如何通過化學實驗培養學生的創新能力

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。化學實驗是化學學科的靈魂，如何通過化學實驗培養學生的創新能力呢？我在實驗教學過程中做了以下幾點嘗試。

一、使實驗儀器多功能化，幫助學生打破固定思維束縛

加強實驗儀器功能開發教學，可以幫助學生加深對實驗儀器和實驗原理的認識，還可以幫助學生打破固定思維的束縛，為培養學生創新能力打下基礎。下面以幾種常見儀器功能開發為例加以說明。

1.漏斗功能的開發

第一，用于集氣。如在鈉與水的反應中，將漏斗置于水中，倒扣在鈉塊上方，產生的少量氣體可順利地通過漏斗進入試管中。第二，用于尾氣吸收。利用倒扣漏斗增加氣液接觸面，防止易溶氣體的倒吸，如用于氯化氫或氨氣的尾氣吸收裝置中。第三，和其他常見實驗儀器和用品組裝成一個簡易分液器進行分液。

2.玻璃管功能的開發

第一，作為反應容器。如在二氧化硫的性質實驗中，將用品紅濕潤的紙條或石蕊試紙塞進玻璃管進行微型實驗。第二，作為冷卻器。如在實驗室制取乙酸乙酯實驗中，長導管除了導氣外，還充當了冷卻器的作用。第三，盛放樣品。如將碘密封在玻璃管中，加熱盛碘的一端，觀察碘升華與凝華現象，并可循環使用。

3.干燥管功能的開發

用石棉堵住干燥管的小口，裝入固體反應物，在大口一端連接導管，就可用作可控式簡易氣體發生器。如干燥管內裝電石，通過控制其接觸水面而方便制取乙炔。

此外，還可將日常物品應用于化學實驗。例如氣球可用于收集氣體；塑料瓶可改裝為酸雨收集器、天然水凈化過濾器等。

二、質疑教材中的演示實驗，培養學生的創新勇氣

演示實驗是化學教學中被廣泛應用、最有成效的教學形式。雖然教材的演示實驗設計及操作方法經過反復驗證，但在實際操作中仍發現其存在一些不足，需進行改進。

例如: 蘇教版乙酸乙酯的制備實驗中，收集乙酸乙酯時是用飽和碳酸鈉溶液做吸收液，但僅用飽和碳酸鈉溶液作吸收液有其不足之處：第一，作為演示實驗，要求現象明顯。教材中以試管做反應容器，生成乙酸乙酯的量比較少，雖有分層現象，但上下層均為無色透明液體，學生不易觀察。第二，飽和碳酸鈉溶液作用不直觀。此時，提出問題:如何才能觀察到明顯的實驗現象?如何使飽和碳酸鈉溶液的作用體現得更直觀?可引導學生在Na2CO3溶液上下工夫，這時就會有學生想到酸堿指示劑。實驗前，先向飽和碳酸鈉溶液中滴入2～3滴酚酞試液，溶液變成紅色。隨著反應的進行，溶液出現分層現象，上層為無色液體，下層為紅色液體（可用一張白紙作觀察背景）。學生很容易觀察到乙酸乙酯的生成，演示效果較好。待加熱完畢后，用力振蕩試管，會發現下層溶液紅色褪去。說明Na2CO3與乙酸反應，飽和碳酸鈉溶液作用一目了然，學生很容易理解和掌握。

三、加強探究性實驗教學，發掘學生的創造性潛能

探究性實驗是指在化學實驗的基礎上，通過科學的分析綜合等思維過程來獲取知識，這一過程要求學生有較多的思考和討論，學生處于一種主動探索知識的狀態，對培養學生的創新能力非常有利。比如，在學習原電池的原理時，首先演示“番茄原電池”（由銅片、鋅片、導線、音樂卡和番茄組成）趣味實驗。設問：“這個簡單構造為什么能使音樂卡發出聲音？”鼓勵學生討論質疑：音樂卡發聲肯定有電流通過，電流從何而來？若用檸檬或蘋果等其他水果代替番茄行不行？指導學生帶著疑問自己動手設計實驗進行探究。在實驗過程中，學生會發現采用不同的水果時，音樂卡的音量不一樣，選取不同電極材料時，電流也有明顯差異。學生會問：“這是什么原因呢？”這樣層層深入，引導學生深入思考，發掘學生的創造性潛能，激活了學生的創新能力。

四、引導學生設計實驗，培養學生的創新能力

創新思維是多種思維的綜合表現。在探索實驗創新的過程中，要重視訓練常規思維，同時更要重視培養創新思維，使學生能夠善于發現問題并能從新的觀點、新的角度尋找解決問題的新途徑。通過引導學生根據實驗目的和原理自行設計、獨立完成有關實驗，不僅可以有效地鍛煉學生的實驗能力，而且在實驗操作過程中，使學生創造性思維得以發展，培養創新能力。

綜上所述，培養學生創新能力應該從化學實驗入手，因為實驗是創新之本。要立足于這一點，教師首先要打破固定思維對學生的束縛，培養學生的創新勇氣，發掘學生的創造性潛能，通過設計實驗給學生提供創造的平臺，從而達到培養學生創新能力的目的。

參考文獻

［1］ 宗漢.加強儀器功能開發 培養學生創新能力［J］.化學教學，2008（7）.

［2］ 楊玉琴.關于“水果電池”的實驗探究［J］.化學教學，2008（1）.

(責任編輯 廖銀燕）