探索化學探究實驗融合創新意識的方法

□ 海南省海口市海南華僑中學 成新宇

習總書記提出“在創新實踐中發現人才、在創新活動中培育人才、在創新事業中凝聚人才”。對于化學實驗教學而言，化學探究實驗融合創新意識是社會發展的要求，也是落實高中化學核心素養的重要方法。化學實驗是人類認識世界的一種重要途徑。早期新物質的發現就源于生活、生產這一原始實驗現象，北京大學劉先華副教授來海南華僑中學宣講時提出：源于基礎，才講創新。高中是學生一生的基礎知識的積累關鍵階段，那么，在現階段如何融合高中化學探究實驗，培養學生勤于思考、勇于探究的創新意識呢？

一、探究實驗主體學生化，挖掘學生的創新潛力

以往的探究實驗大多是由教師做給學生看，再講給學生聽，這種做法忽視了學生的主體性，把學生當作被動接受的“容器”，沒有完全發揮出實驗的作用，不利于學生創新潛力的挖掘。如果能讓學生帶著任務，懷著好奇、困惑的心情，以解決問題為目標，互辯互補，親自設計、操作，收集實驗證據，根據實驗現象得出結論，獲得新知，這樣的實驗探究主體學生化，能更好挖掘學生的創新潛力。

如在學習鹵代烴時，學生由于沒有知識鋪墊“溴乙烷與硝酸銀溶液能否反應”。于是教師可提出問題：如何用實驗來探究呢？學生根據假設，設計實驗方案，進行小組實驗：向裝有溴乙烷的試管中加入硝酸銀溶液，通過觀察實驗，結合實驗現象，學生了解到溴乙烷中不存在溴離子。然后再進行溴乙烷的水解實驗。取水解后的溶液2毫升，滴加硝酸銀溶液，在另一只干凈試管中加入氫氧化鈉溶液，再加硝酸銀溶液。學生親自體驗實驗探究，通過對比可知：氫氧化鈉溶液和硝酸銀溶液反應也能產生沉淀。通過化學實驗檢驗鹵代烴中的鹵原子，需要在鹵代烴的水解實驗后，先加硝酸溶液酸化這一教學難點。在選修四的教學過程中，難溶電解質溶解平衡中的演示實驗。我們高二備課組把實驗進行設計創新并讓學生動手實驗：向裝有適量的硝酸銀溶液的試管中，加入足量氯化鈉溶液，待沉淀完全后，過濾，繼續向濾液中加入飽和氯化鈉溶液。學生能觀察到白色沉淀的產生，從而了解難溶電解質溶解平衡的概念。

二、探究實驗形式多樣化，激發學生的創新思維

同一實驗采取多種形式進行可以激發學生的創新思維。傳統的化學實驗是以學生已掌握的實驗原理為依托，學生被動地使用固定的實驗儀器、給定的實驗步驟進行實驗，表面上這樣看似乎可以高效地完成實驗，達到理想的實驗現象。但大部分學生沒有自己思考、探究，是被動地學習。采用多種實驗探究形式，在化學實驗中提出有效的問題，可以引導學生思考，激發學生的發散思維。探究實驗形式的多樣性，可以從儀器、藥品的用量、實驗目的等多方面進行啟發，從而有利于激發學生的創新思維，達到源于課本，高于課本的效果。

