化学实验教学中对于学生实验能力和创新意识的培养

吕忆民

（山东理工大学化学工程学院，山东 淄博 255049）

伴随着大数据时代的到来，知识经济的作用日趋明显。知识经济的核心就在于创新意识。在大数据时代综合国力的竞争越来越多地表现为新型人才的水平和数量的竞争，所以创新意识的培养正成为世界上许多国家教学改革的焦点和核心。经济全球化和中国成为全球第二大经济体，对我们的基础教育提出了许多新的要求。

在新的时期，人们的学习行为和方式发生了很大的变化，由此产生了许多新的教育理念，如“学习资源导向”、“能力导向训练”、“开放学习”以及“学习如何学习”等理念其中，“学习如何学习”是当今教育领域十分重要的理念。而在这一重要的教育理念中，实验能力的培养又占有突出地位。因此，我们要抓住素养教育的关键环节，深刻认识素质教育在大数据时代的时代内涵，全面贯彻党的教育方针，切实转变教育观念。创新教育正是抓住了实施素养教育的关键环节，培养学生的创新意识、创新精神、实验能力，它既是反映时代精神的一种新的教育思想和教育理念，又是以创新为价值追求的全新教育实践。实施素养教育需要教育思想创新、课程教材创新、教学模式创新、教育内容创新和评价制度创新等，要使这些创新活动成为全体教师和学生都能参与的教育教学改革实践。

在当代知识爆炸的环境下，实验室的教育职能在发生着悄悄的变化，其最突出的表现就是实验能力及创新的教育。因此，在实验教学中，应充分发挥学生的主体作用。在教师的引导下，通过积极有效的思维锻炼，使学生在获取知识和提高实验操作能力的同时，思维空间得以扩展，从而最大限度地培养他们的实验创新能力。下面，谈谈我们在有机化学实验教学中培养学生实验能力的一些做法。

1 营造和谐的学生实验氛围以培养实验能力

实验是指由学生亲自动手完成的实验。实验的目的是培养学生独立操作、观察、探索新知识和巩固旧知识或验证学习的理沦。学生通过亲自做实验，能帮助学生形成概念，理解和巩固所学的知识，提高学生观察现象、分析问题的能力，培养学生实事求是，严格认真的科学态度，锻炼学生的独立工作能力。我们在实验教学中，让学生主动参与学习过程，积极思维，给他们提供充分的发展条件。注重把尊重学生的人格放在第一位，改变过去以教师为出发点的关系模式，实现师生之间、学生之间的多向交流、多边互动的立体结构:给学生参与学习、思考和发表自己见解的机会，鼓励学生提出问题，使学生养成敢想、敢说、敢做的良好习惯，以创新意识诱发学生的思维，使其活跃流畅，进而激发学生的创新思维。

例如:在实验《苯甲酸的制备》[1]中，采用高锰酸钾氧化法。实验本中所述的工艺中没有搅拌装置，在加热反应过程中极易引起瀑沸，高锰酸钾的加入方式是分批加入粉末，该工艺反应时间长，不仅会影响反应的速度，引起甲苯的外泄，还经常出现得不到产品或产率低的情况。针对以上存在的问题，在预习实验过程中，教师提示学生在课外查阅相关资料时，运用已学过的理沦知识，对实验中出现的问题提出自己的想法，对现有工艺提出自己的修改意见。把同学们分成小组，进行研究探讨，并将讨沦结果以班为单位进行汇总，提前送交教师加以修改，由教师与学生代表组成实验小组，对修改后的实验工艺进行实验研究。经多次实验后，确定了新的工艺。其步骤是:将7g 高锰酸钾溶解在100mL 水中制成饱和溶液，加入到250mL 的三口烧瓶中，再加入2.7mL 的甲苯并再加入一定量的金属粉末，装上回流冷凝管，开动搅拌，温度控制在70℃～100℃，反应时间1h～2h，到回流液不再出现油珠为比。

将反应混合液趁热减压过滤，用少量热水洗涤滤渣二氧化锰合并滤液和洗涤溶液，放在冰水中冷却溶液，然后用浓盐酸酸化[2](用刚果红试纸试验)，至苯甲酸全部析出为比。将析出的苯甲酸减压过滤，用少量冷水洗涤，挤压出水分。把制备到的苯甲酸放在沸水中干燥。产量约2g。把高锰酸钾配成饱和溶液加入烧瓶中，不再另加水，这样不但操作方便、安全，而且避免了甲苯的损失。以及以往在《对甲苯磺酸的制作》中发现以下现象：①由于部分同学误用稀硫酸，使得产物极少，产率很低。②反应温度控制不好使得反应不能安按着原有路径进行，从而致使实验失败。③部分同学由于操作不规范、实验不严密使得副反应和副产物增多，产物不纯。因此新型素质教育的贯彻会很好的节省了实验成本、实现实验课的意义。

学生对以上实验表示出相当大的兴趣，这种做法一方面提高了实验质量，另一方面增强了同学们的实验能力。

2 设计综合实验来提高实验能力

在教学安排上，一般是学生先做一些基本实验，掌握了一些基本实验方法、实验技术，经综合性实验的训练，进行设计实验实践。

有机化学实验技术是一个连续、系统的知识体系，各实验之间有着内在的联系。在指导学生独立设计综合性实验时，引导学生把各实验环节系统结合连贯起来，注重强调实验过程中的整体操作训练，把几个相关的实验合并为一个综合性的实验。例如，给学生题目《苯制备苯甲酸》，学生自己去图书馆查资料，写出实验步骤、实验方法、所需设备和药品用量，经教师审查后进行实验。学生为了使自己实验结果准确，在每一步实验中认真操作，并做好每一步实验的记录和实验结果。从苯开始制备溴苯甲苯苯甲酸，使几个独立的实验有机地结合起来，极大地增强了学生的参与性，增强了做实验的兴趣，使学生能够积极主动地获取知识。通过学生自己设计实验提高了学生创新意识和实际操作能力，自己进行实验操作并顺利完成，真正体会到了成功的快乐，提高了学生的实验能力。

3 培养学生自觉地运用实验技能的能力

化学是以实验为基础的自然科学。学生亲自动手做实验时，都会被实验的千变万化现象所吸引。如学生做碳水化合物性质实验，糖的银镜反应会出现银自色的镜面。又如在《甲基橙》的制备实验中，甲基橙是一种指示剂在弱酸性介质中耦合，得到的是嫩红色酸式甲基橙，在碱性介质中酸性黄转变为橙黄色。这些现象容易使学生对化学实验产生兴趣。实验中，教师要教给学生怎样观察实验现象，从中发现和提出问题，怎样运用化学 知识解释这些现象和问题。引导学生从看实验现象进入观察，提出问题并解决问题。例如，让学生把制备的甲基橙配成溶液，在做其他实验时使用，学生看到的现象和结论不是书上现成结沦，而是他们的实验结果，那种喜悦的心情是难以形容的。这样，学生会对化学实验产生真正的爱好利用实验可诱发学生学习兴趣，由直接兴趣向探求规律性的兴趣过渡，促使学生自觉地发展创新意识。

化学实验教学中具有求实的科学态度与情感内容，只要我们认真地钻研教材，重视科学探究过程，在实验课上抓住启迪学生的实验能力的一切机会，培养学生实验能力，提高学生的实际操作能力，就会在培养学生的实验能力上干出一番成绩，为教书育人做出更大贡献。

［1］李兆陇.有机化学实验[M].北京:清华大学出版社，2004.

［2］高占先.有机化学实验[M].大连:高等教育出版社，2003.