1、1演示实验培养学生创新能力的沃土建阳二中化学组 王伟娜摘要：化学是以实验为基础的一门自然学科，所以化学实验在化学教学中起着十分重要的作用。 “创新”是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。而演示实验在帮助学生理解化学概念、掌握知识与技能，提高学生的思维能力和培养学生创新精神方面具有重要的作用。因此，在演示实验教学中进行创新能力的培养，显得非常必要。关键词：实验、培养、创新化学实验教学贯穿于化学教学的始终，渗透在中学化学教学的各个阶段，是实施全面化学教育的最有效的教学形式，在教学中占有很重要的位置。通过实验现象的观察和分析，有助于形成化学概念，有助于理解和掌握知识与技能，在提高学生的思维
2、能力、培养学生的创新能力方面有着不可低估的作用。在新一轮基础课程教育改革已全面铺开的今天，创新教育是课改中的一个重要内容。所谓创新教育，是指根据社会主义现代化发展对人的要求，以培养学生创新精神为首要目标，培养学生再次发现知识的探索精神，重新组合知识的综合创造能力和准备“首创前所未有”事物的创造意识。而实验教学是培养学生创新素质的基本途径，在演示实验教学中进行创新能力培养，对中学化学教育有着非常重要的意义。一、拓展实验内容，诱发学生的创新意识化学实验的教学必须依据课程目标，为课程目标服务，要针对课程目标规定的知识技能要求，特别是针对重难点而进行实验教学，不但能丰富学生的感性认识，提示概念、原理或
3、规律，而且能启发学生的各种思维和创新意识。教师应引导学生改进、完善、拓展这2些演示实验，增强实验的探索性、综合性，使之更贴近对实际问题的解决，培养学生的创新能力。例如:“氨的催化氧化”是氨的重要化学性质，也是硝酸工业制法的基础反应，由于该反应不同于氨的其他化学性质，比较复杂，既是教学的难点，又是教学的重点。为使反应更形象，便于学生的感知、理解，教学时可补充氨的催化氧化演示实验。通过指导学生观察实验中催化剂保持红热，有小液滴生成，生成的气体颜色由无色变红棕色，以及石蕊试液由紫色变红色等现象，从中加以设问：为什么实验过程催化剂保持红热？生成小液滴是什么？可用什么实验验证？生成的气体颜色由无色变红棕
4、色，由高中阶段学习的知识可知，该无色气体是什么？能否溶于水？红棕色气体溶于水之后为何使石蕊试液由紫色变红色？一系列的设问诱导学生思考，再由学生进行推理和教师通过实验验证而得出：该反应属放热反应，有水生成,气体产物为 NO，而 NO 易与空气中的O2反应生成 NO2，且 NO2溶于水有酸生成。从而较好地理解和掌握这一反应原理:4NH 3 + 5O2 4NO + 6H2O + Q，也为硝酸的工业制法埋下伏笔。二、改变实验内容，激发学生的创新精神有时候为了调节课堂气氛，在教学中，以一些奇妙的化学现象制造悬念，创设情境，使学生产生急于探索化学原理的愿望，可提高学习兴趣，使学生的认识处于最佳状态，形成探
5、求知识的巨大动力，能更好激发学生的创新精神。例如：在三价铁离子检验的实验教学中，不是依课本教材内容直接去做，而是改变实验内容，先用3已准备好的硫氰化钾溶液在白纸中写成无色的大字，再用装有三氯化铁溶液的喷雾器喷雾，便显出血红色大字，顿时课堂气氛十分活跃，此时要求学生完成相应的离子方程式，并继续设问：还有哪些类似的实验可改成这样的实验？再完成其他教学任务，就水到渠成。又例：在红磷和白磷着火点比较的实验教学设计中，可用一根长玻璃管中加入少量的红磷并置于玻璃管中间，用塞子塞住两端，加热红磷处，可见红磷不燃烧，却蒸发于近两旁形成黄白色固体，然后打开塞子，于空气中挥动玻璃管，可见管内发光并冒白烟的实验现象
