如何在化学实验中培养学生的创新能力

霍敏霞

摘要：化学实验不仅是学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径，而且对学生的创新精神和创新能力的培养也具有很大的作用。

关键词：实验；探索；设计；创新

化学是一门以实验为基础的自然科学。多年的教学实践证明：化学实验不仅是学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径，而且在做实验获取知识的过程中，对学生的创新精神和创新能力的培养是其他学科所不能替代的。下面就如何在化学实验教学中培养学生创新能力谈几点粗浅看法。

一、立足基础实验，培养创新意识

有创新的行动，首先要有创新的意识。创新意识的培养就必须立足基础实验，立足日常教学活动。因此在教学时我注意了以下几点：第一，一个综合性实验往往包含若干基本操作，例如装置组装、气密性检查、气体制取、净化和尾气处理、定性定量分析(如排液量，气、固体增重)等。因此。要根据学生的知识及能力基础，首先创新设计一些单一的、同时又是简单的实验基本操作，鼓励创新的积极性，这是培养创新意识的前提。第二，创新能力的培养，要把基本操作的创新分散到基本理论、元素化合物、有机化学的教学过程中去。使创新能力培养呈现循序渐进、螺旋式上升的过程。这样既符合哲学规律，又是认知的必然要求。第三，创新能力培养具有长期性、艰巨性，因此，要持之以恒，使学生树立不破不立、变中求新的创新发展意识。

二、变验证性实验为探索性实验，培养创新精神

对于学生来说，化学实验是最具魅力、最具活力的学习对象。中学化学教材中的实验多为验证性实验。验证性实验是用实验来论证已学过的化学知识的正确性，在实验中学生处于被动接受知识的状态。而探索性实验是指在化学实验的基础上，通过科学的分析、综合等思维过程来获取知识。这一过程可将学生带人科学探索的情境中，使学生处于一种主动探索的兴奋状态。对激发学生的创新欲望、培养学生的创新精神非常有利。我把一些易操作无危险的演示实验改为分组探究实验，即在教学过程中，学生所提问题和学生操作实验同时进行，具有很好的实效性。例如，在学习Fe(OH)₂的制备和性质时，将课本的演示实验改为学生的分组实验，直接用新制的FeSO₄和NaOH溶液的反应，结果学生看到的是灰绿色沉淀。然后让学生阅读教材寻找Fe(OH)₂的颜色、状态、溶解性，寻求现象不一致的原因。正是“一石激起千层浪”。这个问题立即引起了学生的思考。然后我及时地引导学生进行探索，挖掘原因：①为什么要用新制的FeSO₄溶液?②教材中为何将滴管插入溶液底部?③久置的NaOH溶液中会溶解什么物质?学生通过认真思考，分析得出FeSO₄和Fe(OH)₂易被空气中的氧气所氧化。这时换一瓶经煮沸以后除去氧气的NaOH溶液重新进行实验，结果先得到白色沉淀，但过一会儿就转变为灰绿色，随后逐渐变为红褐色。这一现象又引起学生的疑问：怎样才能使生成的Fe(OH)₂被氧化的速率减慢呢?经过学生一系列的思考、讨论、比较以后，最后选用在FeSO₄液面加保护层。接着设疑：保护层的选择条件又是什么?再经过一系列的思考、讨论、比较以后，就得到了保护层应选择密度比水小且尽量无毒无害难挥发的液体(如植物油)，这样就能得到Fe(OH)₂白色沉淀并保持较长的时间不变色。通过探索性实验，激发了学生主动探索的精神，增强了学生的自信心。培养了创新能力。

三、精心设计实验探究性习题，培养创新能力

实验习题在于鼓励学生运用已有知识和经验，对问题发表自己的见解，不同能力的学生可以从不同的角度、不同的侧面、不同的范围、不同的层次去分析、选择解决问题的方法和途径，学生答题的过程就是一个创新的过程。利用实验习题，给学生提供多角度考虑问题的机会，让学生在解决问题的过程中体验乐趣、领悟知识。感受成功的喜悦，从而激发学生的创新精神，培养学生的创新能力。例如。2002年理科综合能力测试的第29题第(4)问，可提出下列问题以激发思维：1、引发喷泉实验的原理有几种?思考：产生压力差。①增大烧杯中水的压力；②减小烧瓶中气体压力。2、如试题(2)装置，打开夹子后能否形成喷泉?为什么?思考：不能。因为直导管中有一段空气阻隔氨气溶解，烧瓶中气体压强未减小。3、如何运用实验基本操作引发喷泉?思考：①(对装置气密性检查操作进行迁移)捂热烧瓶，排尽直导管中的空气。②冷却烧瓶。使烧瓶内气压减小。如此提出问题，步步深入，开拓了学生的思路，激发了他们创新的灵感。问题也随之解决了。

四、开展设计型实验，培养创新能力

化学实验创新能力是以一定的知识和技能为基础，通过提出问题、分析思考问题，创新设计实验方案，最终解决问题，从而达到培养学生实验创新的能力，其中提出问题是重中之重，因而学习过程中必须善于提出问题，综合运用各种知识。整合各种能力，创造性地解决问题。需要指出的是。实验方案的设计应注意以下几个问题：①安全第一；②难度不宜过大；③面不宜太广。纵观近几年的高考试题，实验方案的设计和创新都是在深刻挖掘教材内涵的基础上形成的，因而在教学过程中就应遵照大纲要求，紧扣教材，让学生设计力所能及的实验方案，培养创新能力。