在化學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

何影儀

一、改進課堂實驗教學(xué)方式，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

目前，中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中普遍存在的一個問題，就是只要求學(xué)生根據(jù)課本照方抓藥地操作實驗，得出刻板現(xiàn)成的結(jié)論。這種機械操作式的實驗往往不能使學(xué)生通過實驗真正獲取新知，在面對新問題時，容易一籌莫展，缺乏將所學(xué)知識與實際問題聯(lián)系起來的創(chuàng)造性思維與能力。如何改進呢？

（一）將演示實驗改為探究實驗

課本中有不少演示實驗，教學(xué)過程大多是教師演示——學(xué)生觀察——得出結(jié)論的刻板模式。這種刻板的模式，容易導(dǎo)致學(xué)生缺乏實踐，進而抹殺學(xué)生的創(chuàng)新能力。我們可以創(chuàng)造條件，把演示實驗改為探究實驗，化結(jié)論為問題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

（二）讓學(xué)生參與改進實驗

課本中的實驗裝置及操作并非都是合理的，我們在教學(xué)時不應(yīng)該只是照本宣科，應(yīng)該鼓勵學(xué)生開動腦筋，對某些實驗設(shè)計及操作方法的不足之處加以改進，使之更為合理。

例如，現(xiàn)行九年級（人教版）教材第七單元的課題1“燃燒和滅火”中的實驗7-1，是一個展示白磷在水下燃燒的實驗，實驗裝置（見圖1）。該實驗的操作過程中存在不少缺陷。因白磷的熔點為44.15℃， 在該實驗條件下白磷已熔化，通入氧氣后白磷易被沖散，部分零亂地散落在燒杯底部不易找到，部分漂浮在水面上劇烈燃燒，使大量白煙逸散到空氣中，造成環(huán)境污染。

講解該實驗時，我抓住時機，發(fā)動學(xué)生們一起討論、集思廣益。他們提出了許多改進方案。其中較好的是：在燒杯中加入一定量的熱水，將一小塊白磷放入試管底部，再把試管放入盛有熱水的燒杯中，然后向試管底部通入氧氣（見圖2）。這個經(jīng)學(xué)生過的裝置的優(yōu)點是，可把白磷控制在試管底部的狹小空間內(nèi)，使通入的氧氣與其充分接觸，使兩者迅速發(fā)生反應(yīng)，實驗效果也十分理想。

學(xué)生通過參與了改進后的實驗，在實踐中得到了不同程度的認(rèn)識。他們開始明白到：知識雖來源于課本，但不必拘泥于課本，要勇于對科學(xué)方法進行創(chuàng)新。這次實驗改進成功，給予了學(xué)生們一種“動手”實踐的成就感，同時更調(diào)動了他們參與課堂的積極性，而非被動地接納知識，極大地激發(fā)了學(xué)生探索并自主創(chuàng)造的欲望。

（三）讓學(xué)生自行設(shè)計實驗

在條件允許的情況下，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗原理自行設(shè)計實驗方案并獨立完成實驗，不僅可以鍛煉他們的實驗操作能力，在培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維方面也收到了良好的效果。

在講解有關(guān)二氧化碳的相關(guān)課題時，我讓學(xué)生自己設(shè)計制取二氧化碳的實驗裝置。我為他們提供了各種可能用到的儀器，讓他們先分組設(shè)計方案，然后按其所設(shè)計的方案組裝儀器進行制取，看是否可行，若不成功，再繼續(xù)討論，研究改進。部分學(xué)生用了大試管加單孔膠塞的簡單裝置，雖能順利制得二氧化碳，但發(fā)現(xiàn)大試管能容納的反應(yīng)原料有限且生成的氣體易把酸液壓出試管，使實驗難以繼續(xù)。另外，此裝置最大的缺點在于，為了能獲得足量的二氧化碳，需要不斷地打開膠塞向內(nèi)添加藥品，此舉容易導(dǎo)致漏氣。于是有學(xué)生把大試管換成了燒瓶或錐形瓶，這就可以裝下更多的石灰石。另外有學(xué)生為了避免反復(fù)打開膠塞添加稀鹽酸，想到了把單孔膠塞換成雙孔膠塞，在另一孔上加裝長頸漏斗的辦法。更有學(xué)生想到了更好的辦法：加裝分液漏斗，以便隨時添加稀鹽酸，而且可以控制反應(yīng)速率。

經(jīng)過我多年的教學(xué)實踐證明，注重實驗的創(chuàng)新與探索，給學(xué)生留出思維的空間，多給予他們獨立設(shè)計、獨立操作實驗的機會，是提高學(xué)生素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑之一。

二、拓展課外實驗教學(xué)，寓教于樂提升學(xué)生創(chuàng)新能力

化學(xué)是一門應(yīng)用性較強的學(xué)科，若僅僅靠課堂上的講解和實驗練習(xí)，是無法真正讓學(xué)生們發(fā)現(xiàn)生活處處有化學(xué)的，更遑論“理論聯(lián)系實際”了。拓展課外化學(xué)實驗教學(xué)，寓教于樂，可以更有效地地提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。具體而言，可以從以下幾個方面入手：

（一）開展趣味實驗和家庭小實驗

趣味化學(xué)實驗取材于生活中的常見物事，其現(xiàn)象奇特、方法新穎，能夠引起學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)、探究事物的興趣，能夠提升學(xué)生們的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。除了參考教材中的趣味實驗，我們還可設(shè)計一些適合中學(xué)生的趣味實驗，如：魔棒點燈、燒不壞的手帕、噴霧顯字等等。

