在化學實驗教學中培養學生的創新能力

創新力是推動社會進步的真正動力，是國家繁榮強大的推動力和根本保障。江澤民同志曾經說過：“創新是一個民族的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力，一個沒有創新的民族，難以屹立于世界民族之林?！睆娀瘒竦膭撔乱庾R，培養學生的創新能力，這是每一位教育工作者義不容辭的職責。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。在所有的自然科學中，化學涉及實驗面之大、內容之廣是其它學科所不能比擬的，化學實驗以其獨有的優越性，在學生創新能力的培養上發揮著重要作用。本文從以下幾個方面，就如何培養學生的創新能力加以闡述。

一、利用探索性實驗，培養學生的創新能力

探索性實驗是先做實驗，通過觀察、記錄、討論、去粗存精，了解事物的本質與變化的根源，把感性的認識上升到理性。它不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能，而且要求學生能靈活地、創造性地綜合運用這些知識和技能。教師利用教材中一些驗證性的實驗可將學生帶入科學探索的情境中，從而不斷激發學生的創新欲望，培養他們的創新意識和創新能力。

例如，在講鐵生銹的條件時，我引導學生做如下探索性實驗：①在第一支試管中加一根鐵釘，注入蒸餾水，不要浸沒鐵釘，使鐵釘與空氣和水接觸；②在第二支試管中加入一根鐵釘，注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵釘，然后在水面上注入一層植物油，使鐵釘只與水接觸；③將第三支試管用酒精燈烘干，放入一根鐵釘，用橡皮塞塞緊試管口，使鐵釘只與干燥的空氣接觸。學生通過比較、分析、討論，最后總結出鐵釘在水和空氣同時存在的條件下最容易生銹。這樣的實驗過程，喚起了學生探索知識的熱情，激發了學生勇于探索的精神，使學生樹立了自信心，增強了創新意識。

二、利用實驗中的“反常”，培養學生的創新能力

無論是教師還是學生，在實驗中都會由于各種原因導致實驗出現“反?！爆F象，如試劑添加順序不當、藥品變質、操作失誤、反應條件控制不當等。如何對待這些“反常”現象呢？我認為：“反?！爆F象的出現制造了認知沖突和失衡，為師生提供了挑戰和機遇，重新創造條件，認識未知，合理提出假設，再通過實驗驗證假設，使“反?！鞭D變為正常，這正是培養學生創造性思維的好題材。

例如，在講氫氧化亞鐵的制備和性質時，我先講清楚氫氧化亞鐵的顏色、狀態與溶解性，然后演示新配制的硫酸亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應，結果學生未能觀察到白色沉淀，而看到了灰綠色沉淀。這一“反常”現象立即引起學生的思考。我及時引導學生探究原因：①為何要將滴管插入試管里溶液的底部，慢慢擠出氫氧化鈉溶液？②為什么要用新配制的硫酸亞鐵溶液？③實驗前為何要將氫氧化鈉溶液煮沸？學生通過分析認識到硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化。我換一瓶已煮沸過的氫氧化鈉溶液，以去除溶解的氧氣，再進行實驗時，先得到白色沉淀，但過一段時間沉淀變成灰綠色，又逐漸變成紅褐色，這一現象又引起了學生的疑問。這時我進一步引導學生探討：采用什么方法能減慢氫氧化亞鐵的氧化速率？經過一系列的思考、討論、比較，最后選用在新配制的硫酸亞鐵液面上滴加幾滴苯作保護層，將滴管伸入試管底部，滴加剛煮沸過的氫氧化鈉溶液，終于得到了白色的氫氧化亞鐵沉淀，并保持了較長時間。這樣的實驗既培養了學生創新能力，又培養了學生探索的興趣。

三、利用對比實驗，培養學生的創新能力

對比，不僅僅是為了求同，更重要的是為了求異。求異思維的形成有利于創新能力的培養。

如在學習二氧化碳的實驗室制法時，為了選擇較適合的反應藥品，我要求學生做如下五個對比實驗：①石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應；②石灰石（或大理石）和稀硝酸反應；③石灰石（或大理石）和稀硫酸反應；④碳酸鈉固體和稀鹽酸反應；⑤純凈的碳酸鈣固體和稀鹽酸反應。通過對反應速率的比較及對濃鹽酸揮發性的觀察，學生很快得出結論。又如在講解乙醛和氫氧化銅的反應時，我要求學生除按課本完成實驗外，還增加一個對比實驗，即硫酸銅溶液過量，氫氧化鈉溶液不足時生成的氫氧化銅懸濁液再與乙醛反應。通過對反應現象的分析、比較，學生很容易得出該反應所需的條件。教師在教學過程中適當增加對比實驗，不但能滿足學生的好奇心和求知欲，而且能培養學生不滿足書本已有的結論，勇于尋根問底的探索精神，這對于開發學生的創造潛能，培養學生的創新能力無疑是有利的。

四、利用實驗設計，培養學生的創新能力

化學是一門以實驗為基礎的科學，因此，化學實驗方案的設計貫穿于化學科學發展的全過程。設計實驗時，教師要引導學生閱讀有關材料，遵照化學實驗方案設計的基本要求，提出實驗方案。實驗方案包括實驗的名稱、目的、原理、儀器、藥品、步驟、現象、記錄、結果處理、問題討論等。然后讓學生親自進行實驗操作。這樣不但可以有效地培養和鍛煉學生的實驗能力，而且可以使學生的創造性思維在實驗過程中得以發展和提高。

例如，在學習金屬和鹽的置換反應時，我要求學生設計一個實驗方案來判斷鐵、銅、銀三種金屬的活動順序。本題屬于實驗設計型，難度大、要求高。由于未加任何附加條件，因此設計方案不只一種。問題一提出，學生情緒高漲、躍躍欲試，設計的方案也很多，我在點評時強調實驗設計應本著安全可靠、操作簡便、節約藥品、減少污染等原則。然后利用實驗課，開放實驗室，讓學生親自動手去做。學生在課堂上獲得了間接知識，在實驗室中獲得直接經驗，長此以往，逐漸積累，學生的創新能力一定會得到提高。

化學實驗中處處滲透著新的知識，無論是藥品的回收，還是儀器的洗滌，無不滲透著每個學生的創新意識。例如，銀是一種貴重的金屬，做完銀鏡反應后，試管內的銀鏡可以用稀硝酸洗滌，反應后產生的硝酸銀溶液可用于氯離子的檢驗。又如，做完碘的升華實驗后，可以用酒精進行洗滌得到碘酒，碘酒在醫療上有消毒、殺菌之功效。這樣既能把學生學到的化學知識和解決日常生活中的問題緊密聯系起來，又能提高學生的學習興趣，激發學生的創新意識，深化其創新能力。

創新是時代的要求。不創新，科學技術就不能發展；不創新，社會就不能進步；不創新，國家就沒有前途。缺乏創新能力的人將不能很好地適應時代的要求。培養學生的創新能力是每個教育工作者應盡的義務。實踐證明，注重實驗的創新與探索，給學生留出思維的空間，增加學生獨立設計、獨立操作實驗的機會，是提高學生科學素質、培養學生創新能力的有效途徑之一。