在化學實驗教學中培養學生的創新意識
——以牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗為例

周鳳羽

（浙江省柯橋中學浙江紹興312030）

在化學實驗教學中培養學生的創新意識
——以牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗為例

周鳳羽

（浙江省柯橋中學浙江紹興312030）

文章以蘇教版實驗化學“牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗”火柴頭中硫元素的檢驗為例，通過檢驗二氧化硫藥品的選擇及用酸性高錳酸鉀檢驗SO2裝置的設計，闡述了如何在化學實驗教學中培養學生的創新意識。

化學實驗；創新意識；核心素養；教學反思

一、問題的提出

培養學生的科學探究和創新意識，是化學學科核心素養的一個重要方面，也是素質教育的一個關鍵點。創新意識是創造性人才所必需具備的。要成長為創造性人才需從小培養創新意識，教育部門因此把培養學生的創新意識作為教學改革的重點之一。具有創新意識的民族才有希望成為知識經濟時代的科技強國。化學學科是一門以實驗為基礎的科學，在培養學生的創新意識上，有著更為廣闊的空間。化學實驗以其直觀、生動、有趣、新異等特點，對學生具有很大的吸引力。由于在實驗過程中學生的手、眼、腦等多種感觀同時參與，能充分調動學生的積極性，激發興趣，長期訓練，不僅能培養學生的基本技能、科學的思維習慣及方法，更重要的是幫助學生樹立創新意識，建立創新思路，創新觀念，以利于培養具有創新能力的新型人才。根據筆者的教學調查，目前中學化學實驗教學不同程度地存在著一些問題。較為顯著的是機械呆板的教學方式限制了學生創新意識的培養。從教學方式到教學內容沒有給學生留出足夠的探究空間。每次實驗課教師還要花比較長的時間根據教材講解實驗目的、實驗原理、實驗操作，然后學生按照現成的實驗步驟一步步地操作，或根據教師的實驗演示獲得實驗現象，實驗就算達到目的了。

中學化學實驗教學改革的當務之急是轉變教育工作者思想觀念，把培養學生創新意識作為教學改革的指導思想。同時，我們必須認真研究其培養的方式和方法。

筆者在平時的課堂教學過程中既重視教師教的過程，更重視學生學的過程；既重視對學生基本知識的掌握，更重視對學生創新能力的培養。本文以蘇教版實驗化學“牙膏和火柴頭中某些成分的檢驗”一節中火柴頭中硫元素的檢驗為例，談談如何在化學實驗教學中培養學生的創新意識，以期與同行磋商。

二、教學實錄過程

教師展示一盒火柴。

［教師］請一位女同學假扮賣火柴的小女孩，點燃一根火柴，觀察現象。

［學生］火柴發出黃色的火焰，有一股刺激性氣味。

［教師］為什么會有刺激性氣味呢？我們首先來閱讀課本中火柴起火原理這段文字。

［學生閱讀］安全火柴的火柴盒側面涂有紅磷（發火劑）和Sb2S3（易燃物）等，火柴頭上的物質一般是KClO3、MnO2等氧化劑和易燃物如S等。當兩者摩擦時，因摩擦產生的熱使與氯酸鉀等接觸的紅磷發火，并引起火柴頭上的易燃物燃燒，生成一定量的二氧化硫。

［教師提問］可見刺激性氣味是SO2的氣味，那么如何檢驗SO2呢？首先我們回顧下SO2具有哪些化學性質？

［學生］氧化性，還原性，漂白性，水溶液具有酸性。

［教師追問］根據SO2的性質，檢驗SO2從藥品選擇上有哪些方案？

學生思考，交流討論，代表發言。

［學生甲］將SO2通入酸性KMnO4溶液中。

［學生乙］收集SO2氣體，溶于水，滴加紫色石蕊試液。

［教師提問］考慮下這個方案是否有缺陷？

［學生豁然開朗］火柴燃燒的氣體中含有CO2。

［學生丙］將SO2通入Ba（OH）2溶液中，所得沉淀中加稀HNO3，會有白色沉淀。

［學生丁］收集SO2氣體，溶于水，把此溶液滴一滴到pH試紙上，現象是先變紅，后褪色。因其具有酸性和漂白性。

［教師提示］此現象是否正確？

［學生答疑］不正確。SO2的漂白性具有局限性，高中階段只限于品紅溶液的漂白，不能使酸堿指示劑漂白。

［學生戊］將SO2通入酸性品紅溶液中，品紅褪色。

［學生己］將SO2通入氯水或溴水中，溶液褪色。

［學生庚］將SO2通入氫硫酸溶液中，溶液變渾濁。

…………

［PPT］

［方案1］用品紅溶液

［方案2］用酸性KMnO4溶液

［方案3］氯水溶液

［方案4］氫硫酸溶液

［方案5］溴水溶液

［教師過渡］因酸性KMnO4溶液檢驗SO2操作簡單且現象明顯。我們就用0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液為例，設計實驗裝置。首先我展示課本中的實驗裝置。

