淺談高中化學探究性實驗與學生創新能力的培養

摘 要：通過高中化學探究性實驗，提高學生學習化學的興趣，訓練學生的創新思維，培養學生的創新能力，全面提高化學教學質量，促進教師教學方式和學生學習方式的轉變，為學生將來從事科學研究奠定基礎。

關鍵詞：化學；探究能力；實驗

一、探究性實驗的實踐意義

高中化學探究性實驗營造了優良的教學創新環境，有利于學生創新能力的培養。教師根據中學化學基礎知識、中學化學實驗基本操作及素質教育的要求，確定化學實驗的題目，通過學生設計實驗方案、預測實驗現象，再通過學生自己動手做實驗，最后分析實驗成敗的原因。改變了長期形成的照方抓藥，亦步亦趨，毫無半點新意的傳統實驗方法。培養了學生良好的思維品質和對化學學習的認真科學態度，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新意識和創新能力。

高中化學探究性實驗有利于面向全體學生，全面提高化學教學質量。在化學探究性實驗中，學生根據已有的化學知識，人人通過查資料，再設計實驗，做實驗，化學基礎知識得到鞏固，化學技能得到提高，分析問題和解決問題的能力得到發展，化學教學質量必然提高。

高中化學探究性實驗教學有利于減輕學習負擔，學生的素質得到全面發展。雖然學生在探究實驗中會用一些時間查資料和設計，但在此過程中學生的化學基礎知識得到鞏固和發展，學生學習化學的能力得到提高，學生將從題海中解放出來，學生的素質得到全面提高。

高中化學探究性實驗教學有利于增強學生的自信心。學生的每一次實驗，若得到教師的肯定與評價，學生充分認識到自身的價值，相信一定會學好化學。學生在以后步入社會，也會有堅定的信心，成為社會的有用之人。

高中化學探究性實驗教學有利于教學相長，提高教師的教學水平，教師的創新能力也能得到訓練和提高。

二、探究性實驗的基本內容

1.變驗證性實驗為探究性實驗。驗證性實驗是用實驗來論證已學過的化學知識的正確性，在驗證性實驗中，學生處于被動接受知識的狀態。變為探究性實驗，要求學生有較多的思考與討論，學生處于一種主動探索知識的狀態，對培養學生的創新能力非常有利。比如學習Cl2的性質時，首先讓學生根據理論來提高，Cl2能否溶于水？能否與水反應？Cl2通入稀HNO3酸化的AgNO3溶液、NaHCO3溶液有何現象，遇潤濕藍色石蕊試紙、潤濕和干燥的有色布條有何現象，然后再用DNjTC2wDaXg8tXza6/11Pg==實驗驗證。其次，學生通過討論，運用理論分析，得出結論。學生通過自己參與體驗，不僅活躍了思維，激發了主動積極探索的熱情，而且增強了自信，激活了創新能力。

2.將一些課堂演示實驗進行改進，變為探究性實驗。對于一些課堂演示實驗，遇到現象不明顯、操作復雜、污染物不易處理等現象時，鼓勵學生去改進實驗，設計合理的方案，培養學生的創新思維能力。Fe（OH）2白色沉淀的制取，按課本上的操作白色沉淀的生成不明顯，用哪些方法可以避免Fe2+的氧化，且能保持較長時間。又如，銅與稀HNO3的反應，鼓勵學生去分析教材實驗存在哪些弊端，比如產生NO現象是否明顯、反應速率是否易控制、環境污染等問題。然后學生就會去思考改進實驗方案，克服不足，通過實驗，討論教師的指導方案，再設計出比較完善的方案，此過程體現了學生不唯書本，不唯教材，勇于批判的創新精神。

3.實驗設計本身就是一種探究性實驗。實驗設計作為探究性實驗既可以培養學生動手、動腦、解決問題的能力，又可以培養學生的發散思維能力和創新設計能力，例如，研究Mg、Fe、AL、Cu幾種金屬的活動順序：若采用與酸反應來證明探究過程：（1）提出假設：金屬越活越易失電子，生成陽離子，而使酸中的H+還原成H2，則酸反應越劇烈。（2）驗證假設：在同等條件進行實驗，觀察實驗現象。（3）分析結論：產生氣泡速度快的金屬最活潑，無氣體產生的最不活潑。（4）交流結論，尋找理論依據。（5）應用結論，比如濕法制銅等。這時教師又可以提出，是否能利用原電池反應來檢測金屬活動性順序？如，將Mg、Al作電極分別放入稀H2SO4和NaOH溶液中，讓學生用實驗探究。再如，人教版化學選修4實驗3-3：Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，一些學生認為是NH4+與Mg（OH）2電離產生的OH-結合生成了弱電解質NH3·H2O，使Mg（OH）2的溶解平衡正移而溶解；一些學生認為是NH4Cl水解產生的H+與Mg（OH）2電離產生OH-結合成H2O，使Mg（OH）2的溶解平衡正移而溶解。學生咨詢教師，查閱資料，實驗探究，找到正解。通過實驗設計，培養學生研究知識、分析問題、解決問題的能力。

4.變課本“家庭小實驗”“實踐活動”等為探究性實驗。根據課本上的課外要求，引導學生閱讀查找有關資料，找出理論依據，對課外實驗進行設計，提出問題，熟悉一些實驗小竅門，實驗藥品及儀器的代替品，實驗裝置的改進等等，用方便、簡單、安全、可靠的實驗進行探究，最后同學之間交流得出結論。比如，食鹽中碘元素的測定，市售補鈣保健品中含鈣量的測定，鐵制品生銹條件的探究，調查化肥、農藥的化學成分，結合使用的注意事項分析利弊。

三、探究性實驗的研究目標及教育目標

通過探究性實驗，更新教育觀念和構建新的教學理念，促進教學行為的變革和教學方式的轉變。

訓練教師的同時也培養了學生必須具備課程的設計能力和課程資源的開發應用能力，樹立了“課程創生取向”的教學理念。

體現新課程實施所遵循的“均衡性”原則，使每一個學生都得到充分的發展。

促進教師的角色和教學行為的轉變。使教師成為學生學習的促進者、教育教學的研究者、課程的建設者和開發者。

促進教師教學方式和學生學習方式的轉變，為學生將來從事科學研究奠定堅實的基礎。

（作者單位 四川省三臺縣蘆溪中學）