在化学实验中培养学生的创新能力

文 惠州市第七中学 何影仪

在化学实验中培养学生的创新能力

文 惠州市第七中学 何影仪

一、改进课堂实验教学方式，潜移默化地培养学生创新能力

目前，中学化学实验教学中普遍存在的一个问题，就是只要求学生根据课本照方抓药地操作实验，得出刻板现成的结论。这种机械操作式的实验往往不能使学生通过实验真正获取新知，在面对新问题时，容易一筹莫展，缺乏将所学知识与实际问题联系起来的创造性思维与能力。如何改进呢？

（一）将演示实验改为探究实验

课本中有不少演示实验，教学过程大多是教师演示——学生观察——得出结论的刻板模式。这种刻板的模式，容易导致学生缺乏实践，进而抹杀学生的创新能力。我们可以创造条件，把演示实验改为探究实验，化结论为问题，激发学生的创造性思维。

（二）让学生参与改进实验

课本中的实验装置及操作并非都是合理的，我们在教学时不应该只是照本宣科，应该鼓励学生开动脑筋，对某些实验设计及操作方法的不足之处加以改进，使之更为合理。

图1

图2

例如，现行九年级 （人教版）教材第七单元的课题1“燃烧和灭火”中的实验7-1，是一个展示白磷在水下燃烧的实验，实验装置（见图1）。该实验的操作过程中存在不少缺陷。因白磷的熔点为44.15℃,在该实验条件下白磷已熔化，通入氧气后白磷易被冲散，部分零乱地散落在烧杯底部不易找到，部分漂浮在水面上剧烈燃烧，使大量白烟逸散到空气中，造成环境污染。

讲解该实验时，我抓住时机，发动学生们一起讨论、集思广益。他们提出了许多改进方案。其中较好的是：在烧杯中加入一定量的热水，将一小块白磷放入试管底部，再把试管放入盛有热水的烧杯中，然后向试管底部通入氧气 （见图2）。这个经学生过的装置的优点是，可把白磷控制在试管底部的狭小空间内，使通入的氧气与其充分接触，使两者迅速发生反应，实验效果也十分理想。

学生通过参与了改进后的实验，在实践中得到了不同程度的认识。他们开始明白到：知识虽来源于课本，但不必拘泥于课本，要勇于对科学方法进行创新。这次实验改进成功，给予了学生们一种 “动手”实践的成就感，同时更调动了他们参与课堂的积极性，而非被动地接纳知识，极大地激发了学生探索并自主创造的欲望。

（三）让学生自行设计实验

在条件允许的情况下，引导学生根据实验原理自行设计实验方案并独立完成实验，不仅可以锻炼他们的实验操作能力，在培养他们的创造性思维方面也收到了良好的效果。

在讲解有关二氧化碳的相关课题时，我让学生自己设计制取二氧化碳的实验装置。我为他们提供了各种可能用到的仪器，让他们先分组设计方案，然后按其所设计的方案组装仪器进行制取，看是否可行，若不成功，再继续讨论，研究改进。部分学生用了大试管加单孔胶塞的简单装置，虽能顺利制得二氧化碳，但发现大试管能容纳的反应原料有限且生成的气体易把酸液压出试管，使实验难以继续。另外，此装置最大的缺点在于，为了能获得足量的二氧化碳，需要不断地打开胶塞向内添加药品，此举容易导致漏气。于是有学生把大试管换成了烧瓶或锥形瓶，这就可以装下更多的石灰石。另外有学生为了避免反复打开胶塞添加稀盐酸，想到了把单孔胶塞换成双孔胶塞，在另一孔上加装长颈漏斗的办法。更有学生想到了更好的办法：加装分液漏斗，以便随时添加稀盐酸，而且可以控制反应速率。

经过我多年的教学实践证明，注重实验的创新与探索，给学生留出思维的空间，多给予他们独立设计、独立操作实验的机会，是提高学生素质、培养学生创新精神和创新能力的有效途径之一。

二、拓展课外实验教学，寓教于乐提升学生创新能力

化学是一门应用性较强的学科，若仅仅靠课堂上的讲解和实验练习，是无法真正让学生们发现生活处处有化学的，更遑论 “理论联系实际”了。拓展课外化学实验教学，寓教于乐，可以更有效地地提升学生的创新能力。具体而言，可以从以下几个方面入手：

