【文章內容簡介】 學化學實驗教學》《對化學實驗探究教學的探討》《談中學化學實驗教學改革的三個動向》《中學化學實驗教學創(chuàng)新的嘗試》《中學化學實驗教學的完善途徑》《中學化學實驗教學誤區(qū)》《中學化學實驗教學也可以應用多媒體教學技術》四川省簡陽中學 黎 永 東 2008/1/5 3第四篇：中學化學實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)1中學化學實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)潮安縣庵埠鎮(zhèn)中心學校李益民化學摘要 化學實驗以其獨有的優(yōu)勢，在創(chuàng)新能力的 培養(yǎng)方面有著其它任何教學手段不可替代的作用。本 文認為創(chuàng)新型人才風采、化學實驗學術魅力的完善結 合，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的有效途徑；引導學生進行 實驗創(chuàng)新、加強化學實驗深層次教學功能開發(fā)是培養(yǎng) 學生創(chuàng)新思維的關鍵；增加做實驗的機會是培養(yǎng)學生 創(chuàng)新技能的必要途徑。中學化學實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)諾貝爾獎獲得者楊振寧博士曾說過：“中國留學生的學習成績往往比一起學習的美國學生的學習成績好得多，然而十年以后，科研成果卻比人家少得多。原因就在于美國學生思維活躍，動手能力和創(chuàng)造精神強”［1］。此話一語中的，道出了中西方在教育觀念上的差異。我國教育重視書本知識傳授，而美國教育重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，全面提高全民族的素質和創(chuàng)新能力，教育和科技事業(yè)要走改革創(chuàng)新之路［2］。培養(yǎng)創(chuàng)新能力，化學學科有著得天獨厚的條件。眾所周知，化學是一門以實驗為基礎的自然科學、是“核心、實用、創(chuàng)造性”的科學?；瘜W實驗是驗證、探索、發(fā)現(xiàn)新事物最重要的手段，是一種最有效的直觀教學方法，是形成化學創(chuàng)新能力的必由之路。因此，應該把培養(yǎng)創(chuàng)新能力作為化學教學改革的核心，把科學實驗教學視為培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要途徑［3］。一、利用實驗學術魅力與展示創(chuàng)新型人才風采培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神創(chuàng)新精神屬于非智力因素，是創(chuàng)新性活動的內部動力機制。培養(yǎng)創(chuàng)新精神是實施素質教育最根本的目標之一。提高化學實驗的學術品味轉變學生觀念，破除他們對創(chuàng)新的神秘感，提供范例和榜樣、引導學生向創(chuàng)新型人才學習，是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神的有效途徑。(一)提高化學實驗的學術品味誘發(fā)學生的創(chuàng)新情感在化學實驗的教學中，恰當?shù)剡\用對比、放大、背景、空白等實驗技巧和實驗設計，來強化化學實驗的學術品味，使各種實驗結論的產(chǎn)生無懈可擊；研究探討各種正常和“反常”的實驗現(xiàn)象，以滲透學術研究和科學意識，使學生的學習愿望得以滿足，最終轉化為學生健康的創(chuàng)新情感形成與發(fā)展是非常重要并且十分有效的。例如：在講解乙烯制備原理時，化學反應方程式為：濃硫酸CH3 — CH2 — OH——→CH2 = CH2 +H2O170℃然而，實驗現(xiàn)象卻是燒瓶中的液體逐漸變黑，生成黑色固體，產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味。教師應不失時機地把握這一機會，通過解釋這一“反?！爆F(xiàn)象，激發(fā)學生的探索熱情。首先引導學生回憶濃硫酸的脫水性，得出黑色不溶物是乙醇脫水碳化的結果，而生成的碳又可與濃硫酸發(fā)生反應：△C+2H2SO4（濃）= CO2↑+SO2↑+2H2O 刺激性氣味是生成二氧化硫氣體的結果。如何證明這些推斷呢？此時，教師應引導重新設計一套實驗裝置，確定反應后的氣體中含有二氧化硫和二氧化碳，從而有力地解釋了實驗中的“反?！爆F(xiàn)象（實驗裝置略）。在這套裝置的設計過程中，學生的學習興趣高漲，并且被化學知識使用的科學性、變通性和選擇性所征服，這種化學問題的解決所創(chuàng)造的學術氛圍也使學生深切地感受到了科學的魅力，從而誘發(fā)了他們健康的創(chuàng)新情感。(二)發(fā)揮教師的示范作用激發(fā)學生的創(chuàng)新動機所謂創(chuàng)新動機就是指一個人對已知結論或解釋感到不滿意，對已學的理論和技術感到不滿足，而主動去做深究或更新的工作，并力求達到完美地步的一種內在推動力量。只有創(chuàng)新型的教師才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的學生。教師新穎的實驗設計、對實驗裝置的改進與創(chuàng)新，對學生有很強的感染力，會不知不覺地在學生的心田中播下創(chuàng)新的種子。例如氯化氫的噴泉實驗是一個典型的演示實驗，但通常的教學方法缺乏創(chuàng)意。若注入創(chuàng)新探索問題，引導學生思考：（1）形成噴泉實驗的原理是什么？