參與 合作 探索 創新

曹麗平

【內容摘要】本文以氫氣的實驗室制法為例，簡單闡述在初中化學實驗教學中，充分利用化學實驗激發學生學習化學的興趣；培養學生創造性思維，深入理解化學實驗的設計原理和方法，培養學生的參與實驗，小組合作，探究能力、創新能力和良好的學習習慣。

【關鍵詞】化學實驗 創造性教學

近幾年來，我市課堂教學采用的是以參與、合作、探索、創新為主題的生態教學模式，加強對學生的創新能力和創新意識的培養力度，收到了較好的成果。現以滬教版初三化學《實驗室制氫氣》的教學設計為例談一點粗淺的認識。

氫氣是初中化學中最重要的三種氣體之一，氫氣的實驗室制法是在學生學習了實驗室制氧氣和二氧化碳的基礎上進行的。按傳統的教法，教師一般先進行演示，再做學生實驗；或者教師邊講邊實驗，學生對所用的實驗裝置和步驟是按部就班、機械操作。雖然這樣也能鍛煉學生的基本實驗操作技能，而且也能適應傳統的測驗考試，但是這種重視驗證性的實驗教學，從本質上忽視了對學生的主觀創新能力的培養，壓抑了學生的探究潛能。本節課不僅要求學生能夠掌握氫氣的實驗室制法，更重要的是要培養學生的創新精神、實踐能力和科學素養，使每個學生都擁有創新的機會。讓每個學生都能享受到學習的快樂。因此我在本堂課的教學設計中著力突出了以下兩個方面：

一、讓學生在參與中探索，自主創造性地學習

化學實驗教學是培養學生創新精神和實踐能力的有效手段。實驗教學中需要學生由驗證實驗為自行設計探究實驗，讓學生感受探究實驗的樂趣。

1.需要讓學生能夠設計方案

教師復習氧氣和二氧化碳的實驗室制法，啟迪學生的思維，讓學生從反應物的狀態和反應條件上找到制取氣體的一般思路。在此基礎上，學生可從教師提供的實驗儀器中選擇自己設計實驗所需的各種儀器，組裝出制取氫氣的發生裝置和收集裝置。通過這一自主活動充分開發學生的觀察和思考的潛能，并創造一種愉快、寬松的學習環境，激發學生的求知欲望，使每個學生都能在未知領域中發揮想象的翅膀，積極主動地參與、探索，在思維的啟迪下不斷換元和轉換中走向創新。學生獨立思考后，與小組的其他同學分享交流自己設計的實驗方案。學生設計的實驗方案主要有以下幾種：

（1）固-液不加熱裝置中的簡易式。即一個反應容器和一個帶導管的橡皮塞。但反應容器有試管、廣口瓶、錐形瓶、燒瓶、U型管五種之多。

（2）部分學生在簡易裝置的基礎上采用雙孔橡皮塞加長頸漏斗或分液漏斗，體現了創造性思維的獨立性。

（3）學生交流、討論如何控制反應的速度，有學生設計出用分液漏斗代替長頸漏斗控制液體的流量和流速，來控制反應速度。

（4）還有部分學生認為需要控制反應的開始和結束，在長頸漏斗的基礎上增加帶孔塑料片，設計出簡易的啟普發生器。

（5）有極少數學生直接選擇了啟普發生器，這就體現出部分學生已經具有創造性思維。可見由學生自行設計實驗的能力已遠遠超過了教材的要求。

2.讓學生進行實驗操作

學生自己設計的實驗方案，教師既不告訴學生實驗步驟，也不強調實驗過程中的注意事項，讓學生將方案付諸實踐，獨立探索，不斷變革，發現問題，解決問題。這樣，學生在參與設計實驗裝置的基礎上進行實踐操作，不僅訓練了學生的操作技能，還增強了學生對實驗的深入探究，因而每個學生都能多角度、多層面地發現問題、提出問題、解決問題。“用長頸漏斗的發生裝置，要注意使長頸漏斗的末端浸在液面下，否則氫氣要從長頸漏斗下端逸出”“我認為實驗開始時，應先將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中，然后再加藥品，這樣不僅能夠節約時間，而且不浪費產生的氫氣”。“試管（指反應器）應豎直還是傾斜，是否需要固定在鐵架臺上？”這種個個參與、人人探索的實驗教學方式，一方面，從設計實驗方案的多樣性、獨特性還是到每種方案的親自實踐操作，不但讓學生領略到成功的歡樂，而且也激發和拓展了學生的創造能力和創造意識。另一方面，從教學的實現效果上看，不論是對顯性知識的學習，還是對隱性智慧的領悟，都具有傳統的驗證實驗所無法比擬的效果。

