化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)

摘要：中學(xué)階段是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的重要階段，化學(xué)是中學(xué)階段一門(mén)重要的學(xué)科，化學(xué)教師肩負(fù)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的重要任務(wù)。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，闡述在高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì).

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；復(fù)習(xí)；創(chuàng)新；培養(yǎng)

基礎(chǔ)知識(shí)教育，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)起到關(guān)鍵性作用。近年來(lái)高考命題越來(lái)越重視對(duì)能力的考查，尤其注重對(duì)創(chuàng)新能力的考查。在高三化學(xué)總復(fù)習(xí)階段，學(xué)生已經(jīng)有了一定的知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能，這就為加大創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)力度提供了有力的條件。

一、在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

創(chuàng)新意識(shí)是指在好奇心和強(qiáng)烈求知欲的驅(qū)動(dòng)下的一種愿意發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、積極探索的心理取向，是創(chuàng)新的動(dòng)力源泉。“如果沒(méi)有好奇心和純粹的求知欲為動(dòng)力，就不可能產(chǎn)生那些對(duì)社會(huì)和人類(lèi)具有大價(jià)值的發(fā)明創(chuàng)造。”要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)生。化學(xué)教師在復(fù)習(xí)中要勇于創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。只有學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)有著強(qiáng)烈的探索欲望和對(duì)化學(xué)知識(shí)及規(guī)律的擁有欲，才可能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能，產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。

任何一個(gè)化學(xué)儀器都具有其特殊的用途，但并非唯一用途，教師在教學(xué)過(guò)程中不應(yīng)該把它們講死，應(yīng)讓學(xué)生在儀器使用上進(jìn)行創(chuàng)新。如洗氣裝置常用廣口瓶和帶導(dǎo)管的雙孔橡皮塞組成（如圖1），在問(wèn)到它的用途時(shí)，學(xué)生很容易回答可作為洗氣瓶（凈化氣體）。這時(shí)，洗氣瓶中裝有合適的試劑，氣體從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)，被凈化后再?gòu)亩虒?dǎo)管導(dǎo)出（如圖2）。接著，教師再提問(wèn)：除了洗氣外還有哪些用途？ 學(xué)生經(jīng)過(guò)思考和討論，認(rèn)為還應(yīng)有以下用途：集氣瓶、儲(chǔ)氣瓶、量氣瓶 （如圖3）和安全瓶（如圖4）等。如此復(fù)習(xí)，使學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單的儀器倍感興趣，思維得到活化，復(fù)習(xí)效果得到提高，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得到了培養(yǎng)如此訓(xùn)練，學(xué)生可走出思維的陳規(guī)老路，使創(chuàng)新意識(shí)增強(qiáng)^[1]。

二、在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)

創(chuàng)新精神是指勤于思考、樂(lè)于實(shí)踐、刻意求新的精神，勇于創(chuàng)新、樂(lè)于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新、不斷創(chuàng)新，是創(chuàng)新的內(nèi)涵所在。創(chuàng)新精神是創(chuàng)新能力的前提。愛(ài)因斯坦說(shuō)“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要、更困難”。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中大膽質(zhì)疑、勇于發(fā)問(wèn)都是創(chuàng)新精神的體現(xiàn)。在復(fù)習(xí)中，教師首先要教學(xué)民主，廢除教師滿(mǎn)堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)方法，建立良好的師生關(guān)系，營(yíng)造一個(gè)寬松、和諧、自然、民主、平等和具有科學(xué)氣息的學(xué)習(xí)環(huán)境。這樣，學(xué)生才能敢想、敢問(wèn)、大膽質(zhì)疑、暢所欲言。筆者在復(fù)習(xí)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，突然有個(gè)學(xué)生提出：老師，我覺(jué)得如果用課本上的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行操作，必然有氨氣外逸！這時(shí)，筆者首先肯定該學(xué)生的觀察，對(duì)他敢于提出課本中實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的不足之處表示欣賞，接著筆者又向?qū)W生們提出：如何防止氨氣外逸呢？有的學(xué)生提出將導(dǎo)氣管直接插入水中，有的學(xué)生提出用倒扣的漏斗于水中吸收氨氣等等。通過(guò)討論，學(xué)生的思維被激活了，學(xué)生的創(chuàng)新精神也得到了培養(yǎng)。

三、在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力包括敏銳的觀察能力，創(chuàng)造性的想象能力及創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力。創(chuàng)新能力是創(chuàng)新者順利完成某一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目必備的心理特征，而其外部特征即是所采取的創(chuàng)新方法。其具體表現(xiàn)為研究課題過(guò)程中采取的思維方式及技術(shù)路線(xiàn)，這是創(chuàng)新能否成功的關(guān)鍵所在。創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神是基礎(chǔ)，而創(chuàng)新能力是核心。