例如在我們學校高二化學教學中，在進行完選修五的官能團及分類的教學后，我設計了一堂課：“誰持彩練當空舞——神奇的有機實驗”。在該課的銀鏡實驗過程中，通過觀看興趣小組制作的乙醛和新制銀氨溶液的銀鏡實驗的視頻，師生共同分析其原理及相應的離子方程式，提出如何根據化學反應速率和平衡移動原理，控制不同的條件，達到漂亮的銀鏡實驗的目的？學生結合自己所學知識分析，通過提高氫氧根濃度，來替代加熱達到實驗的目的，并現場選擇不同的儀器，例如小玻璃藥瓶、圓底燒瓶、試管等進行實驗。此時，我又提出問題：如何用少量的試劑在大的圓底燒瓶內部呈現光亮的銀鏡？學生通過思考，進行改進：在圓底燒瓶內，加入硝酸銀溶液大約6毫升，加入稀氨水至產生的白色沉淀恰好消失，再加入6滴15%的氫氧化鈉溶液，加入5毫升葡萄糖溶液，然后把圓底燒瓶放在塑料燒杯上慢慢滾動。大約2分鐘后，一個內壁鍍滿白色銀鏡的圓底燒瓶就產生了，輕輕轉動圓底燒瓶，使藥劑充分和圓底燒瓶壁內相接觸，達到銀裝素裹的世界。這次實驗通過選用不同的器材、優化實驗步驟來達到同一實驗效果的目的。

三、探究實驗場所生活化，開拓學生的創新視角

化學課程標準中提出了新的課程理念，其中之一就是“從生活走向化學，從化學走向社會”。生活中，在面臨與化學有關的綜合問題時，要讓學生懂得應用化學學科核心素養做出合理分析、推斷，鼓勵學生進行源于生活的探究實驗，用身邊最熟悉的生活用品，去探索生活中的化學規律。探究實驗場所生活化，不僅能激發學生學習化學的興趣、樂趣，還能開拓學生的創新視角。

例如講“乙酸的性質”的時候，鼓勵學生進行家庭實驗：取2個碗分別倒入適量食醋、水，然后再放入雞蛋殼。認真觀察實驗現象，并拍視頻上傳到班級微信群，從而激勵每個學生認真參與，通過對比實驗證明雞蛋殼是與乙酸反應的。在講蛋白質的性質的時候，讓學生回家煎雞蛋或用開水沖雞蛋花，向蛋清液中加食鹽實驗，產生沉淀，各取適量沉淀加水，觀察沉淀是否溶解？這樣通過對比實驗，再一次用廚房用品進行化學實驗，體會化學生活化，即“從生活走向化學”。學習蛋白質的灼燒鑒別后，讓學生課后檢驗家中各種毛線的材質是否有區別？并提出問題：冬天，你在內地上大學，買衣服時，如何鑒別真假羊毛衣服？可用衣服說明袋中的備用材質進行灼燒，若有燒焦羽毛氣味的是真羊毛。化學實驗走出課堂融入生活、服務于生活，即“從化學走向社會”。

四、探究實驗過程現代化，發散學生的創新思維

在探究實驗過程中，實驗現象不明確、不清晰的、用肉眼無法觀察到的實驗現象，以及一些耗時過長、條件苛刻的實驗，不適合用于課堂現場進行實驗，可以考慮發揮現代信息技術的優勢，由實際實驗改為模擬實驗，改變探究手段，虛與實巧妙融合，實現探究實驗過程現代化，發散學生的創新方式。

如在一次考核的示范課上，為了更精確呈現課本中碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與鹽酸的反應，用肉眼來目測對比氣泡的快慢容易產生誤差的實驗。我對這部分實驗的研究方式進行了改進與創新：借助多媒體、數字化手持技術，用二氧化碳探頭從壓強來判定。學生能清晰地看到壓強隨著二氧化碳的產生而增大，通過觀察實驗中呈現出的壓強與時間動態圖像，學生可知：相同條件下碳酸氫鈉與鹽酸反應比碳酸鈉的更快。在原電池的教學中，為更好理解反應原理，實驗后采用多媒體動畫，把鋅片溶解、氣泡產生等宏觀實驗現象與溶液中離子遷移，電極、導線中電子運動等微觀層面聯立起來。這樣，學生既拓寬了知識面，又學會了借助多種手段，特別是發揮現代信息技術的優勢來服務于我們的化學實驗探究，有利于發散學生的創新思維。

化學探究實驗是化學學科賴以形成和發展的源泉。圍繞著化學實驗教學這個核心，將創新意識適當融合在化學實驗教學的過程中，更有利于培養學生的化學素質，訓練學生的科學方法，增強學生的創新意識，落實高中化學核心素養。