高中化學實驗教學中培養學生創新素養的探究

李榮強

【摘 要】 化學實驗對于化學研究和學習來說是十分重要的，在高中階段加強化學實驗的開展和學生創新素養的培育是教育工作者需要認真對待的工作。開展豐富的化學實驗活動，不但有利于學生加深對課本知識的印象，還會讓學生在做化學實驗的過程當中提高自己的創新能力，從而培養學生的創新素養。

【關鍵詞】 高中化學? 實驗教學? 創新素養

化學實驗是探究化學知識最基本的方法，也是在化學研究和學習過程中最重要的手段。實驗是學習過程中不可或缺的方式，只有通過不斷開展化學實驗，才能充分培養學生的化學科學素養。

一、教師要在化學實驗教學中培養學生的創新意識

化學實驗教學是探究化學知識的一種重要方式，課本上介紹的方法往往只是最經典的一種，可能還會還有多種方法制備，還有很多細節有待挖掘和完善。所以教師在課堂上也可以適當地啟發學生，激發學生的創新意識，讓學生通過不同的實驗來驗證結果，探究實驗條件，完善實驗方案，讓實驗具有可重復性。例如：K3[Fe（C2O4）3]·3H2O晶體的制備實驗。我們引導學生經過一系列的實驗后，得出了幾項改進措施：本實驗最后的沉淀溶解步驟應當用適量H2C2O4使沉淀恰好溶解（7mL已經過量），再用盡量少的H2C2O4-K2C2O4交替調節pH至3～4。得到的產物溶液應適度濃縮并自然冷卻析出晶體（不加入乙醇），這樣可以減少雜質析出，并使結晶較大。在抽濾操作時，要先將晶體盡可能地轉移至布式漏斗，隨后用乙醇洗出燒杯中殘余的少量晶體，最后用少量冰水洗滌沉淀1-2次，至抽干時晶體不發白。由此得到的產物雜質少，純度高。通過這樣的方式，一方面可以讓學生對實驗有更深刻的印象，另一方面還可以讓學生有創新意識。

二、教師要在化學實驗指導中培養學生的創新能力

教師在指導學生化學實驗的過程中，要將學生創新能力的培育工作落實進去，教師在實際的化學實驗教學中，不要只局限于課本上的演示，而是要根據課本上的實驗去進行適當的引申、拓展，讓學生去思考、探索，這樣才能培養學生的問題意識和創新能力。例如：《明礬凈水實驗原理》實驗探究，取兩三支試管，如下：試管①裝15mL自來水，滴入2滴飽和明礬溶液;試管②裝15mL蒸餾水，滴入2滴飽和明礬溶液;試管③裝15mL蒸餾水，滴人2滴飽和明礬水溶液，滴加1滴飽和碳酸氫鈉或碳酸鈉溶液。并用激光筆分別照射三支試管。結果：試管①有微弱的丁達爾效應且一段時間后變渾濁;試管②內的蒸餾水無任何異樣現象，加熱煮沸，仍無丁達爾效應;試管③立即出現渾濁且有明顯的丁達爾效應。試管②實驗說明純凈的明礬溶液不能水解生成氫氧化鋁膠體，試管①和試管③出現渾濁，是由于溶液中含有少量的碳酸根離子和碳酸氫根離子，能與鋁離子發生雙水解反應，生成氫氧化鋁白色膠狀沉淀。據此，在一般情況下，明礬能凈化含有較多懸浮雜質的天然水，這種天然水含有較多的碳酸鹽、碳酸氫鹽。所以，明礬凈水的化學原理應為：明礬溶于水后，產生的鋁離子與天然水中的碳酸根離子和碳酸氫根離子發生了雙水解反應，生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體將水中懸浮的雜質吸附聚沉。

三、教師要在化學實驗設計中培養學生的創新思維

教師要引導學生通過實驗創新設計與實踐培養創新思維，在課堂教學中引導學生改進教材中的實驗，使實驗效果更加明顯，實驗過程更加安全，實驗完成更加快速，實驗裝置更加簡單。也可以引導學生聯系生活實際設計實驗，去檢測、驗證產品成分，探究化學反應的本質。例如：《含氟牙膏的抗酸效果》實驗設計。準備4個大小體積相近的雞蛋，記為1、2、3、4。每天用含氟牙膏涂抹1、2，用不含氟牙膏涂抹3、4（下一次處理前要把上一次的牙膏處理干凈）。五天后，用蒸餾水洗去雞蛋表面的牙膏，放入烘箱中烘干。將雞蛋放到分析天平上稱重，記下準確質量m1。將四個雞蛋同時放入2mol/L的鹽酸溶液中，計時2min。快速取出四個雞蛋，用蒸餾水洗去表面的鹽酸，然后置于烘箱中烘干。用分析天平稱重m2。計算：質量差=m1-m2，分別計算出1、2、3、4的質量差并對比。重復做幾次實驗，減少實驗誤差。實驗現象：涂有含氟牙膏的雞蛋殼的前后質量差小于不涂含氟牙膏的雞蛋殼的前后質量差。實驗結論：含氟牙膏的抗酸效果比不含氟牙膏的抗酸效果好。含氟牙膏可以防治齲齒，使用含氟牙膏可以增強牙齒的抗齲能力，牙膏中的氟元素與牙齒中的礦物鹽反應，形成含氟礦物鹽，增加抗酸作用。

在當下越來越多的學校和教師都提高了對化學實驗的重視程度，教師和學生也逐漸明白開展化學實驗活動對學習化學的重要性。教師要在教學過程中發起知識探究，提高學生對實驗操作的興趣，融入化學思想并培育嚴謹的科學素養。讓學生在學習的過程中學會創新并敬畏科學，這樣才能不斷完善學生的知識體系和科學素養，實現學生的全面發展。