化學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

新課程標(biāo)準(zhǔn)的核心是培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的靈魂。化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取直觀信息，認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的窗口，而且是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)，提高各種能力的重要途徑。注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與創(chuàng)新，使學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)來(lái)完成科學(xué)探究活動(dòng)，則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要途經(jīng)。

一、 設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)?zāi)芤院?jiǎn)單的操作，鮮明的現(xiàn)象對(duì)學(xué)生產(chǎn)生巨大的吸引力。因此，趣味實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的重要實(shí)驗(yàn)素材。例如，在緒言課上，教師以參與者身份和學(xué)生一起變“戲法”：“魔棒點(diǎn)燈”、“水變牛奶，牛奶變水”、“會(huì)變色的小貓”、“燒不壞的手帕”，將學(xué)生帶入奇妙的化學(xué)世界，喚起他們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。面對(duì)千變?nèi)f化的“戲法”，學(xué)生樂(lè)得咧開(kāi)了嘴，露出了迷惑的眼神。這時(shí)，教師應(yīng)不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生提出如下問(wèn)題：什么是化學(xué)？我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)化學(xué)？通過(guò)組織學(xué)生討論、交流，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到化學(xué)是研究奇妙的物質(zhì)世界的科學(xué)，學(xué)好化學(xué)對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然、改造自然有著重要的作用。從而使學(xué)生對(duì)化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，產(chǎn)生探索未知世界的欲望，進(jìn)而激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

二、 開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

新教材沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，提倡在教師指導(dǎo)下，由學(xué)生親身體驗(yàn)的教學(xué)形式。教材里的實(shí)驗(yàn)，都可以由師生共同去設(shè)計(jì)、探究，將學(xué)生帶入科學(xué)探索的情境中，使學(xué)生始終處于一種主動(dòng)探究知識(shí)的興奮狀態(tài)。這對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神將起著重大的作用。例如，在進(jìn)行第五單元課題1《質(zhì)量守恒定律》的[活動(dòng)與探究]過(guò)程中，紅磷燃燒生成P2O5，同時(shí)放出大量的熱，由于放熱使玻璃管上的氣球鼓起來(lái)，也許是氣球質(zhì)量不好有些漏氣，學(xué)生可以清楚地看到氣球里有少量的白煙飄逸到空氣中去。當(dāng)錐形瓶冷卻后，放回到天平上稱(chēng)量，學(xué)生看到天平指針向右偏轉(zhuǎn)。問(wèn)：為什么天平不保持平衡，指針會(huì)向右偏呢？學(xué)生的回答是：“有少量的P2O5逸散到空氣中去了。”再問(wèn)：如果將氣球從玻璃管上拿掉，指針又會(huì)發(fā)生什么變化呢？學(xué)生不假思索地回答：“繼續(xù)向右偏。”此時(shí)，教師不要馬上給予否定，而是動(dòng)手拿掉接在玻璃管上的氣球，再放回天平稱(chēng)量，讓學(xué)生仔細(xì)觀察天平指針的變化，事實(shí)上指針向左偏轉(zhuǎn)。同學(xué)們迷惑了，流露出不解的眼神。“此時(shí)無(wú)聲勝有聲”，教師不要急于解釋?zhuān)驗(yàn)檫@正是培養(yǎng)學(xué)生思維、啟迪想象的最好契機(jī)。因此教師可以給予恰當(dāng)?shù)膯l(fā)：P2O5在常溫下是什么狀態(tài)？錐形瓶冷卻后，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)有無(wú)變化？這樣，學(xué)生便能很快明白其中的緣故。

