利用實驗教學(xué) 開展創(chuàng)新教育

楊紀宏

摘要：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是現(xiàn)代教育的要求，也是化學(xué)教學(xué)改革的方向，在實驗教學(xué)中積極開展創(chuàng)新教育，有利于發(fā)展學(xué)生的素質(zhì)和能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗;創(chuàng)新

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實驗在幫助學(xué)生掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的同時，對教育學(xué)生樹立科學(xué)的態(tài)度，掌握科學(xué)的方法，培養(yǎng)創(chuàng)新精神等均有極大的優(yōu)勢。下面就實驗教學(xué)中進行“創(chuàng)新教育”的做法和體會作以下介紹。

一、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識

1.利用趣味實驗，喚醒創(chuàng)新意識

美國哈佛大學(xué)校長在世界大學(xué)校長論壇講過：“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力，就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有具大價值的發(fā)明創(chuàng)造”。創(chuàng)新意識是指在好奇心和強烈的求知欲驅(qū)動下一種愿意發(fā)現(xiàn)問題、積極去探究的心理取向，是創(chuàng)新的動力源泉?；瘜W(xué)實驗現(xiàn)象是奇妙的，會使學(xué)生感到新鮮、驚奇，易對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣。因而教師要善于用演示實驗的趣味性去誘發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，從而喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識。如序言課中的“小小照明彈”、“肥皂泡炸彈”、“清水變牛奶”等有趣的實驗，都使學(xué)生感到化學(xué)是一門充滿神奇、魔幻的學(xué)科，進而激勵他們?nèi)デ笾?、去探索、去?chuàng)新。

2.增設(shè)演示實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

教育教學(xué)實驗表明：任何創(chuàng)新都源于問題。因此，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及時提出問題，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，再適當(dāng)增設(shè)演示實驗，使其在不斷的探索性學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)創(chuàng)新意識。例如：講硫酸銅的化學(xué)性質(zhì)時，在回憶了第八章曾講過的“濕法煉銅”，根據(jù)金屬活動性順序，排在前面的金屬可以將后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，除了“鐵釘變銅釘”以外，我又做了”鋅片變銅片”的實驗，然后讓學(xué)生思考K、Ca、Na能不能從硫酸銅溶液中置換出銅？此時我就增設(shè)了鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)實驗，在實驗前同學(xué)們推測該實驗的現(xiàn)象是“在銀白色的金屬鈉表面覆蓋著紫紅色的銅?！比欢鴮嶒灂r卻觀察到了意想不到的現(xiàn)象：鈉首先熔化成小球，在液面上迅速游動，且發(fā)出嘶嘶響聲，很快溶液中出現(xiàn)了藍色絮狀沉淀并有黑色固體產(chǎn)生，而不是鈉把銅從其鹽溶液中置換出來。通過引導(dǎo)學(xué)生分析：這是因為鈉首先與溶液中的水反應(yīng)生成了氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再和硫酸銅反應(yīng)生成了藍色氫氧化銅沉淀，氫氧化銅是不溶性堿，受熱分解生成黑色氧化銅。這樣做會引導(dǎo)學(xué)生探索未知實驗，未知事項，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。

二、開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維

1.打破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

在實驗教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師必須引導(dǎo)學(xué)生打破思維定勢，加強思維的發(fā)散性和求異性。例如將一個鋁制的盛飲料的易拉罐內(nèi)充滿二氧化碳氣體，然后往罐內(nèi)注人適量氫氧化鈉溶液，立即用膠布將罐口密封，反應(yīng)一段時間后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是什么？分析物質(zhì)發(fā)生變化，從加入的物質(zhì)考慮，這是學(xué)生固有的思維定勢，所以一般學(xué)生只分析NaOH與CO2反應(yīng)得出一個易拉罐變癟的現(xiàn)象，而忽視了容器本身：“鋁”與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此漏了“癟了的罐重新又鼓起來”的現(xiàn)象。

