化學實驗與學生創新能力的培養

新課程標準的核心是培養學生的探究精神和創新能力，培養學生的科學素養。化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是化學學科的靈魂。化學實驗不僅是學生獲取直觀信息，認識化學世界的窗口，而且是幫助學生認識化學規律、形成化學概念、理解和鞏固化學知識，提高各種能力的重要途徑。注重化學實驗教學的探索與創新，使學生通過親身體驗、實驗來完成科學探究活動，則是培養學生創新精神和創新能力的重要途經。

一、 設計趣味實驗，激發創新意識

化學趣味實驗能以簡單的操作，鮮明的現象對學生產生巨大的吸引力。因此，趣味實驗是培養學生創新意識的重要實驗素材。例如，在緒言課上，教師以參與者身份和學生一起變“戲法”：“魔棒點燈”、“水變牛奶，牛奶變水”、“會變色的小貓”、“燒不壞的手帕”，將學生帶入奇妙的化學世界，喚起他們強烈的好奇心和求知欲。面對千變萬化的“戲法”，學生樂得咧開了嘴，露出了迷惑的眼神。這時，教師應不失時機地向學生提出如下問題：什么是化學？我們為什么要學習化學？通過組織學生討論、交流，使學生初步認識到化學是研究奇妙的物質世界的科學，學好化學對人類認識自然、改造自然有著重要的作用。從而使學生對化學產生濃厚的興趣，產生探索未知世界的欲望，進而激發他們的創新意識。

二、 開展探究性實驗，培養創新精神

新教材沒有嚴格區分演示實驗和學生實驗，提倡在教師指導下，由學生親身體驗的教學形式。教材里的實驗，都可以由師生共同去設計、探究，將學生帶入科學探索的情境中，使學生始終處于一種主動探究知識的興奮狀態。這對激發學生的創新意識，培養學生的創新精神將起著重大的作用。例如，在進行第五單元課題1《質量守恒定律》的[活動與探究]過程中，紅磷燃燒生成P2O5，同時放出大量的熱，由于放熱使玻璃管上的氣球鼓起來，也許是氣球質量不好有些漏氣，學生可以清楚地看到氣球里有少量的白煙飄逸到空氣中去。當錐形瓶冷卻后，放回到天平上稱量，學生看到天平指針向右偏轉。問：為什么天平不保持平衡，指針會向右偏呢？學生的回答是：“有少量的P2O5逸散到空氣中去了。”再問：如果將氣球從玻璃管上拿掉，指針又會發生什么變化呢？學生不假思索地回答：“繼續向右偏。”此時，教師不要馬上給予否定，而是動手拿掉接在玻璃管上的氣球，再放回天平稱量，讓學生仔細觀察天平指針的變化，事實上指針向左偏轉。同學們迷惑了，流露出不解的眼神。“此時無聲勝有聲”，教師不要急于解釋，因為這正是培養學生思維、啟迪想象的最好契機。因此教師可以給予恰當的啟發：P2O5在常溫下是什么狀態？錐形瓶冷卻后，瓶內氣體壓強有無變化？這樣，學生便能很快明白其中的緣故。

開展探究性實驗還應鼓勵學生課外自主學習、合作交流和自主探究。從生活實際出發，提出一些探究性的問題。如(1)在家里做會“游泳”的雞蛋的實驗；(2)采集幾種植物的花瓣或果實自制指示劑，交流實驗結果，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，學生在山上采集到的礦石，讓他們用簡單的方法能夠把它們跟含有CaCO3的石灰石區分開來。九(1)班鄧麗玲同學的家長這樣評價到：“自開設化學課后，麗玲在家里設置了一個家庭化學實驗室，自己提出問題，設計并動手實驗，仔細觀察實驗現象，如實記錄實驗結果，達到癡迷的程度。對生活中的一些現象，她能運用所學化學知識給我們解釋。例如，她會告訴家人：‘酸性食物不宜用金屬容器盛放’表現出了對化學的濃厚興趣及探索未知世界的強烈欲望。”

通過開展探究實驗，極大地激發了學生的探究熱情，培養了學生的創新精神。

三、 改進課堂演示實驗，培養學生創新能力

面對時代的要求和挑戰，社會需要大批創新型人才。因此新教材標準以培養學生創新精神和實踐能力為重點。教師應鼓勵學生設計實驗方案，去進行探究性實驗，進而培養學生的創新能力。例如，在第一個學生實驗[對蠟燭及其燃燒]的探究中，按課本中的做法，檢驗蠟燭的燃燒產物時由于燒杯發燙，且學生難以掌握傾倒澄清石灰水的時機，會影響實驗現象的觀察。由此學生會提出疑問：有沒有更好的實驗方法呢？經過學生的思考與交流，最后研究出兩套不同于課本的實驗操作：(1)將蠟燭放在盛有澄清石灰水的燒杯中點燃。(2)在三角架上放一張鐵絲網，將蠟燭點燃后放在鐵絲網上，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大燒杯。兩套實驗裝置都能清楚地觀察到有H2O和CO2生成。學生從中體會到創新的喜悅，這比學生照方抓藥作實驗后的感受更加強烈和持久，這不但激發了學生的探究興趣，而且有利于在以后的學習中發揮他們的自主性，從而培養了學生的創新意識和創新能力。

四、 開展設計型實驗，培養學生的創新能力

實踐是創新的搖籃。通過學生思考設計實驗，既可以培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，讓學生體驗到成功的喜悅，又可以培養學生的探究能力和創新精神。例如，在Cu2(OH)2CO3 受熱時是否發生反應及反應后的生成物是什么的教學中，我要求學生根據反應原理Cu2(OH)2CO3?勖2CuO+H2O+CO2↑設計一個實驗來證明Cu2(OH)2CO3 是否發生反應及反應后生成物的檢驗。實驗設計要求：

1. 根據實驗原理選擇實驗所需要的試劑、藥品；

2. 確定實驗所需的儀器、裝置及連接順序；

3. 盡可能保證實驗設計的科學性和嚴謹性。

這樣引導學生去發現問題、分析問題，在查閱資料及交流討論的基礎上，找出解決問題的方法。然后再組織學生對他們提出的設計方案進行分析、討論，比較設計方案的可行性和優缺點。選擇其中幾組方案由學生在課堂上演示，對優秀的設計給予表揚，對較差的設計則指出其亮點，并分析存在的問題及改進方法，從而調動了各層次學生創新的積極性，培養了他們的創新精神和創新能力。

學生通過實驗探究，實驗又側重于探索和研究，這樣的實驗不單純地以理解知識和培養興趣為目的，而是以實驗為活動載體，通過學生的親身體驗來完成科學探究活動，這樣不僅能促進學生個性特長的發展，而且培養了學生的創新精神和創新能力，達到以培養學生科學素養為宗旨的目的。

（河源市龍川縣車田中學）