開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)、合作交流和自主探究。從生活實(shí)際出發(fā)，提出一些探究性的問(wèn)題。如(1)在家里做會(huì)“游泳”的雞蛋的實(shí)驗(yàn)；(2)采集幾種植物的花瓣或果實(shí)自制指示劑，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較所制得的指示劑中，哪些在酸或堿的溶液中的顏色變化明顯？(3)自然界有許多巖石不含CaCO3，學(xué)生在山上采集到的礦石，讓他們用簡(jiǎn)單的方法能夠把它們跟含有CaCO3的石灰石區(qū)分開(kāi)來(lái)。九(1)班鄧麗玲同學(xué)的家長(zhǎng)這樣評(píng)價(jià)到：“自開(kāi)設(shè)化學(xué)課后，麗玲在家里設(shè)置了一個(gè)家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，自己提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到癡迷的程度。對(duì)生活中的一些現(xiàn)象，她能運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)給我們解釋。例如，她會(huì)告訴家人：‘酸性食物不宜用金屬容器盛放’表現(xiàn)出了對(duì)化學(xué)的濃厚興趣及探索未知世界的強(qiáng)烈欲望。”

通過(guò)開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、 改進(jìn)課堂演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

面對(duì)時(shí)代的要求和挑戰(zhàn)，社會(huì)需要大批創(chuàng)新型人才。因此新教材標(biāo)準(zhǔn)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，去進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在第一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)[對(duì)蠟燭及其燃燒]的探究中，按課本中的做法，檢驗(yàn)蠟燭的燃燒產(chǎn)物時(shí)由于燒杯發(fā)燙，且學(xué)生難以掌握傾倒澄清石灰水的時(shí)機(jī)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。由此學(xué)生會(huì)提出疑問(wèn)：有沒(méi)有更好的實(shí)驗(yàn)方法呢？經(jīng)過(guò)學(xué)生的思考與交流，最后研究出兩套不同于課本的實(shí)驗(yàn)操作：(1)將蠟燭放在盛有澄清石灰水的燒杯中點(diǎn)燃。(2)在三角架上放一張鐵絲網(wǎng)，將蠟燭點(diǎn)燃后放在鐵絲網(wǎng)上，蠟燭旁邊放一盛有澄清石灰水的小燒杯，在小燒杯和火焰上方罩一個(gè)大燒杯。兩套實(shí)驗(yàn)裝置都能清楚地觀察到有H2O和CO2生成。學(xué)生從中體會(huì)到創(chuàng)新的喜悅，這比學(xué)生照方抓藥作實(shí)驗(yàn)后的感受更加強(qiáng)烈和持久，這不但激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，而且有利于在以后的學(xué)習(xí)中發(fā)揮他們的自主性，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

四、 開(kāi)展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃。通過(guò)學(xué)生思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，既可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅，又可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神。例如，在Cu2(OH)2CO3 受熱時(shí)是否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)后的生成物是什么的教學(xué)中，我要求學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理Cu2(OH)2CO3?勖2CuO+H2O+CO2↑設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明Cu2(OH)2CO3 是否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)后生成物的檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求：

1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)所需要的試劑、藥品；

2. 確定實(shí)驗(yàn)所需的儀器、裝置及連接順序；

3. 盡可能保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

這樣引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，在查閱資料及交流討論的基礎(chǔ)上，找出解決問(wèn)題的方法。然后再組織學(xué)生對(duì)他們提出的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、討論，比較設(shè)計(jì)方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)。選擇其中幾組方案由學(xué)生在課堂上演示，對(duì)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)給予表?yè)P(yáng)，對(duì)較差的設(shè)計(jì)則指出其亮點(diǎn)，并分析存在的問(wèn)題及改進(jìn)方法，從而調(diào)動(dòng)了各層次學(xué)生創(chuàng)新的積極性，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)又側(cè)重于探索和研究，這樣的實(shí)驗(yàn)不單純地以理解知識(shí)和培養(yǎng)興趣為目的，而是以實(shí)驗(yàn)為活動(dòng)載體，通過(guò)學(xué)生的親身體驗(yàn)來(lái)完成科學(xué)探究活動(dòng)，這樣不僅能促進(jìn)學(xué)生個(gè)性特長(zhǎng)的發(fā)展，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，達(dá)到以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的目的。

（河源市龍川縣車(chē)田中學(xué)）