探索化学探究实验融合创新意识的方法

□ 海南省海口市海南华侨中学 成新宇

习总书记提出“在创新实践中发现人才、在创新活动中培育人才、在创新事业中凝聚人才”。对于化学实验教学而言，化学探究实验融合创新意识是社会发展的要求，也是落实高中化学核心素养的重要方法。化学实验是人类认识世界的一种重要途径。早期新物质的发现就源于生活、生产这一原始实验现象，北京大学刘先华副教授来海南华侨中学宣讲时提出：源于基础，才讲创新。高中是学生一生的基础知识的积累关键阶段，那么，在现阶段如何融合高中化学探究实验，培养学生勤于思考、勇于探究的创新意识呢？

一、探究实验主体学生化，挖掘学生的创新潜力

以往的探究实验大多是由教师做给学生看，再讲给学生听，这种做法忽视了学生的主体性，把学生当作被动接受的“容器”，没有完全发挥出实验的作用，不利于学生创新潜力的挖掘。如果能让学生带着任务，怀着好奇、困惑的心情，以解决问题为目标，互辩互补，亲自设计、操作，收集实验证据，根据实验现象得出结论，获得新知，这样的实验探究主体学生化，能更好挖掘学生的创新潜力。

如在学习卤代烃时，学生由于没有知识铺垫“溴乙烷与硝酸银溶液能否反应”。于是教师可提出问题：如何用实验来探究呢？学生根据假设，设计实验方案，进行小组实验：向装有溴乙烷的试管中加入硝酸银溶液，通过观察实验，结合实验现象，学生了解到溴乙烷中不存在溴离子。然后再进行溴乙烷的水解实验。取水解后的溶液2毫升，滴加硝酸银溶液，在另一只干净试管中加入氢氧化钠溶液，再加硝酸银溶液。学生亲自体验实验探究，通过对比可知：氢氧化钠溶液和硝酸银溶液反应也能产生沉淀。通过化学实验检验卤代烃中的卤原子，需要在卤代烃的水解实验后，先加硝酸溶液酸化这一教学难点。在选修四的教学过程中，难溶电解质溶解平衡中的演示实验。我们高二备课组把实验进行设计创新并让学生动手实验：向装有适量的硝酸银溶液的试管中，加入足量氯化钠溶液，待沉淀完全后，过滤，继续向滤液中加入饱和氯化钠溶液。学生能观察到白色沉淀的产生，从而了解难溶电解质溶解平衡的概念。

二、探究实验形式多样化，激发学生的创新思维

同一实验采取多种形式进行可以激发学生的创新思维。传统的化学实验是以学生已掌握的实验原理为依托，学生被动地使用固定的实验仪器、给定的实验步骤进行实验，表面上这样看似乎可以高效地完成实验，达到理想的实验现象。但大部分学生没有自己思考、探究，是被动地学习。采用多种实验探究形式，在化学实验中提出有效的问题，可以引导学生思考，激发学生的发散思维。探究实验形式的多样性，可以从仪器、药品的用量、实验目的等多方面进行启发，从而有利于激发学生的创新思维，达到源于课本，高于课本的效果。

例如在我们学校高二化学教学中，在进行完选修五的官能团及分类的教学后，我设计了一堂课：“谁持彩练当空舞——神奇的有机实验”。在该课的银镜实验过程中，通过观看兴趣小组制作的乙醛和新制银氨溶液的银镜实验的视频，师生共同分析其原理及相应的离子方程式，提出如何根据化学反应速率和平衡移动原理，控制不同的条件，达到漂亮的银镜实验的目的？学生结合自己所学知识分析，通过提高氢氧根浓度，来替代加热达到实验的目的，并现场选择不同的仪器，例如小玻璃药瓶、圆底烧瓶、试管等进行实验。此时，我又提出问题：如何用少量的试剂在大的圆底烧瓶内部呈现光亮的银镜？学生通过思考，进行改进：在圆底烧瓶内，加入硝酸银溶液大约6毫升，加入稀氨水至产生的白色沉淀恰好消失，再加入6滴15%的氢氧化钠溶液，加入5毫升葡萄糖溶液，然后把圆底烧瓶放在塑料烧杯上慢慢滚动。大约2分钟后，一个内壁镀满白色银镜的圆底烧瓶就产生了，轻轻转动圆底烧瓶，使药剂充分和圆底烧瓶壁内相接触，达到银装素裹的世界。这次实验通过选用不同的器材、优化实验步骤来达到同一实验效果的目的。

三、探究实验场所生活化，开拓学生的创新视角

化学课程标准中提出了新的课程理念，其中之一就是“从生活走向化学，从化学走向社会”。生活中，在面临与化学有关的综合问题时，要让学生懂得应用化学学科核心素养做出合理分析、推断，鼓励学生进行源于生活的探究实验，用身边最熟悉的生活用品，去探索生活中的化学规律。探究实验场所生活化，不仅能激发学生学习化学的兴趣、乐趣，还能开拓学生的创新视角。

例如讲“乙酸的性质”的时候，鼓励学生进行家庭实验：取2个碗分别倒入适量食醋、水，然后再放入鸡蛋壳。认真观察实验现象，并拍视频上传到班级微信群，从而激励每个学生认真参与，通过对比实验证明鸡蛋壳是与乙酸反应的。在讲蛋白质的性质的时候，让学生回家煎鸡蛋或用开水冲鸡蛋花，向蛋清液中加食盐实验，产生沉淀，各取适量沉淀加水，观察沉淀是否溶解？这样通过对比实验，再一次用厨房用品进行化学实验，体会化学生活化，即“从生活走向化学”。学习蛋白质的灼烧鉴别后，让学生课后检验家中各种毛线的材质是否有区别？并提出问题：冬天，你在内地上大学，买衣服时，如何鉴别真假羊毛衣服？可用衣服说明袋中的备用材质进行灼烧，若有烧焦羽毛气味的是真羊毛。化学实验走出课堂融入生活、服务于生活，即“从化学走向社会”。

四、探究实验过程现代化，发散学生的创新思维

在探究实验过程中，实验现象不明确、不清晰的、用肉眼无法观察到的实验现象，以及一些耗时过长、条件苛刻的实验，不适合用于课堂现场进行实验，可以考虑发挥现代信息技术的优势，由实际实验改为模拟实验，改变探究手段，虚与实巧妙融合，实现探究实验过程现代化，发散学生的创新方式。

如在一次考核的示范课上，为了更精确呈现课本中碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸的反应，用肉眼来目测对比气泡的快慢容易产生误差的实验。我对这部分实验的研究方式进行了改进与创新：借助多媒体、数字化手持技术，用二氧化碳探头从压强来判定。学生能清晰地看到压强随着二氧化碳的产生而增大，通过观察实验中呈现出的压强与时间动态图像，学生可知：相同条件下碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠的更快。在原电池的教学中，为更好理解反应原理，实验后采用多媒体动画，把锌片溶解、气泡产生等宏观实验现象与溶液中离子迁移，电极、导线中电子运动等微观层面联立起来。这样，学生既拓宽了知识面，又学会了借助多种手段，特别是发挥现代信息技术的优势来服务于我们的化学实验探究，有利于发散学生的创新思维。

化学探究实验是化学学科赖以形成和发展的源泉。围绕着化学实验教学这个核心，将创新意识适当融合在化学实验教学的过程中，更有利于培养学生的化学素质，训练学生的科学方法，增强学生的创新意识，落实高中化学核心素养。