化學實驗教學中如何培養學生創新能力

摘要： 在化學實驗教學中，如何遵循化學本身的發現、發明與創新的發展規律，遵循學生的認知規律，更好地利用實驗教學手段去培養學生的創造性思維能力，培養學生的創新意識和創新能力，這已成為當前中學化學教學的緊迫問題。

關鍵詞：實驗 創新意識 創新能力

一、培養創新能力的必要性

一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界民族之林。一個創新人才既要具備創新意識，又要具備創新能力。一方面創新意識屬于世界觀的范疇。人的世界觀是在十七、八歲的時候形成的，而這個年齡的人正是處在高中時期。另一方面，創新能力又屬于思維能力的范疇。心理學告訴我們：青少年時期有兩次思維能力發展的高潮，一次是在十四歲，正值初中階段；一次是在十七歲，正值高中階段。一個人的思維能力，發展到十八歲就基本成熟。在這兩個階段培養成的思維習慣，會與人終生相隨，這說明創新教育必須從基礎教育抓起。

今天，考試的功能得以進一步發揮，重復、記憶負擔比幾十年前有過之而不及。改變基礎教育現狀，實施創新教育是我國基礎教育改革的重要方向，培養創新人才是我國基礎教育最重要的任務之一，也是我們教育工作者的職責所在。

二、通過化學實驗培養學生創新能力

課堂教學是創新教育的主陣地，在傳授知識的過程中培養能力，在培養能力的過程中傳授知識，兩者相輔相成，相得益彰。中學化學實驗教學的任務是：除教給學生基本化學知識外，還必須教給學生各種能力，尤其是創新能力，中學化學教學大綱明確指出：加強實驗教學是提高學生能力的重要環節。實驗是化學的靈魂，是化學魅力和激發學生學習興趣的源泉之一，更是培養和發展學生思維能力的和創新能力的重要方法和手段。

（一）變教師演示實驗為學生實驗，激發學生的創新動機。

興趣是主動的原動力。濃厚的興趣會使學生產生積極的學習態度，并以渴望和愉快的心情去學習、探究知識。化學實驗中五彩繽紛的實驗現象，極大地激發起學生的好奇，通過對課本中某些實驗的改進引導他們去觀察、分析實驗現象，從而揭示事物的本質，讓學生親身體驗，得到成功的喜悅，會使他們學習化學的興趣更濃，探索、創新的動機更強烈。教師以“趣”導航，以“情”引路，把課堂教學變成學生充滿活力的學習樂園，學生實驗成功后，就會領略到成功的喜悅，使學習的興趣和創新的動機得到充分的培養。

在新授鈉與水反應實驗時，讓學生分組實驗，要求學生認真觀察并描述現象后設計問題仔細思考：為什么鈉會浮在水面上？為什么鈉會熔成閃亮的小球？閃亮的小球為什么會在水面上迅速游動并發出輕微的嘶嘶聲直至消失？反應后滴入酚酞試液，水溶液為什么會顯紅色？通過不斷地引導觀察，學生獲得感性材料，然后讓學生透過現象認識本質，由學生總結鈉與水反應的現象和原理：浮——密度比水小；球——熔點低（97.81℃），鈉與水反應放熱；游——放出氣體，推著小球游動直至消失；咝——反應劇烈；紅——生成堿使酚酞溶液由無色變成紅色；結論：鈉與水反應實質是和水電離出來的氫離子反應。

（二）開展探究性實驗，增強學生的創新意識。

現行中學教學中的實驗教學多屬于驗證性實驗，整個演示實驗過程，學生始終處于觀眾的位置，某些具體的操作細節或現象一晃而過，甚至“視而不見”，不能留下深刻的印象，實踐證明這種方法不利于調動學生的積極性。在課堂教學中，應通過提出問題、做適當的引導，給學生創設研究問題的情境（實驗現象、思考、討論、改進），把課堂上學習的自由權“還”給學生，讓學生親自去感受、探索、查明問題的關鍵所在，尋求解決問題的最佳方案。

例如，教材上安排了制備Fe（OH） 白色沉淀的演示實驗。

問題1、如何制備白色的Fe（OH） 沉淀？

學生活動：將可溶性亞鐵鹽溶液中滴中堿溶液。將NaOH溶液直接滴入FeCl 溶液中，立即出現灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色沉淀。

提出疑問：為何沒有白色的Fe（OH） 沉淀？

引導學生探究原因：+2價態的鐵易被空氣中的O 氧化成+3價的鐵。白色的Fe（OH） 逐漸變成了紅褐色的Fe（OH） 沉淀。

問題2，如何操作才能得到白色的Fe（OH） 沉淀？

學生活動：沒有空氣的條件下。將滴管插入試管里溶液的下面慢慢擠出NaOH溶液，滴入后還是立即見到灰綠色沉淀，一段時間后變成紅褐色沉淀。

引導學生設計方案并動手操作：試管中先加入新制的FeCl 溶液，再加一定量的植物油或汽油，然后將膠頭滴管插入液面下，逐滴滴入煮沸過的NaOH溶液。

現象：產生白色Fe（OH） 沉淀，且能保持較長時間。

（三）設計實驗課題，培養學生的創新能力。

實驗課題既是化學教學上的一種特殊習題，又是要求較高的特殊形式的學生實驗，實驗的原理、使用的儀器和藥品、操作的步驟和注意事項等都由學生自己設計，這對于學生綜合運用基礎知識的實驗技能，培養他們借助實驗研究解決某些實際問題的能力，以及培養創新精神和能力具有重要的意義。

例如：設計實驗，測定一瓶長久放置而部分被氧化的亞硫酸鈉晶體的純度。要求學生分組根據Na SO 和Na SO 的性質，對實驗方法和大致步驟進行規劃和設想，從不同角度、不同側面，運用實驗原則和已掌握的實驗方法設計出實驗方案。最后匯總出了如下幾種方案：

（1）沉淀法：稱取樣品mg，加入足量的稀鹽酸溶解后加入過量BaCl 溶液，過濾、洗滌、干燥、稱重，得到ng固體。

（2）量氣法：稱取樣品mg，加入足量的稀硫酸溶液，收集并測得SO的體積。或者稱取樣品mg，加入足量的稀硫酸溶液，將生成的SO 全部趕入盛吸堿石灰的干燥管，求得干燥管在吸收SO 前后的質量差為ng。

（3）S稱重法：稱取樣品mg溶于水配成溶液，加入過量的Na S溶液后，再加入過量的稀硫酸，充分反應，洗滌、干燥、稱重，得到ng固體。

再進一步引導學生對以上各種方案進行比較，合理評價，分析各種方案中可能出現的誤差以及誤差的大小，篩選出了最佳的實驗方案然后進行驗證。

教學實踐證明，富有探索性和創造性的實驗設計，不僅使學生獲得了全面豐富的實驗方法和實驗技能，而且能訓練和發展學生的發散思維和創新思維，提高了學生學習的積極性和主動性，有效地培養了學生創新實驗的能力和創新精神，使學生的智力和思維的深刻性、嚴密性、創造性、廣闊性和敏捷性都得到了充分的開拓和訓練。

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