2.通過探究實驗，展開創(chuàng)新思維

科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，通過科學(xué)探究，可以了解事物的本質(zhì)及變化的根源，把感性的認識上升到理性，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生在獲得化學(xué)知識和技能的同時，體驗探究的樂趣?；瘜W(xué)實驗是進行科學(xué)探究的主要方式，它的功能是其他教學(xué)手段無法替代的，能充分幫助學(xué)生建立創(chuàng)新思路。學(xué)習(xí)了CO2的化學(xué)性質(zhì)后，向?qū)W生推出如圖所示的一組實驗：當(dāng)在大燒杯內(nèi)和桌上點燃長短相同的2組蠟燭時設(shè)問：若向燒杯里慢慢倒入CO2氣體，和將另一大小相同的燒杯蓋在 桌上，指出2組中先熄滅的蠟燭，并解釋原因。討論中對甲實驗中短蠟燭先熄滅的觀點基本一致，原因是CO2的密度比空氣大。對乙實驗有2種觀點：一種認為是短的先熄滅，理由是蠟燭燃燒時產(chǎn)生的CO2落在燒杯的下面;另種觀點認為長的先熄滅，理由是蠟燭燃燒時產(chǎn)生的CO2是熱氣體，其分子間的距離較大而導(dǎo)致氣體密度比空氣小，熱的CO2氣體此時聚積在上部。討論完畢后，學(xué)生靜悄悄地等待著演示實驗的結(jié)果。當(dāng)向燒杯中倒入CO2時，是短蠟燭先熄滅了。當(dāng)用燒杯蓋在桌上蠟燭上時，不一會是長蠟燭先熄滅了。教學(xué)過程中，通過探究這些實驗，不僅使學(xué)生深刻理解所學(xué)的基礎(chǔ)知識，更重要的是以實驗為基礎(chǔ)，展開創(chuàng)新思維，從而實現(xiàn)知識向能力的轉(zhuǎn)化。

三、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

1.通過設(shè)計實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是一種高素質(zhì)的綜合能力，是在運用已知知識和經(jīng)驗去解決新問題過程中產(chǎn)生新穎的觀點，獨特的方法，并用之解決問題的一種高層次的綜合能力。設(shè)計實驗是學(xué)生依據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，利用已有的知識儲備和實驗技能，通過探究確定實驗儀器、藥品、裝置和操作方案的一種學(xué)習(xí)活動。通過化學(xué)實驗設(shè)計既能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。例如：演示Fe（OH）2的制取實驗往往由于Fe（OH）2易被氧化而很難看到白色沉淀，為此讓學(xué)生設(shè)計一種能制得白色Fe（OH）2沉淀的實驗方法。有的學(xué)生采用排除氧氣的傳統(tǒng)方法;有的采用反應(yīng)物上面加有機溶劑的隔絕空氣法;還有的采用加過量鐵釘?shù)倪€原法;還有同學(xué)巧妙地利用注射器完成了實驗，得到了理想的實驗效果。

2.通過改進實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

化學(xué)實驗一般要求裝置簡單，操作方便，藥品節(jié)省，現(xiàn)象明顯，而教材上有的實驗存在不足，并非最佳方案。教師要引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋，對實驗進行合理的改進，使之更趨完美，這也不失為創(chuàng)新的一種形式。例如，初中化學(xué)教材CO還原CuO的實驗對尾氣的處理方法是將它點燃，我們從環(huán)保和能源利用的角度出發(fā)，此法存在著顯然的不足之處，那么有沒有既能保護環(huán)境，又能避免CO浪費的處理方法？同學(xué)們開動腦筋，想出了好幾種改進方法，其中較好的方法有兩種：一是將除去了CO2的CO用導(dǎo)氣管重新通人玻璃管中去還原CuO，將CO重復(fù)利用而又不污染環(huán)境;二是將除去了CO2的CO用導(dǎo)氣管通到酒精燈火焰的上方，利用CO燃燒時放出的熱量還原CuO從而達到節(jié)約燃料的目的。通過該實驗的改進，不僅使學(xué)生加深了對CO性質(zhì)和實驗裝置的認識，而且在此過程中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，創(chuàng)新是時代的要求，中學(xué)化學(xué)教學(xué)應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)科特點，根據(jù)教學(xué)實際充分挖掘化學(xué)實驗的教育功能，在教學(xué)過程中，切實落實創(chuàng)新教育，使學(xué)生形成良好的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)習(xí)慣，全面促進中學(xué)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。

參考文獻：

[1]《中學(xué)化學(xué)教與學(xué)》2003年第9期

[2]《化學(xué)教學(xué)論》劉知新