改進(jìn)，去掉中間的試管，在針筒中加入KMnO4酸性溶液。這樣更簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。

圖2 學(xué)生甲設(shè)計(jì)方案

［學(xué)生乙］小燒杯蓋在表面皿上，并在小燒杯底部貼上一小片滴有KMnO4酸性溶液的濾紙，把燃著的火柴伸入小燒杯中。

圖3 學(xué)生乙設(shè)計(jì)方案

圖4 學(xué)生丙設(shè)計(jì)方案

［教師過渡］還有很多同學(xué)設(shè)計(jì)了不同形式的裝置，時間關(guān)系不再請同學(xué)一一介紹，接下來請同學(xué)們按照自己設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師巡視指導(dǎo)。教師發(fā)現(xiàn)有個學(xué)生的實(shí)驗(yàn)裝置更簡單，向全班講解。

［教師］這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是在濾紙上滴一滴KMnO4酸性溶液，一手拿濾紙，一手拿燃著的火柴放在濾紙下，紫紅色褪去，這個方法是全班最微型的、最綠色化、操作最簡單的。

三、教學(xué)反思

1.教師要為學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)一個和諧的學(xué)習(xí)氛圍。和諧學(xué)習(xí)氛圍的創(chuàng)設(shè)是建立在教師對學(xué)生寬容、理解和信任的基礎(chǔ)上。也許學(xué)生的一個想法、一個答案、一個做法可能不符合邏輯，甚至是錯誤的，但作為教師不能急于否決甚至批評學(xué)生，要積極因勢利導(dǎo)，鼓勵學(xué)生思考并不斷改進(jìn)自己的想法。只有讓學(xué)生有了充分的自信，才能使學(xué)生產(chǎn)生不斷創(chuàng)新的動力。同時一個和諧、愉悅、平等、民主的課堂教學(xué)環(huán)境能增強(qiáng)學(xué)生的參與意識。在選擇檢驗(yàn)SO2藥品的討論中，學(xué)生互相討論，積極思考，各抒己見，不論正確與否，都勇敢發(fā)言。然后在教師的引導(dǎo)下，全班學(xué)生的大討論中得到合理的藥品。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生才敢思考、敢表達(dá)、敢討論，才能閃現(xiàn)智慧的火花，喚醒學(xué)生創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置往往由常見的玻璃儀器組裝而成，一個實(shí)驗(yàn)裝置可能有多種實(shí)驗(yàn)功能，一個實(shí)驗(yàn)可以由不同的裝置來實(shí)現(xiàn)。對于原有實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新或自主設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，享受自我實(shí)現(xiàn)的快樂。關(guān)于二氧化硫與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的教學(xué)，未采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法（先照本宣科講解實(shí)驗(yàn)原理，然后學(xué)生實(shí)驗(yàn)），而是另辟蹊徑，先展示課本上的實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生談其優(yōu)缺點(diǎn)。然后讓學(xué)生展示自己課前設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)裝置，在此過程中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，實(shí)驗(yàn)裝置各式各樣，讓筆者耳目一新。學(xué)生的想象力之豐富、創(chuàng)造力之強(qiáng)大震撼了筆者。

小結(jié)時，教師引導(dǎo)學(xué)生考慮何為好的實(shí)驗(yàn)裝置：（1）微型化；（2）操作簡便化；（3）綠色化；（4）安全化等。課后有學(xué)生主動來辦公室和筆者探討實(shí)驗(yàn)，說做火柴實(shí)驗(yàn)時，上課用的是家庭常用的火柴，如果改用賓館專用的長的火柴頭很大的火柴，實(shí)驗(yàn)效果會更好?？梢妱?chuàng)新意識在教學(xué)過程中潛移默化扎根于學(xué)生心中，教學(xué)目標(biāo)達(dá)成。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是科學(xué)探究的過程，只有培養(yǎng)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中自我實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)造能力，才能體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本的新的教育教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的有效和高效，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

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