1 .在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

利用已知的儀器裝置，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒂闷罚O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)是近幾年高考實(shí)驗(yàn)題的一個(gè)方向。化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，有一定的綜合性和難度，涉及較多的化學(xué)知識(shí)，如氣體制備、除雜、提純、儀器連接、定量計(jì)算，定性分析等。要正確解答此類(lèi)題，必須進(jìn)行知識(shí)遷移和重組。只有經(jīng)過(guò)全面思考，合理的分析推斷取舍，才能設(shè)計(jì)出正確的方案。讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能調(diào)動(dòng)學(xué)生發(fā)散思維，探索多種實(shí)驗(yàn)途徑，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如對(duì)硝酸銅實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的討論，有的學(xué)生設(shè)計(jì)用銅屑和濃硝酸為原料制取硝酸銅；有的學(xué)生設(shè)計(jì)用銅屑與稀硝酸為原料制取硝酸銅；有的學(xué)生提出先把銅屑在空氣中灼燒，再跟濃硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅等。通過(guò)討論，學(xué)生明確了前兩種方案存在的弊病有：1會(huì)產(chǎn)生大量具有污染性的氣體如NO2或NO；2反應(yīng)物硝酸的用量用得多。而后一種方案恰好克服了前兩者的不足之處。從中選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)和提高。

2.在探索性實(shí)驗(yàn)研究中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

復(fù)習(xí)時(shí)，可以常見(jiàn)題為生長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)原題進(jìn)行引伸和拓展，讓學(xué)生發(fā)掘其內(nèi)涵和外延，用盡可能多的方法來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，選擇最優(yōu)方案，依此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如在復(fù)習(xí)易溶于水的氣體HCl、NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)（如圖5），筆者通過(guò)下列過(guò)程對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探索和拓展：

【提出問(wèn)題】

噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？

【得出結(jié)論】

噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是減小瓶?jī)?nèi)的壓力。

【問(wèn)題拓展】

減小瓶?jī)?nèi)的壓力，除了氣體溶解于水外，還可采用哪些途徑？

組織學(xué)生分析討論得出結(jié)論：還可以采用氣體與溶液反應(yīng)，如氣體CO2、Cl2、H2S在NaOH溶液中，乙烯在溴水中，SO2在酸性高錳酸鉀溶液中；也可采用物理方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如在燒瓶外包冰塊，通過(guò)降溫或在燒瓶外包熱的濕毛巾，通過(guò)加熱而使壓強(qiáng)減小（如圖6）等^[2]。

【創(chuàng)新應(yīng)用】

以上討論的噴泉實(shí)驗(yàn)，都是由于容器內(nèi)壓力小于大氣壓造成的，若用濃酒精；汽油和水；鐵塊和稀鹽酸能否做成類(lèi)似的噴泉實(shí)驗(yàn)?zāi)兀咳裟埽瑧?yīng)如何設(shè)計(jì)裝置呢？鐵與稀鹽酸的反應(yīng)，有氣體H2生成，對(duì)此學(xué)生都很熟悉，大多數(shù)學(xué)生以此作為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的突破口。自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，逐一認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并進(jìn)行歸納得出結(jié)論：將敞口的燒杯改為一個(gè)密閉的容器如錐形瓶，利用鐵與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣使錐形內(nèi)的氣體壓力大于圓底燒瓶?jī)?nèi)的氣體壓力，這樣就設(shè)計(jì)出相應(yīng)的裝置（如圖7）。在此基礎(chǔ)上學(xué)生對(duì)濃酒精或汽油與水也設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)方案，只要在圖7中錐形瓶外包熱的濕毛巾，通過(guò)加熱而使錐形瓶?jī)?nèi)的酒精或汽油蒸發(fā)，增大其中的壓力，將錐形瓶中的液體壓入圓底燒瓶中，也可產(chǎn)生噴泉。通過(guò)這樣的拓展、總結(jié)，使學(xué)生知道噴泉實(shí)驗(yàn)是由于氣體溶解、反應(yīng)或其它物理手段造成壓力差而引起的一種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；學(xué)會(huì)運(yùn)用物理、化學(xué)和生物等綜合知識(shí)，從定性到定量分析噴泉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的能力。

事實(shí)上，創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力三者相互包含，相互融通，相互影響，構(gòu)成了創(chuàng)新人才所必備的素質(zhì)。激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)，也增強(qiáng)了創(chuàng)新精神；在培養(yǎng)創(chuàng)新精神的同時(shí)，也鍛煉了創(chuàng)新能力；培養(yǎng)了創(chuàng)新能力的同時(shí)，更激活了創(chuàng)新意識(shí)，更具備了創(chuàng)新精神。化學(xué)教師在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要讓學(xué)生去設(shè)計(jì)問(wèn)題，去解決問(wèn)題，在解

決問(wèn)題的過(guò)程中，不僅溝通了知識(shí)間的聯(lián)系，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高西軍，張興海.淺談高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中創(chuàng)新精神培養(yǎng)[J].化學(xué)教學(xué)，2000（4）：6-7.

[2] 熊麗萍，王秀玲.運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.中小學(xué)資源網(wǎng).