利用实验教学 开展创新教育

杨纪宏

摘要：培养学生的创新意识、创新思维和创新能力是现代教育的要求，也是化学教学改革的方向，在实验教学中积极开展创新教育，有利于发展学生的素质和能力。

关键词：化学实验;创新

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验在帮助学生掌握化学基础知识和基本技能的同时，对教育学生树立科学的态度，掌握科学的方法，培养创新精神等均有极大的优势。下面就实验教学中进行“创新教育”的做法和体会作以下介绍。

一、激发学生的创新意识

1.利用趣味实验，唤醒创新意识

美国哈佛大学校长在世界大学校长论坛讲过：“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对社会和人类具有具大价值的发明创造”。创新意识是指在好奇心和强烈的求知欲驱动下一种愿意发现问题、积极去探究的心理取向，是创新的动力源泉。化学实验现象是奇妙的，会使学生感到新鲜、惊奇，易对化学产生浓厚的兴趣。因而教师要善于用演示实验的趣味性去诱发学生的好奇心、求知欲，从而唤醒学生的创新意识。如序言课中的“小小照明弹”、“肥皂泡炸弹”、“清水变牛奶”等有趣的实验，都使学生感到化学是一门充满神奇、魔幻的学科，进而激励他们去求知、去探索、去创新。

2.增设演示实验，培养创新意识

教育教学实验表明：任何创新都源于问题。因此，根据教学内容及时提出问题，让学生带着问题去学习，再适当增设演示实验，使其在不断的探索性学习中逐步培养创新意识。例如：讲硫酸铜的化学性质时，在回忆了第八章曾讲过的“湿法炼铜”，根据金属活动性顺序，排在前面的金属可以将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，除了“铁钉变铜钉”以外，我又做了”锌片变铜片”的实验，然后让学生思考K、Ca、Na能不能从硫酸铜溶液中置换出铜？此时我就增设了钠与硫酸铜溶液的反应实验，在实验前同学们推测该实验的现象是“在银白色的金属钠表面覆盖着紫红色的铜。”然而实验时却观察到了意想不到的现象：钠首先熔化成小球，在液面上迅速游动，且发出嘶嘶响声，很快溶液中出现了蓝色絮状沉淀并有黑色固体产生，而不是钠把铜从其盐溶液中置换出来。通过引导学生分析：这是因为钠首先与溶液中的水反应生成了氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成了蓝色氢氧化铜沉淀，氢氧化铜是不溶性碱，受热分解生成黑色氧化铜。这样做会引导学生探索未知实验，未知事项，培养其创新意识。

二、开拓学生的创新思维

1.打破思维定势，培养创新思维

在实验教学中，要培养学生的创新思维，教师必须引导学生打破思维定势，加强思维的发散性和求异性。例如将一个铝制的盛饮料的易拉罐内充满二氧化碳气体，然后往罐内注人适量氢氧化钠溶液，立即用胶布将罐口密封，反应一段时间后可能出现的现象是什么？分析物质发生变化，从加入的物质考虑，这是学生固有的思维定势，所以一般学生只分析NaOH与CO2反应得出一个易拉罐变瘪的现象，而忽视了容器本身：“铝”与氢氧化钠溶液反应，因此漏了“瘪了的罐重新又鼓起来”的现象。

2.通过探究实验，展开创新思维

科学探究是一种重要的学习方式，通过科学探究，可以了解事物的本质及变化的根源，把感性的认识上升到理性，能充分调动学生的积极性，使学生在获得化学知识和技能的同时，体验探究的乐趣。化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他教学手段无法替代的，能充分帮助学生建立创新思路。学习了CO2的化学性质后，向学生推出如图所示的一组实验：当在大烧杯内和桌上点燃长短相同的2组蜡烛时设问：若向烧杯里慢慢倒入CO2气体，和将另一大小相同的烧杯盖在 桌上，指出2组中先熄灭的蜡烛，并解释原因。讨论中对甲实验中短蜡烛先熄灭的观点基本一致，原因是CO2的密度比空气大。对乙实验有2种观点：一种认为是短的先熄灭，理由是蜡烛燃烧时产生的CO2落在烧杯的下面;另种观点认为长的先熄灭，理由是蜡烛燃烧时产生的CO2是热气体，其分子间的距离较大而导致气体密度比空气小，热的CO2气体此时聚积在上部。讨论完毕后，学生静悄悄地等待着演示实验的结果。当向烧杯中倒入CO2时，是短蜡烛先熄灭了。当用烧杯盖在桌上蜡烛上时，不一会是长蜡烛先熄灭了。教学过程中，通过探究这些实验，不仅使学生深刻理解所学的基础知识，更重要的是以实验为基础，展开创新思维，从而实现知识向能力的转化。

三、培养学生的创新能力

1.通过设计实验，培养创新能力

创新能力是一种高素质的综合能力，是在运用已知知识和经验去解决新问题过程中产生新颖的观点，独特的方法，并用之解決问题的一种高层次的综合能力。设计实验是学生依据实验目的和要求，利用已有的知识储备和实验技能，通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案的一种学习活动。通过化学实验设计既能培养学生的创新能力，又能激发学生学习化学的兴趣。例如：演示Fe（OH）2的制取实验往往由于Fe（OH）2易被氧化而很难看到白色沉淀，为此让学生设计一种能制得白色Fe（OH）2沉淀的实验方法。有的学生采用排除氧气的传统方法;有的采用反应物上面加有机溶剂的隔绝空气法;还有的采用加过量铁钉的还原法;还有同学巧妙地利用注射器完成了实验，得到了理想的实验效果。

2.通过改进实验，培养创新能力

化学实验一般要求装置简单，操作方便，药品节省，现象明显，而教材上有的实验存在不足，并非最佳方案。教师要引导学生开动脑筋，对实验进行合理的改进，使之更趋完美，这也不失为创新的一种形式。例如，初中化学教材CO还原CuO的实验对尾气的处理方法是将它点燃，我们从环保和能源利用的角度出发，此法存在着显然的不足之处，那么有没有既能保护环境，又能避免CO浪费的处理方法？同学们开动脑筋，想出了好几种改进方法，其中较好的方法有两种：一是将除去了CO2的CO用导气管重新通人玻璃管中去还原CuO，将CO重复利用而又不污染环境;二是将除去了CO2的CO用导气管通到酒精灯火焰的上方，利用CO燃烧时放出的热量还原CuO从而达到节约燃料的目的。通过该实验的改进，不仅使学生加深了对CO性质和实验装置的认识，而且在此过程中培养了学生的创新能力。

总之，创新是时代的要求，中学化学教学应充分体现学科特点，根据教学实际充分挖掘化学实验的教育功能，在教学过程中，切实落实创新教育，使学生形成良好的科学素质、科学习惯，全面促进中学化学教学质量的提高。

参考文献：

[1]《中学化学教与学》2003年第9期

[2]《化学教学论》刘知新