通過化學實驗培養學生的創新能力

化學是一門以實驗為基礎的學科。而化學實驗則是化學學科的靈魂，化學實驗不僅是學生獲取直觀信息、認識化學世界的窗口，而且是幫助學生認識化學規律，形成化學概念，理解和鞏固化學知識，提高各種能力的重要途徑。更重要的是，化學實驗過程本身就是培養學生創新精神和創新能力的最佳途徑，是其他學科所不能替代的。

21世紀是創新知識的世紀，教育、特別是高職教育是培養創新人才、建立創新思維的關鍵。高職階段是高職學生思維能力與思維品質形成的關鍵階段，因此高職教學、素質教育中創新意識的建立顯得尤為重要。高職的基礎知識教學，特別是理科教學，是對前人研究、發現所積累的基礎自然科學知識成果的傳播再現，不具有首創性。所以，高職化學中的創新教育不是去開拓和創新未知的知識和知識體系，而是創設一定條件和氛圍，引導、啟發學生去模擬、探究原有的實踐活動過程，發現“新”現象，通過聯想、判斷、推理和綜合分析，歸納出物質呈現如此現象的本質和規律。為此，教師在教學中必須做到以下幾點。

運用化學史實中的實驗過程及現象激發學生的創新意識

由于受到許多因素的影響，有關化學史實的教學往往被很多教師所忽視。然而，化學史就是一部不斷創新的科學史，是培養學生創新意識和創新精神很好的素材。通過對化學史實中某些實驗過程及現象的描述，可使學生興趣盎然，極大地激發學生動腦思維、動手實驗和渴望創新的積極性。

例如：學習氫氣時，教師可以介紹16世紀中葉和17世紀的一些科學家發現某些金屬與酸（無強氧化性）反應產生一種可燃性氣體——氫氣，在工業上雖無實用價值，但卻是實驗室制取少量氫氣的極為簡捷的方法；學習王水時，教師可以介紹丹麥著名物理學家波爾是怎樣巧藏諾貝爾金質獎章的；學習磷時，教師可以介紹法國人布蘭特是怎樣發現磷的，等等。

開展探究性實驗，培養學生的創新精神

目前，高職化學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過的化學知識的正確性，對于這些實驗，學生處于被動接受知識的狀態，這種實驗模式缺乏對學生的思維能力、動手實踐能力、創新精神及創新能力的培養。如果將教材中的某些驗證性實驗改為探究性實驗，就可將學生帶入科學探索的情境中，使學生處于一種主動探索知識的興奮狀態，這對激發學生的創新欲望，培養學生的創新精神等方面所起的作用是驗證性實驗所無法替代的。

例如：在講解Fe(OH)2的制備和性質時，筆者先告訴學生Fe(OH)2的顏色、狀態及溶解性，然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反應，讓學生仔細觀察。結果學生未能看到白色絮狀沉淀，而看到的是灰綠色的沉淀。該現象引起學生的思考，此時筆者及時地引導學生進行探索原因：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溶液中溶解了什么物質？當學生通過認真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空氣中的氧氣所氧化時，立即換一瓶經煮沸以除去氧氣的NaOH溶液重新進行實驗。結果觀察到的現象是先得到白色沉淀，但過一會兒就轉變為灰綠色，隨后逐漸變為紅褐色。這一現象又引起學生的疑問：怎樣才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率減慢呢？經過一系列的思考、討論、比較以后，學生最后選擇在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白色沉淀并保持較長的時間不變色。

通過探究性實驗的開展，可以激發學生主動積極探索的精神，增強自信，激活創新能力。

利用開放性實驗習題，培養學生的創新能力

開放性習題是指題目的設計是開放的，答案是靈活多樣的，只要答案合理，就是正確的。開放性習題的出現是對傳統封閉性習題的挑戰。這類習題旨在鼓勵學生運用已有的知識和經驗，對問題發表自己的見解。不同能力的學生可以從不同的角度、不同的側面、不同的范圍、不同的層次去分析、去選擇解決問題的方法和途徑，學生答題的過程就是一個創新過程。利用開放性實驗習題，給學生提供多角度考慮問題的機會，讓學生在解決問題的過程中體驗樂趣，領悟知識，感受成功的喜悅，從而激發學生的創新精神，培養學生的創新能力。

如利用分液漏斗，用一種有機溶劑提取水溶液里某無色物質時，靜置分層后，如果不知道哪一層是“水層”，能否設計一種簡便的判斷方法。學生根據自己已掌握的知識，并在筆者的適當提示下經認真思考，仔細分析、比較，給出了以下幾個合理簡便的方案：

方案一取一支小試管，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方法，后面用“取樣”表述），往其中加入少量的水。如果加水后，試管內的液體不分層，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，若有變化，則說明分液漏斗中下層為“水層”；反之，上層為“水層”。

開展設計型實驗，培養學生的創新能力

實踐是創新的搖籃，學生通過自己思考設計實驗，既可以培養動手動腦解決問題的能力，體驗到成功的喜悅，又可以培養創新思維能力和創新設計能力。例如在鈉的氧化物性質的教學中，筆者要求學生根據反應原理“2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2”，設計一個實驗來驗證CO2與Na2O2的反應及反應后生成的產物。實驗設計要求：1）根據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）盡可能保證實驗設計的科學性和嚴謹性。布置任務后，給學生一段時間，讓他們去獨立思考、查閱資料、設計實驗，然后再組織學生一起對他們提出的設計方案進行分析、討論、比較設計方案的可行性和優缺點等。這就實現了學生自己去發現問題、查閱資料、設計、探索、創新。

總之，注重實驗教學的探索與創新，給學生留出自由思考的空間，增加學生獨立設計、獨立操作實驗的機會，是提高學生素質，培養學生創新精神和創新能力的有效途徑之一。

(作者單位：湖南省岳陽市第三中學)