化學實驗是實現創新的重要途徑

馬紅霞

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的自然科學，多年的教學實踐證明： 化學實驗不僅是使學生獲取化學知識、認識化學規律、形成化學概念、提高各種能力的重要途徑，而且此過程對學生的創新精神和創新能力的培養，是其它學科所不能替代的。因此，我們必須立足化學實驗這個基礎，努力構建培養學生創新能力的“大廈”。

關鍵詞：化學實驗；創新途徑

一、探索性實驗教學模式的實踐

探索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”（用銅片、鋅片、導線、音樂卡和西紅柿組成）趣味實驗，設問：這個簡單構造為什么能使音樂卡發出聲音？在激起學生探究欲望的同時，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？若用茄子或黃瓜代替番茄行不行？直接用稀酸代替番茄效果是不是更好？是什么原理？

指導學生帶著疑問自己動手設計實驗探究：銅片、鋅片分別插入稀硫酸各有何現象？在把插入稀硫酸的銅片、鋅片用導線連起來又有何現象？銅片、鋅片質量有無變化？溶液中的[H+]有何變化？H+在銅片上得到的電子從何而來？如何證明導線上有電流通過？……

在學生實驗的基礎上，教師再利用多媒體課件形象直觀地模擬微觀離子運動和電子轉移，進行精講討論，總結歸納原電池的原理、構成條件、兩極反應和能量轉化等。

最后進行知識的遷移擴展：讓學生討論銅-鋅原電池的缺點；根據原電池的原理設計一個實用電池；探究干電池的結構和電極反應；研究原電池反應與金屬腐蝕和環境污染。激勵學生在延續探究中創新。

二、開展實驗設計，激發創新意識

實踐是創新的搖籃，實驗設計是一個動手動腦并可培養學生各方面能力的過程。通過學生自己思考設計實驗，既可以培養學生動手動腦解決問題的能力，又可以培養學生的發散思維能力和創新設計的能力，如：在進行高考實驗部分復習，氣體與噴泉一節時，教師要求學生設計一套能夠形成噴泉的裝置。教師在組織學生開展實驗設計時，給以一定的指導。學生學過在圓底燒瓶中氨氣、氯化氫氣體與水作用能形成噴泉。其它氣體行不行？形成噴泉的原因是什么？實驗裝置可以做那些改進？此時學生思維活躍，大膽聯想，認真設計，努力創新，設計出了很多方案。很多學生的設計圖原理正確，設計新穎，并把化學與物理知識進行了充分的綜合。并把自己的設計思路介紹給同學們，同學們也對方法的可行性進行討論。學生在手腦并用的活動中迸發出了創造的火花。此設計過程既激發了學生的創新意識，調動了學生的學習積極性，又培養和鍛煉了學生的創新思維能力，收到事半功倍的教學效果。

三、改進一些課堂演示實驗，培養學生的創新能力

對于一些課堂演示實驗，遇到現象不明顯，操作復雜，污染物不易處理時，先帶領同學們共同分析實驗的不足之處，然后鼓勵學生去改進實驗，設計合理的方案。這樣不僅可以培養學生的創新思維能力，而且還會激勵學生敢于創新。如：按教材上的方法制Fe（OH）2，得不到白色沉淀，為什么？學生回答：“可能是氧氣把Fe（OH）2氧化了”。怎么辦？學生回答：“要觀察到明顯的白色沉淀，就要想法除去溶液中的氧氣”。經過討論后，學生對該實驗進行了改進。

方案（1）：實驗操作步驟如下：①取10ML蒸鎦水加熱待用；②取少量硫酸亞鐵用2～3ML蒸鎦水配成溶液；③加入少量鐵粉；④加入一些植物油在所配溶液中；⑤把毛細滴管的下端伸入到硫酸亞鐵溶液中擠出氫氧化鈉溶液。

方案（2）：如圖，先打開止水夾，使I管反應一段時間后再夾緊止水夾。

結果演示方案（1）時比較順利，演示方案（2）時，在II中看不到沉淀。

教師引導學生發現問題。在剛才演示中不是看不到白色沉淀，而是看不到沉淀，為什么？

通過討論，學生認為看不到白色沉淀的原因是稀硫酸過量，氫氧化鈉不足。要看到白色沉淀，就必須保證A中稀硫酸適量，B中氫氧化鈉過量。

同學們修改方案后，再實驗就看到了明顯的白色沉淀。

最后，師生通過討論比較，得出方案（1）（2）均可，但方案（2）更方便。

四、改演示實驗為師生共同完成或學生分組實驗

中學教材中安排的實驗本來就不算多，而教師們不自覺的用講解和演示代替學生的動手操作，或干脆以程式化的書面訓練代替學生分組實驗。導致學生們在動手的興趣和能力方面明顯不足。教師應努力通過動手的活動，來培養學生的創造實踐能力。可將教材中的一些演示實驗改為師生合作實驗或學生分組實驗。

比如，乙烯的實驗室制備和性質實驗，以前總是由教師“承包”完成，學生不思索，被動聽記，現在改為師生共同完成，讓學生參與，通過反應混合液的配制以及乙烯氣體的點燃，克服學生的畏懼心理，培養良好的心理素質；反應液溫度的嚴格控制，培養了學生嚴謹的科學態度；溫度太高或太低會造成什么結果，應如何處置？這些都會激發學生認真思考、設計處理方式，從而培養學生的創新思維能力及創新實踐能力。

培養學生的創新能力的方法是多種多樣的，在化學實驗教學中培養學生的創新能力是其它學科不可替代的。教師要在教學中積極探索，利用化學學科的獨特優勢提高學生的多方面能力。

參考文獻：

[1]熊宇紅；趙凱；對創新性教學的再思考[J]；吉林教育；2010年02期