化学实验与创新能力的培养

刘东东

摘 要 化学实验有助于学生理解和巩固知识，培养科学思想，形成科学方法。通过实验能使学生受到从形象思维跨越到逻辑思维的训练，实践发散思维与聚合思维的相互统一。

关键词 化学实验 观察能力 实践能力 创新思维能力

中图分类号：G630 文献标识码：A

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学能为我们学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实，它具有目的性、探索性、现实性和易感知性。化学实验有助于学生理解和巩固知识，培养科学思想，形成科学方法。通过实验能使学生受到从形象思维跨越到逻辑思维的训练，实践发散思维与聚合思维的相互统一，因此，实验教学更是培养学生创新能力的重要环节。

1重现象，培养学生的创新

化学实验中的观察一般包括对教师演示实验的观察和学生分组实验的观察。对化学初学者来说，有的学生在观察实验时，往往不能抓住实验的本质特征来观察，实验效果不理想。为此，教师一定要给以正确的引导，教给学生观察实验的方法。为了使实验教学更有成效，在实验教学中引导学生进行创新观察必须突出以下两点：

（1）抓住量变精确观察，对一些定性实验要求观察准确，对一些定量的实验则要求必须有足够的精确度。100多年后，英国物理学家瑞利（Rayleigh J W S，1842-1919）在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重1.2508g，而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g，这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。他与化学家莱姆赛合作，把空气中的氮气和氧气除去，用光谱分析鉴定剩余气体，终于在1894年发现了氩，逐渐认识空气的成分。

（2）抓住本质敏锐观察，在实验过程中，比别人更敏锐的看出某些事物的特点，能从平凡的现象中敏锐的发现那些乍看起来有些“反常”的的现象，从而抓住那些稍纵即逝的化学现象。正如居里夫人在研究元素铀的放射性时发现，铀矿石的放射性比提纯的铀化合物的放射性更强。于是预言在未提纯的铀矿石中肯定存在一种新的元素比铀的放射性更强。为此居里夫人花了4年时间，从8吨沥青铀矿中提炼出0.1克的新元素氯化物，并以极少量的纯化合物测出了新元素的相对原子质量为225，这就是元素镭。居里夫人为此也得到了诺贝尔化学奖。

2重动手，培养学生的创新实践能力

验证性实验改为探索性实验，现行高中教材中的演示实验、学生实验大多注重实验功能的验证性。验证性实验对于学生巩固、掌握书本理论知识、提高自己的实验能力、熟练地掌握实验技能技巧是必不可少的。然而，我们应知道科学实验的重要功能是其探索性。探索是发现问题、寻找规律、利用规律的有效途径。因此我们应充分挖掘化学实验的探索性，将一些验证性实验改为探索性实验，这将对培养学生创新能力非常有利。比如，在探究Cl2的性质时，首先设疑：Cl2能否溶于水？Cl2能否与水发生反应？若能，生成物是什么？再进行实验探索。

（1）在两瓶颜色相近的氯气中任取一瓶加入少量水，充分振荡后，与另一瓶氯气比较其颜色，其水溶液与蒸馏水的颜色比较，可得出什么结论？

（2）在氯气中分别加入：豍AgNO3溶液和稀HNO3，豎NaHCO3溶液，豏蓝色的石蕊试液，分别看到什么现象？结论如何？

（3）将纯净干燥的Cl2通过干燥的和湿润有色布条又观察到什么现象？说明了什么？

然后进行科学分析：

（1）加水的试纸瓶中气体颜色变浅，水溶液颜色变成黄绿色。

（2）豍產生白色沉淀；豎产生气泡；豏先变红后褪色。

（3）干燥的有色布条不褪色；湿润的有色布条褪色。

最后得出结论：

氯气能溶于水，但溶解度不大，溶解于水中的Cl2一部分与水反应产生Cl-、H+、HClO。干燥的Cl2不具有漂白性，起漂白作用的是HClO。改验证性实验为探索性实验，会大大提高学生的探究欲望，训练他们创新思维的发散性，培养他们的创新能力。

3重思考，培养学生的创新思维能力

化学实验本身就是独立思考活动的一种有效形式，我们在实验中要留给学生较充分的思考空间，把学生置于实验的主体地位，并能给予适当的点拨，更好地激发学生的创新灵感。例如讲解烷烃的卤化反应时，通过演示实验和数据对比先后提出了3个问题：为什么卤化反应要光照或加热？卤素的相对反应活性为什么是F2>Cl2>Br2>I2，各级氢与碳原子分离的相对速度为什么是三级氢>二级氢>一级氢？教师首先引导学生从反应历程的角度解释了第一个问题，接着步步深人，用卤代反应过程的能量变化研究后两种现象，最后用反应活化能和游离基稳定性的大小解决了问题。这种层层剥皮式分析问题的讲课方法可使学生的思维处于兴奋状态，不仅教给学生定理、公式等已有的结论，而且包括了再现这些知识的发现过程和研究方法。

综上所述，培养创新能力是素质教育的重点，化学教育又是培养创新能力的主渠道，而化学实验教学是化学教学中最生动，最活跃的组成部分，在培养学生创新能力方面有独特的功能和作用。endprint