化学课也应重视学生创新能力的培养

化学是一门以实验为基础的自然科学，可以说实验是化学赖以生存并不断发展的基础，从一定意义上说，实验就是化学学科的生命线。抓住“以实验为基础”这一基本特征，不仅能使学生加深理解、巩固化学基础知识，更主要的意义在于可以培养学生形成科学的思维方式，掌握科学的研究方法。教学中引导学生将课本上的一些实验通过探索研究，并在此基础上进行改进、引申、创新，鼓励学生设计新的实验，重视实验过程教学，充分发挥实验教学对培养学生创新能力的功能。

一、将实验的验证性改为探索性，激活创新能力

验证性实验和探索性实验的区别在于，前者根据已学到的化学知识，用实验来论证其准确性，学生处于被动接受知识的状态。而后者通过模拟发现知识的过程，使学生了解科学家怎样工作、怎样认识世界、怎样解决需要探索的问题，使学生处于一种主动探索知识的状态，这对学生智力的发展、能力的提高和科学方法论的形成有很大的影响。

例如：氯气与水反应的教学过程设计如下：

1、取二瓶氯气（颜色深浅接近），在一瓶中加入适量的水振荡。

（1）比较二瓶氯气的颜色。

（2）比较水溶液和蒸馏水的颜色，可得出什么结论？

2、在氯水中分别滴加少量硝酸银和碳酸氢钠固体及几滴石蕊试验。

（1）加硝酸产生白色沉淀，说明有什么离子？

（2）加碳酸氢钠没有气泡产生，说明有什么离子？

（3）为何石蕊变红后会褪色？是氯水中的氯离子起作用，还是氯分子的氧化性，还是氯分子与水反应生成的新物质的氧化性造成的？

3、取二瓶干燥的氯气，分别加入干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸，观察比较。

最后得出结论：氯气溶于水的过程本质是氯气在水中溶解为主，伴有一定的化学反应：Cl2+H2=HCl+HClO。新制氯水中的微粒有H+、Cl-、HClO等。

变“验证性实验”为“探索性实验”，不仅体现了“教为主导，学为主体”的关系，而且在教师的引导下进行探究，学生的自信心得到了增强，激发了探索的兴趣，激活了创新能力。

二、重视实验的过程教学，发展创新能力

实验教学中教师可根据不同的实验内容，将实验的过程“暴露”在学生面前。在实验的过程中不断创设问题情境，这种问题要处在学生的最近发展区，让他跳一跳，就能摘到桃，产生对问题探究的主动性，使设置的问题层层剥离，形成新的知识。

如在“原电池”的教学中，可将课本上的演示实验改为学生分组实验，并将实验的过程分解如下几步：（1）分别将锌片、铜片插入稀硫酸中，观察现象；（2）用导线将锌片和铜片连接并插入稀硫酸中，观察铜片上的现象；（3）在导线中接上电流计，观察电流计指针的偏转方向；（4）把电池与电流计连接，确定电子流动方向。围绕实验现象可创设以下问题情境：（1）电子为何从锌片流向铜片？（2）铜片上为何有气泡产生？该气体是什么气味？为什么产生这种气体？可能是其他气体吗？（3）锌片的质量将有何变化？（4）从氧化还原反映的角度来分析两极各发生了何种反应？（5）从能量转变的角度来分析原电池是何种装置？（6）原电池的正、负极如何判断？

通过上述问题，引导学生对实验提供的感性材料进行分析、探究、综合，抽象概括为原电池的组成、原理和能量的变化。紧接着又联系实验提出问题：（1）为什么轮船在海里航行比内河航行更易腐蚀？人们可采用哪些措施来防腐？（2）在海里航行的轮船什么部位最易腐蚀？为什么？在实验的过程中，新旧知识不断“冲突”，不断产生疑问，并急于解决疑问，激发了学生解决疑问的热情，发挥了学生的联想能力和知识迁移能力，也发展了创新能力。这种创设问题情境拓宽了学生对新知识的理解和认识，发挥了学生联想能力，也激发了学生的创新意识。