6、，可设问：发光并冒白烟的原因是什么？这个改进后的实验生动有趣，不仅说明白磷的着火点远比红磷低，甚至与空气磨擦也能引起燃烧，还说明红磷在一定条件下可转化为白磷，它们互为同素异形体。三、优化实验内容，发展学生的创新能力设计最佳的实验过程，不仅可以提高课堂教学效果，而且可培养学生的求异创新能力、严谨的科学态度、积极的探究心理、基本的科学研究方法。例如：在“原电池”一节的实验教学过程中，可设计以下过程，第一步：利用实验创设问题情境：（1）在稀 H2SO4溶液中插入铜片， （2）在稀 H2SO4溶液中插入锌片， （3）用导线将铜片和锌片连接，并同时插入稀 H2SO4溶液中，观察现象。第二步，引导学生讨论
7、提出假设：（1） 、 （2）两步的实验现象是多数学生不难理解的，但操作（3）的现象却会出乎多数学生的意料。引导学生思考：为什么锌片上无气泡而在铜片上有气泡？这气体是什么？如何4产生？这时不妨鼓励学生自由讨论，大胆提出假设：铜片与稀 HSO4反应生成的 H2？或生成的 SO2？或水被电解了？溶液沸腾了？由此培养学生思维的发散性。进而指出，任何假设都不能简单否定，最好的方法是由实验验证。于是有第三步：设计验证实验：（可用下表）验证实验 实验方案 结论Cu 参加了反应1可观察溶液的颜色2称量铜片的质量3检验溶液中的 Cu2+否定铜参加反应Zn 参加了反应 1称量锌片的质量2检验溶液中的 Zn2+确认
8、锌参加反应气体是 H2还是 SO21收集气体2爆鸣实验3检验能否使品红色 褪色确认气体是氢气反应发生过程的原因探索1铜锌片之间连接电流表2利用干电池确定铜锌片的正负极和电子流动方向确认导线上有电流产生通过验证实验和讨论，使学生了解产生这一现象的根本原因，也掌握了原电池的基本原理。在演示实验的教学过程中，教师在引导学生发现问题，分析问题和解决问题的过程中也可以有意识、多角度为学生创设一种良好的“研究”与“思考”情境。并且可以通过实验来验证和否定疑问，因再好的创新思想如果得不到验证或肯定，代之以简单的否定或不5能让学生心悦诚服的解释，那这些可贵的思想火花可能会被熄灭。例如：在“浓硫酸性质”一节的教
9、学中，可参考高考的某些题目，补充炭与浓 H2SO4反应时的产物的检验实验。要求学生自己设计实验方案，并组装连接实验装置，部分学生能依据（图 1）设计方案、组装装置及图 1盛装所需试剂。但多数学生在连接装置时把各部分的次序颠倒，错误的连接虽然能使某些实验看来好像是对的，实际上通过分析之后结果是错误的，因势利导，再启发学生讨论不同次序时的实验结果。这样不但提高了学生分析问题，灵活运用知识解决问题的能力和加强学生的动手操作能力，而且培养了创新能力。通过改变教学模式，使实验由验证性转变为探究性，也可使学生学习如何观察实验，从不同角度发现问题，积极思考，如何用学过的知识解决问题或发现新的规律，同时更能激
10、发学生学习的动机和创新的欲望。例如：在“非极性分子和极性分子”的教学中，可6按“实验问题讨论结论”的程序进行教学，先做实验：发现水流会发生偏转，而 CCl4流不会发生偏转，再提出问题：为什么有不相同的现象？于是引导学生分析 H2O 和 CCl4的空间构型的不同，然后由极性分子、非极性分子的定义进行讨论，最后得出结论。 综上所述，通过对演示实验教学的精心设计，能使演示实验以其独特的魅力，激发学生的学习兴趣，帮助学生由宏观向微观过渡，建立了概念，理解了原理，同时培养了学生分析、解决问题的多种能力，也开发了学生的创新精神和创新能力。当然，学生的创新精神不是一朝一夕就能形成的，也不是通过一、二次演示实验就能培养出来的，它要求化学教师要具有强烈的创新精神和较强的创造力，勇于开拓，在每一节课、每一次活动、每一个实验中，都不忘向学生渗透创新思想、不断激活他们创造性思维的细胞，这样，既提高学生的学习兴趣，又能激发学生的创新意识，深化其创新能力。参考文献：1、徐承波、吴俊明主编 化学教学设计与实践 民主与建设出版社2、古武序主编 中学化学教学参考 陕西师范大学出版社3、鲁克成、魏谟华主编 创新 民族的灵魂 广东科技出版社4、2001 年京、内、安春季高考化学试题