圖1 教材中實驗裝置

［教師提問］請同學們結合自己課余設計的實驗裝置分析方案一的合理性和缺點？

雙創不是優秀人才的專利，而是大眾的機會。而且實踐是創新之基，創新是民族之魂，創業是就業之源。在“互聯網+”時代里，人們的思維發生了全新的轉變，也給雙創帶來了蓬勃發展的土壤。各大高校也要以此為契機，深化教學改革，結成雙創聯盟，共享平臺資源，制定好的雙創政策。政府也要以實際行動推動雙創人才培養，制定更好的政策，扶持大學生雙創活動，推進社會資源與高校共同培養雙創人才，為社會經濟服務。

［學生］方案一利用SO2密度比空氣大，可成功檢驗SO2。但用了兩個大燒杯，高錳酸鉀用量較多，這樣需要的火柴量增多。如果用兩個小燒杯或一大一小燒杯更好。

［教師提問］方案二的合理性和缺點？

［學生］利用針筒抽氣使火柴燃燒產生的SO2較大量的通入到KMnO4酸性溶液中。缺點是操作麻煩，既要點火柴又要抽氣，一個人很難操作。

［教師］請同學們展示自己設計的實驗裝置

［學生甲］這是對課本方案二的改進，去掉中間的試管，在針筒中加入KMnO4酸性溶液。這樣更簡單，實驗現象更明顯。

圖2 學生甲設計方案

［學生乙］小燒杯蓋在表面皿上，并在小燒杯底部貼上一小片滴有KMnO4酸性溶液的濾紙，把燃著的火柴伸入小燒杯中。

圖3 學生乙設計方案

圖4 學生丙設計方案

［教師過渡］還有很多同學設計了不同形式的裝置，時間關系不再請同學一一介紹，接下來請同學們按照自己設計的裝置進行實驗。

學生實驗。教師巡視指導。教師發現有個學生的實驗裝置更簡單，向全班講解。

［教師］這位同學設計的實驗是在濾紙上滴一滴KMnO4酸性溶液，一手拿濾紙，一手拿燃著的火柴放在濾紙下，紫紅色褪去，這個方法是全班最微型的、最綠色化、操作最簡單的。

三、教學反思

1.教師要為學生創新意識的培養創設一個和諧的學習氛圍。和諧學習氛圍的創設是建立在教師對學生寬容、理解和信任的基礎上。也許學生的一個想法、一個答案、一個做法可能不符合邏輯，甚至是錯誤的，但作為教師不能急于否決甚至批評學生，要積極因勢利導，鼓勵學生思考并不斷改進自己的想法。只有讓學生有了充分的自信，才能使學生產生不斷創新的動力。同時一個和諧、愉悅、平等、民主的課堂教學環境能增強學生的參與意識。在選擇檢驗SO2藥品的討論中，學生互相討論，積極思考，各抒己見，不論正確與否，都勇敢發言。然后在教師的引導下，全班學生的大討論中得到合理的藥品。在這樣的學習氛圍中，學生才敢思考、敢表達、敢討論，才能閃現智慧的火花，喚醒學生創新欲望，培養學生的創新意識。

2.化學實驗裝置往往由常見的玻璃儀器組裝而成，一個實驗裝置可能有多種實驗功能，一個實驗可以由不同的裝置來實現。對于原有實驗裝置的創新或自主設計可以培養學生的創新意識，享受自我實現的快樂。關于二氧化硫與酸性高錳酸鉀反應的實驗裝置改進的教學，未采用傳統的教學方法（先照本宣科講解實驗原理，然后學生實驗），而是另辟蹊徑，先展示課本上的實驗裝置，讓學生談其優缺點。然后讓學生展示自己課前設計好的實驗裝置，在此過程中充分調動學生學習的積極性和創造性，實驗裝置各式各樣，讓筆者耳目一新。學生的想象力之豐富、創造力之強大震撼了筆者。

小結時，教師引導學生考慮何為好的實驗裝置：（1）微型化；（2）操作簡便化；（3）綠色化；（4）安全化等。課后有學生主動來辦公室和筆者探討實驗，說做火柴實驗時，上課用的是家庭常用的火柴，如果改用賓館專用的長的火柴頭很大的火柴，實驗效果會更好。可見創新意識在教學過程中潛移默化扎根于學生心中，教學目標達成。

化學實驗本身就是科學探究的過程，只有培養學生在化學學習中自我實現的創造能力，才能體現以學生發展為本的新的教育教學理念，實現化學教學的有效和高效，培養學生的創新意識。

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［3］陳阿民.淺談化學教學中學生創造性思維的培養［J］.化學教學，2009（10）：40-42

［4］母先勇.淺談高中化學實驗中觀察和探究能力的培養［J］.理科愛好者，2013（5）：97

［5］龐曉駒.淺議在高中化學實驗中對學生觀察能力的培養與訓練［J］.中學課程輔導，2015（12）：54-55

［6］王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書..實驗化學［M］.南京：江蘇教育出版社，2009：33

1008-0546（2017）09-0067-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2017.09.022