三、通过串联实验，凝练创新能力

串联实验是对单个实验进行概括总结，寻找各个实验之间的整合点，将一些性质实验串联在一起的综合实验或系列实验，如复习氯气的性质是，将氯气的制备、净化、干燥，及对干燥、湿润红纸的作用、与石蕊试液的作用、与KI溶液反应、手机、尾气吸收组合成一系列实验。又如SO2的性质、NH3的性质、乙烯的制取及性质等均可设计成系列实验。通过串联实验，可以使知识系统化、条理化、层次化。特别是在复习阶段，利用串联实验将大大提高复习效率，提升解题能力。例如关于S2-、I-、Br-、Cl-还原性强弱的教学中，可以将这些单个试管中加入少量氯水和苯，然后依次滴入适量的溴化钠溶液、碘化钾溶液、硫化钠溶液，充分振荡、静置后，可以观察到上层（苯层）先变成湖色，后变成紫红色，最后呈五色，而试管底部有淡黄色沉淀产生。

串联实验教学过程中，迫使学生调动原有贮存的知识，进行重组，在重组过程中要寻找这些实验和知识之间的交叉点，结合部位，以及如何重组等问题，既训练了学生的创新思维，又凝练了创新能力。

四、将定性实验引申为定量实验,强化创新能力

定性实验不只要求通过试验确定某物质是否有或能否反映，而且还要确定有多少及物质间按怎样的必然关系发生反应。将一些定性实验引申到定量实验，可以训练学生思维的深刻性，培养学生坚韧不拔的意志品质。可分层次地进行创新分析，用尽可能多的方法来设计实验方案，并对各方案从操作的可行性和试验结果的准确性进行评价，从中选择最优方案，以此来培养学生的创新思维，强化创新能力。

例如：检验一久置的亚硫酸钠样品是否变质（定性实验）。引申为：测定一定因露置在空气中而部分变质的亚硫酸钠的纯度。设计出的方案有：（1）加足量用盐酸酸化的氯化钡溶液，过滤后称沉淀（硫酸钡）的质量。（2）加足量的盐酸，测二氧化硫的体积。（3）加足量的盐酸，将产生的气体通过碱石灰或氢氧化钠溶液，称二氧化硫的质量。产生的气体直接通过碱石灰或氢氧化钠溶液，是否会产生误差？产生的原因？如何消除？（4）直接加入足量氯化钡溶液，称亚硫酸钡和硫酸钡沉淀的总质量。

五、引导学生设计化学实验，升华创新能力

实验设计是一种要求较高的实验活动，它的主要流程为：提出实验课题设计实验方案讨论方案的可行性实验操作对实验进行分析、比较、评价。设计实验不仅能提高学生的自学能力、知识迁移能力、观察能力、动手操作能力，而且还能培养学生求异思维等方面的创新能力。可以这样说，实验设计能力是学生综合能力和科学素质的体现。

例如，在关于启普发生器制备气体这一实验课题教学时，可以想让学生思考启普发生器的原理，用实验室常用的仪器设计出替代装置（如：干燥管和烧杯、破底试管和烧杯等）。又如，在学习用倒置漏斗吸收氯化氢气体后，可以让学生根据防倒吸的原理，利用实验室常用仪器设计出具有类似作用的装置，然后验证。再如，你可用哪些方法鉴别浓度相同的碳酸钠和碳酸氢纳溶液？并用实验证之。学生设计了多种方案，并用实验验证，其中下列方法非常明显：（1）加氯化钡等溶液；（2）滴加盐酸；（3）滴加酚酞试液；（4）用PH试纸；（5）滴加硫酸铝溶液。

对学生设计的方案不管成功与否，教师都要做一评价，对成功者给予表扬鼓励，肯定他们思维的独创性，对不成功者也要肯定他们设计的积极性。时间证明，引导学生设计实验，学生的参与热情很高，是培养学生思维品质和创新能力的有效途径之一。

总之，化学实验是中学化学教学内容的主要组成部分，中学化学教学围绕实验展开是中学化学教学特点的充分体现，它对激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新能力有着独特的功能，发挥着积极的作用。

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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