（一）开展趣味实验和家庭小实验

趣味化学实验取材于生活中的常见物事，其现象奇特、方法新颖，能够引起学生们学习化学、探究事物的兴趣，能够提升学生们的创造性思维和创新能力。除了参考教材中的趣味实验，我们还可设计一些适合中学生的趣味实验，如：魔棒点灯、烧不坏的手帕、喷雾显字等等。

此外，多鼓励学生参与家庭小实验，也不失为提升学生们创造性思维和创新能力的好方法。家庭小实验由于取材方便，操作简单，可以让学生在实验的过程中更透彻地领悟知识，将理论与实际相联系。如在学习水的净化功能时，在讲解了木炭拥有的吸附作用后，我动员学生回家自制简易的冰箱 “除臭宝”；在讲解了关于酸、碱的知识后，我指导学生如何测定本地土壤、水样的酸碱性；而在讲了关于有机物的知识后，我指导学生如何鉴别羊毛衫、丝织品的真伪等等。

通过趣味实验和家庭小实验，一方面丰富了学生的课余生活、拓宽了学生的视野， 同时提高了他们的实验能力和观察分析问题的能力，更让学生对自己身边的一些化学现象有了进一步的理解。通过自己动手做实验，学生的动手能力得到了一定的锻炼，从而激发了他们动手探索的欲望。

（二）开展形式多样的第二课堂实验活动

组织化学兴趣小组是开展第二课堂实验活动的最好方式之一，在活动中可以举办拓展课内所学过知识的专题讲座，也可以尝试制作实验教具用具，还可以组织学生参观工厂、针对特定课题进行调研等等。学生在小组活动中可以充分发挥自己的特长，动手动脑，既提高了思维水平，又提高了动手实践的能力。

比如在学习 “水的净化”课题时，我组织化学兴趣小组到自来水厂参观，让学生观察水净化的过程，进而了解水净化的原理，将课本知识融入实际生活。又比如为了了解东江的水质问题，我带领兴趣小组的成员到数个东江所流经的地点进行了抽样调查，还鼓励他们撰写小论文，与同学们一起分享自己的实验成果。

通过这些活动，学生们能够感受到化学就在自己身边，化学与生产、生活密切相关，这也在一定程度上增强了他们对自然、社会的关注程度。

三、注重实验题教学，让成绩提高与创新能力提升并驾齐驱

实验题在中考化学科目的试题中所占的分值较高，所以关于它的解题正确与否，直接关系到学生中考化学成绩的高低。多年的教学经验让我发现，学生们在实验题中的得分情况普遍不理想，实验探究题的得分情况更是哀鸿遍野。之所以出现这种得分普遍不理想的情况，是因为此题除考察学生有关化学的基础知识以外，还对他们的综合能力如语言表达、逻辑推理、创新思维、知识迁移等提出了较高的要求。所以强化化学实验习题的讲解是化学教学过程中不可或缺的重要部分。

学生初初接触实验探究题时，往往会觉得无从下手。由于难以找到解题的切入点，使得学生知难而退，转为等待老师告知答案。这就需要我们 “授之以渔”，教会他们做题的方法。如一道常见的实验探究题：稀盐酸可以使紫色石蕊试液变红，那么是稀盐酸中的哪一种粒子使紫色石蕊试液变红呢？在讲解该题时，我让学生们自己分析，提出假设，讨论如何设计实验及检验。经过讨论得出的较好解决方案是：首先用试管取少量稀盐酸滴加紫色石蕊试液，溶液变红；逐滴加入NaOH溶液，试管中的溶液由红变紫，最后变成蓝色。在反应后的溶液中，H2O分子和Cl¯仍然存在，而H+全部生成了H2O分子，说明H2O和Cl¯都不能使紫色石蕊试液变红，是稀盐酸中的H+使石蕊试液变红的。

通过解答此题，我总结出了一套如何引导学生自主思考、解题的方法。首先要引导他们认真读题审题，划出关键语句，找出题目中与教材相联系的知识点，设计出简单易行的实验方案。其次是要对所学的基础知识灵活运用。实践证明，经过反复的解题训练后，学生的解题能力确实有了一定程度的提高。虽然在解题过程中，学生难免会犯各种错误。如上述例题中，学生常会把稀盐酸中的水分子遗漏掉。但是只要通过反复强化训练，引导学生们找到规律和方法，日后如果再碰到此类题目，他们做起来也自然就会得心应手，慢慢地，化学成绩与创新能力也会同步提高。

责任编辑 邹韵文