此外，多鼓勵學(xué)生參與家庭小實驗，也不失為提升學(xué)生們創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的好方法。家庭小實驗由于取材方便，操作簡單，可以讓學(xué)生在實驗的過程中更透徹地領(lǐng)悟知識，將理論與實際相聯(lián)系。如在學(xué)習(xí)水的凈化功能時，在講解了木炭擁有的吸附作用后，我動員學(xué)生回家自制簡易的冰箱“除臭寶”；在講解了關(guān)于酸、堿的知識后，我指導(dǎo)學(xué)生如何測定本地土壤、水樣的酸堿性；而在講了關(guān)于有機物的知識后，我指導(dǎo)學(xué)生如何鑒別羊毛衫、絲織品的真?zhèn)蔚鹊取?/p>

通過趣味實驗和家庭小實驗，一方面豐富了學(xué)生的課余生活、拓寬了學(xué)生的視野， 同時提高了他們的實驗?zāi)芰陀^察分析問題的能力，更讓學(xué)生對自己身邊的一些化學(xué)現(xiàn)象有了進一步的理解。通過自己動手做實驗，學(xué)生的動手能力得到了一定的鍛煉，從而激發(fā)了他們動手探索的欲望。

（二）開展形式多樣的第二課堂實驗活動

組織化學(xué)興趣小組是開展第二課堂實驗活動的最好方式之一，在活動中可以舉辦拓展課內(nèi)所學(xué)過知識的專題講座，也可以嘗試制作實驗教具用具，還可以組織學(xué)生參觀工廠、針對特定課題進行調(diào)研等等。學(xué)生在小組活動中可以充分發(fā)揮自己的特長，動手動腦，既提高了思維水平，又提高了動手實踐的能力。

比如在學(xué)習(xí)“水的凈化”課題時，我組織化學(xué)興趣小組到自來水廠參觀，讓學(xué)生觀察水凈化的過程，進而了解水凈化的原理，將課本知識融入實際生活。又比如為了了解東江的水質(zhì)問題，我?guī)ьI(lǐng)興趣小組的成員到數(shù)個東江所流經(jīng)的地點進行了抽樣調(diào)查，還鼓勵他們撰寫小論文，與同學(xué)們一起分享自己的實驗成果。

通過這些活動，學(xué)生們能夠感受到化學(xué)就在自己身邊，化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，這也在一定程度上增強了他們對自然、社會的關(guān)注程度。

三、注重實驗題教學(xué)，讓成績提高與創(chuàng)新能力提升并駕齊驅(qū)

實驗題在中考化學(xué)科目的試題中所占的分值較高，所以關(guān)于它的解題正確與否，直接關(guān)系到學(xué)生中考化學(xué)成績的高低。多年的教學(xué)經(jīng)驗讓我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們在實驗題中的得分情況普遍不理想，實驗探究題的得分情況更是哀鴻遍野。之所以出現(xiàn)這種得分普遍不理想的情況，是因為此題除考察學(xué)生有關(guān)化學(xué)的基礎(chǔ)知識以外，還對他們的綜合能力如語言表達、邏輯推理、創(chuàng)新思維、知識遷移等提出了較高的要求。所以強化化學(xué)實驗習(xí)題的講解是化學(xué)教學(xué)過程中不可或缺的重要部分。

學(xué)生初初接觸實驗探究題時，往往會覺得無從下手。由于難以找到解題的切入點，使得學(xué)生知難而退，轉(zhuǎn)為等待老師告知答案。這就需要我們“授之以漁”，教會他們做題的方法。如一道常見的實驗探究題：稀鹽酸可以使紫色石蕊試液變紅，那么是稀鹽酸中的哪一種粒子使紫色石蕊試液變紅呢？在講解該題時，我讓學(xué)生們自己分析，提出假設(shè)，討論如何設(shè)計實驗及檢驗。經(jīng)過討論得出的較好解決方案是：首先用試管取少量稀鹽酸滴加紫色石蕊試液，溶液變紅；逐滴加入NaOH溶液，試管中的溶液由紅變紫，最后變成藍色。在反應(yīng)后的溶液中，H2O分子和Clˉ仍然存在，而H+全部生成了H2O分子，說明H2O和Clˉ都不能使紫色石蕊試液變紅，是稀鹽酸中的H+使石蕊試液變紅的。

通過解答此題，我總結(jié)出了一套如何引導(dǎo)學(xué)生自主思考、解題的方法。首先要引導(dǎo)他們認(rèn)真讀題審題，劃出關(guān)鍵語句，找出題目中與教材相聯(lián)系的知識點，設(shè)計出簡單易行的實驗方案。其次是要對所學(xué)的基礎(chǔ)知識靈活運用。實踐證明，經(jīng)過反復(fù)的解題訓(xùn)練后，學(xué)生的解題能力確實有了一定程度的提高。雖然在解題過程中，學(xué)生難免會犯各種錯誤。如上述例題中，學(xué)生常會把稀鹽酸中的水分子遺漏掉。但是只要通過反復(fù)強化訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生們找到規(guī)律和方法，日后如果再碰到此類題目，他們做起來也自然就會得心應(yīng)手，慢慢地，化學(xué)成績與創(chuàng)新能力也會同步提高。