若實驗失敗，其主要原因是什么？實驗成功的關鍵是什么？（2）噴泉實驗對氣體和溶液有什么要求？下列哪組試劑能形成噴泉？為什么？說明理由。① 氯氣和飽和氯水 ② 氯氣和氫氧化鈉溶液 ③ 氯化氫和氫氧化鈉溶液 ④ 二氧化碳和氫氧化鈉溶液（3）噴泉裝置中膠頭滴管有什么作用？在實際操作中，此膠頭滴管吸滿水欠方便且需用雙孔塞，易造成裝置漏氣致使實驗失敗。若不用膠頭滴管，其它部位不變，能否形成噴泉？若能形成噴泉應怎樣操作？顯然第（3）問是富有挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新課題。操作方法有兩種：一是將連有膠管的導管彎成U形注滿水并用止水夾夾在膠管中部，帶膠塞一端即相當于膠頭滴管；二是將燒瓶冷卻（如滴少量乙醚于燒瓶外壁上）使燒瓶內壓強暫時變小，溶液會沿導管進入燒瓶形成噴泉。改進后的噴泉裝置更美觀、更富有吸引力，最重要的是大大激發(fā)了學生的創(chuàng)新動機。因此，教師應下大功夫把中學化學教材中的全部實驗內容進行不斷深入的研究和改進，切實提高自身的化學實驗創(chuàng)新能力，使自己成為創(chuàng)新型的教師、實驗創(chuàng)新的典范，才能充分發(fā)揮出化學實驗對培養(yǎng)創(chuàng)新精神的教育功能。創(chuàng)新型教師在化學實驗中教學中應表現(xiàn)出出色的駕馭能力。具有規(guī)范、靈巧、優(yōu)美、安全的實驗操作技能和繪畫技能；善于創(chuàng)造鮮明直觀、奇異精彩的實驗現(xiàn)象，極高的實驗成功率，具有敏銳的洞察能力、豐富的想象力和靈活運用實驗解決化學問題的能力；善于啟發(fā)、點撥、指導學生圓滿完成實驗的能力；善于發(fā)現(xiàn)和提出富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的實驗課題，具有改進和創(chuàng)新實驗的能力并不斷取得新成果；使趣味中充滿哲理，平淡中表現(xiàn)新奇；和緩的洞察細微，激烈的從容不迫；安全的不失嚴謹，危險的不亂方寸；簡單的絕不潦草，復雜的確保成功。二、引導實驗創(chuàng)新與開發(fā)實驗深層次教學功能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維 創(chuàng)新思維是指發(fā)明或發(fā)現(xiàn)一種新方式用以處理某種事物的思維過程，是整個創(chuàng)新活動智能結構的關鍵，是人類思維的最高層次，是創(chuàng)造力的核心［4, 5］。創(chuàng)造過程中提出創(chuàng)新思想的思維活動，是創(chuàng)新能力的核心。創(chuàng)新思維作為能力，包括創(chuàng)造性想象、直覺能力、洞察能力和捕捉機遇的能力等，具有新穎性和積極主動性兩個根本特點，是創(chuàng)新教育要著力培養(yǎng)的最可貴的思維品質。實驗與思維緊密結合［6］。引導學生進行實驗創(chuàng)新與加強化學實驗深層次教學功能開發(fā)，旨在原有知識經(jīng)驗的基礎上，注入創(chuàng)新性探索主題，促使學生通過分析比較，運用各種創(chuàng)新思維找出舊知識與新問題之間的聯(lián)系與區(qū)別，并根據(jù)新問題的條件和需求，進行聯(lián)想和想象，對原有的知識結構進行改造和重新加工組合，形成新的見解和設想，找出新的途徑和方法，從而高水平地獲取知識并能廣泛遷移到新的領域，即創(chuàng)造性地學習新知識并能應用知識進行再創(chuàng)造。(一)引導實驗創(chuàng)新培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維實驗創(chuàng)新具有新穎性、靈活性等特點，它能激發(fā)學生的參與意識、活躍學生的思維，它要求學生以新奇、獨特的角度去發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維能力。實驗創(chuàng)新既包括根據(jù)一定的目的和任務，從零開始，通過探究確定實驗儀器、藥品、裝置和操作方案，也包括對原有的實驗從新的角度給予新的思考、審視，找出缺陷和不足給予修正和揚棄。實驗原理創(chuàng)新。如抽取氧氣的實驗，要求學生盡可能用挑剔和批判的眼光去發(fā)現(xiàn)教材中用氯酸鉀和二氧化錳來抽取氧氣所存在的缺陷，如裝置復雜，反應條件要求較高（需要加熱）并伴有副反應使制得的氧氣不純凈。然后根據(jù)實驗原理，設計更為合理的實驗方案。實驗裝置創(chuàng)新。如銅與硝酸的反應，放在試管中反應，藥品浪費多，且產(chǎn)生的有毒氣體污染環(huán)境。通過讓學生聯(lián)想塊狀固體和液體反應制氣體的裝置，設計出原理跟啟普發(fā)生器相類似的簡易氣體發(fā)生器。這樣可以防止藥品浪費（思維模式：聯(lián)想、組合、類比、遷移思維等）。實驗操作創(chuàng)新。如氫氣與氯氣的光照反應，反應成功的關鍵是要以足夠強的光源引爆。由于是爆炸反應，學生往往不敢把鎂條靠近集氣瓶，而鎂條離集氣瓶太遠，又使光照不夠強烈，導致實驗失敗。學生自然便非常希望有一種能代替鎂條的光源，經(jīng)過大膽設想，終于會找到一種既安全又方便的光源—日光燈（思維模式：替代、類比、聯(lián)想、頓悟思維等）。實驗方案創(chuàng)新。對教材中沒有的實驗，鼓勵學生勇于開拓創(chuàng)新，在遵循科學、安全、可行的原則下，讓學生各自發(fā)揮自己的聰明才智，探索各種合理的方法，設計各種可行的方案。如設計區(qū)分食鹽水和酒精溶液的實驗方案，可以利用密度、氣味、沸點、導電性、揮發(fā)性等物理方法來區(qū)