利用實驗教學 開展創新教育

楊紀宏

摘要：培養學生的創新意識、創新思維和創新能力是現代教育的要求，也是化學教學改革的方向，在實驗教學中積極開展創新教育，有利于發展學生的素質和能力。

關鍵詞：化學實驗;創新

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗在幫助學生掌握化學基礎知識和基本技能的同時，對教育學生樹立科學的態度，掌握科學的方法，培養創新精神等均有極大的優勢。下面就實驗教學中進行“創新教育”的做法和體會作以下介紹。

一、激發學生的創新意識

1.利用趣味實驗，喚醒創新意識

美國哈佛大學校長在世界大學校長論壇講過：“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力，就不可能產生那些對社會和人類具有具大價值的發明創造”。創新意識是指在好奇心和強烈的求知欲驅動下一種愿意發現問題、積極去探究的心理取向，是創新的動力源泉?；瘜W實驗現象是奇妙的，會使學生感到新鮮、驚奇，易對化學產生濃厚的興趣。因而教師要善于用演示實驗的趣味性去誘發學生的好奇心、求知欲，從而喚醒學生的創新意識。如序言課中的“小小照明彈”、“肥皂泡炸彈”、“清水變牛奶”等有趣的實驗，都使學生感到化學是一門充滿神奇、魔幻的學科，進而激勵他們去求知、去探索、去創新。

2.增設演示實驗，培養創新意識

教育教學實驗表明：任何創新都源于問題。因此，根據教學內容及時提出問題，讓學生帶著問題去學習，再適當增設演示實驗，使其在不斷的探索性學習中逐步培養創新意識。例如：講硫酸銅的化學性質時，在回憶了第八章曾講過的“濕法煉銅”，根據金屬活動性順序，排在前面的金屬可以將后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來，除了“鐵釘變銅釘”以外，我又做了”鋅片變銅片”的實驗，然后讓學生思考K、Ca、Na能不能從硫酸銅溶液中置換出銅？此時我就增設了鈉與硫酸銅溶液的反應實驗，在實驗前同學們推測該實驗的現象是“在銀白色的金屬鈉表面覆蓋著紫紅色的銅?！比欢鴮嶒灂r卻觀察到了意想不到的現象：鈉首先熔化成小球，在液面上迅速游動，且發出嘶嘶響聲，很快溶液中出現了藍色絮狀沉淀并有黑色固體產生，而不是鈉把銅從其鹽溶液中置換出來。通過引導學生分析：這是因為鈉首先與溶液中的水反應生成了氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再和硫酸銅反應生成了藍色氫氧化銅沉淀，氫氧化銅是不溶性堿，受熱分解生成黑色氧化銅。這樣做會引導學生探索未知實驗，未知事項，培養其創新意識。

二、開拓學生的創新思維

1.打破思維定勢，培養創新思維

在實驗教學中，要培養學生的創新思維，教師必須引導學生打破思維定勢，加強思維的發散性和求異性。例如將一個鋁制的盛飲料的易拉罐內充滿二氧化碳氣體，然后往罐內注人適量氫氧化鈉溶液，立即用膠布將罐口密封，反應一段時間后可能出現的現象是什么？分析物質發生變化，從加入的物質考慮，這是學生固有的思維定勢，所以一般學生只分析NaOH與CO2反應得出一個易拉罐變癟的現象，而忽視了容器本身：“鋁”與氫氧化鈉溶液反應，因此漏了“癟了的罐重新又鼓起來”的現象。

2.通過探究實驗，展開創新思維

科學探究是一種重要的學習方式，通過科學探究，可以了解事物的本質及變化的根源，把感性的認識上升到理性，能充分調動學生的積極性，使學生在獲得化學知識和技能的同時，體驗探究的樂趣?；瘜W實驗是進行科學探究的主要方式，它的功能是其他教學手段無法替代的，能充分幫助學生建立創新思路。學習了CO2的化學性質后，向學生推出如圖所示的一組實驗：當在大燒杯內和桌上點燃長短相同的2組蠟燭時設問：若向燒杯里慢慢倒入CO2氣體，和將另一大小相同的燒杯蓋在 桌上，指出2組中先熄滅的蠟燭，并解釋原因。討論中對甲實驗中短蠟燭先熄滅的觀點基本一致，原因是CO2的密度比空氣大。對乙實驗有2種觀點：一種認為是短的先熄滅，理由是蠟燭燃燒時產生的CO2落在燒杯的下面;另種觀點認為長的先熄滅，理由是蠟燭燃燒時產生的CO2是熱氣體，其分子間的距離較大而導致氣體密度比空氣小，熱的CO2氣體此時聚積在上部。討論完畢后，學生靜悄悄地等待著演示實驗的結果。當向燒杯中倒入CO2時，是短蠟燭先熄滅了。當用燒杯蓋在桌上蠟燭上時，不一會是長蠟燭先熄滅了。教學過程中，通過探究這些實驗，不僅使學生深刻理解所學的基礎知識，更重要的是以實驗為基礎，展開創新思維，從而實現知識向能力的轉化。

三、培養學生的創新能力

1.通過設計實驗，培養創新能力

創新能力是一種高素質的綜合能力，是在運用已知知識和經驗去解決新問題過程中產生新穎的觀點，獨特的方法，并用之解決問題的一種高層次的綜合能力。設計實驗是學生依據實驗目的和要求，利用已有的知識儲備和實驗技能，通過探究確定實驗儀器、藥品、裝置和操作方案的一種學習活動。通過化學實驗設計既能培養學生的創新能力，又能激發學生學習化學的興趣。例如：演示Fe（OH）2的制取實驗往往由于Fe（OH）2易被氧化而很難看到白色沉淀，為此讓學生設計一種能制得白色Fe（OH）2沉淀的實驗方法。有的學生采用排除氧氣的傳統方法;有的采用反應物上面加有機溶劑的隔絕空氣法;還有的采用加過量鐵釘的還原法;還有同學巧妙地利用注射器完成了實驗，得到了理想的實驗效果。

2.通過改進實驗，培養創新能力

化學實驗一般要求裝置簡單，操作方便，藥品節省，現象明顯，而教材上有的實驗存在不足，并非最佳方案。教師要引導學生開動腦筋，對實驗進行合理的改進，使之更趨完美，這也不失為創新的一種形式。例如，初中化學教材CO還原CuO的實驗對尾氣的處理方法是將它點燃，我們從環保和能源利用的角度出發，此法存在著顯然的不足之處，那么有沒有既能保護環境，又能避免CO浪費的處理方法？同學們開動腦筋，想出了好幾種改進方法，其中較好的方法有兩種：一是將除去了CO2的CO用導氣管重新通人玻璃管中去還原CuO，將CO重復利用而又不污染環境;二是將除去了CO2的CO用導氣管通到酒精燈火焰的上方，利用CO燃燒時放出的熱量還原CuO從而達到節約燃料的目的。通過該實驗的改進，不僅使學生加深了對CO性質和實驗裝置的認識，而且在此過程中培養了學生的創新能力。

總之，創新是時代的要求，中學化學教學應充分體現學科特點，根據教學實際充分挖掘化學實驗的教育功能，在教學過程中，切實落實創新教育，使學生形成良好的科學素質、科學習慣，全面促進中學化學教學質量的提高。

參考文獻：

[1]《中學化學教與學》2003年第9期

[2]《化學教學論》劉知新