二、讓學生在探索中創新，挖掘教材內容的創造性

事實證明只要學生的創造激情和成功欲望被充分調動，就能給我們更多的驚喜，不斷地由一個創新帶來更多的創新。啟普發生器在滬教版的教學安排中雖然只是補充內容，但卻是一個非常有價值的發生裝置，其中包含著大量的創造性因素。

在這一部分的教學過程中，學生們還沉浸在由自己親自設計的實驗取得成功的喜悅，此時再由教師親自演示啟普發生器制取氫氣的過程，并通過多次打開和關閉活塞，讓學生仔細觀察稀硫酸從球形漏斗流下和被壓回的情況。學生們會對自己所觀察到的奇特實驗現象感到驚詫，從而產生疑問：為什么會產生這一現象？產生這一現象的原理是什么？此時教師可以適時引導學生拓展思維空間，使創造性思維縱向聯動。學生很快就會聯系到以前學過的有關氣體壓強的物理知識，進而從實驗現象、裝置結構分析出本實驗裝置的設計原理。接下來教師讓學生討論、思考怎樣改進自己設計的實驗裝置，才能達到與啟普發生器具有相同的實驗效果。“成功是靠成功推動的。”這一環節的實施，可以讓學生從成功的喜悅中再次萌發創新的欲望，不由自主地進入到創新的思想境界中。其中有一位學生是這樣交流自己設計的裝置改進過程的：“我是先從啟普發生器的活塞出發，當關閉活塞時，氫氣就不能從導管逸出，使發生裝置內的氣體逐漸增多，裝置內的壓強增大，從而將稀硫酸壓回長頸漏斗中。于是我想到我的發生裝置中必須有能將酸液排出的裝置，可以在橡皮塞處插人一長玻璃管。這樣稀硫酸雖然能壓上去一部分，但不能完全與鋅粒分開。這時我又想到了啟普發生器中鋅粒放在容器的上部，稀硫酸在下部，才能將鋅粒與稀硫酸完全分開，于是我又想到了可以試管中間放帶孔的塑料片來盛放鋅粒。”

學生較完善的改進有四種情況：

（1）在長頸漏斗的下端加帶孔塑料片。

（2）在橡皮塞上插入一銅制的燃燒匙用于盛放鋅粒，通過升降燃燒匙來控制反應的開始和結束。

（3）在橡皮塞上插人一細銅絲，銅絲下端盤旋成銅絲網盛鋅粒，通過升降銅絲來控制反應的開始和結束。

（4）在U型管有導氣管的一端加帶孔塑料片。

雖然學生設計的實驗裝置不一定都很完善，但我們教師追求的不是完善的結果，而是每個學生在改進實驗過程中所產生的創新精神。這更是傳統的驗證實驗教學所望塵莫及的。

這堂課這樣設計到底能否達到預期的效果？學生的課后反應就是最好的證明。“我認為通過這種方式上課比以前教師的單純講解、學生學著做要好得多，因為自己動手設計實驗裝置、動手操作實驗，可以鍛煉自己的動腦、動手能力。而且在實驗中所要注意的事項，不需要教師告訴，自己就很明白。”

在課堂中，把每一個學生的積極性都調動起來，使大家的想象力都得到了較大的發揮，把課堂還給學生，由被動變為主動，學生們也實實在在的學到了一些知識，教師也輕松許多，這一舉多得的事，何樂而不為呢？

實踐證明，充分挖掘教材內容和學生的創造性因素，是推動化學創造性教學的有效途徑。所以我們每個教師在教學實踐中，一定要結合實驗教學本身的特點進行教學改革創新，挖掘學生自身的潛力，達到培養學生創造精神和實踐能力的目的。這需要我們不僅充分認識到自己所面臨的一切機遇和挑戰，還需要全面認識自身的優勢和不足，參考自身的教學實際，參考他人的經驗，學習和研究現代教學規律，改革初中化學實驗教學，為創新教育和培養合格人才做出貢獻。

【參考文獻】

[1] 于麗萍. 化學實驗教學[J]. 人民教育，2000.8.

（作者單位：江蘇省張家港市新塍初級中學）