1、在化学实验中培养学生的创新能力化学是一门以实验为基础的自然学科，化学实验教学不仅可以培养学生的科学态度，训练学生科学方法，提高学生素质，而且对培养学生的规范性、探索性和创造性有着重要作用，所以在化学教学中，应充分挖掘实验的创新内容，有意识引导和设计学生的创造活动，培养创造思维，发掘他们的创新意识。一、 创设教学情境，激发学生的创新意识课堂演示实验中，为了培养学生的创新意识，在教学实践中经常根据教学内容创设问题。情境以调动学生思维活动的积极性、自觉性，使学生的学习过程成为一个积极探索新事物的过程。如学习苯的物理性质时，苯和水都是无色液体，当它们取量差不多时，搞不清苯在哪一层，怎样通过实验来确定呢
2、？有同学提出继续加苯或水，也有同学提出加碘水，还有同学提出加入有色溶液，如 CuSO4 溶液等。又如，做喷泉实验时，在观察分析完毕后，可让学生分析 H2 和 H2O、Cl2 与 H2O、Cl2 与 NaOH、CO2 与 NaOH 是否也可以产生喷泉现象。另外，应根据课堂内容，适当适时地补充演示实验。如讲钠的性质后，可补充钠在盛有煤油和水的试管中反应的实验，实验前让学生预测可能出现的现象，学生都能答出在界面上反应，但钠是上下运动，还是在界面上游动着反应，学生简单以为与钠在水面上反应一样，老师引导钠的游动情况与 H2 逸出的方向有关，经过分析，学生排除了在界面上游动反应的可能性，而是上下往复运动。
3、又如，Na2CO3 溶液与 CO2 反应，学生单凭记忆很难记住，如果补充下面的实验，学生印象一定很深。如图，现已用瓶底烧瓶收集得到一瓶 CO2，在瓶内有一支扎 紧在玻璃管末端的气球，打开塞子，迅速往瓶里加入 Na2CO3 溶液，立即塞紧塞子，一段时间后，气球自动膨胀起来。学生经过思考，明白了气球膨胀的原因，只能是 Na2CO3 与 CO2反应后，烧瓶内气压减小，外界大气压大于瓶内气压引起的。二、 学生实验中培养学生创新能力演示实验一般以老师为主体，边讲边演示，学生只是边听边观察，虽然能让学生掌握知 识和实验的要领，但学生只是被动参与，没有动手机会，难以调动学生的积极性，不利于学生创新能力的培养
4、。如果能将部分演示实验改为老师指导下的学生实验，增设开放性实验，让学生亲自动手，把学生由“观 众” 变为“演员”，让他们在实际 操作中品尝成功的喜悦与失败的遗憾，将大大激发学生的探索兴趣和创新精神。如，把 Al(OH)3 的制备实验改成学生分组实验。Al(OH)3 中分 别滴加过量的氨水和 NaOH 溶液，现象如何，解释原因。Al(OH)3 中分 别通 CO2 和滴加盐酸至过量，现象如何，解释原因。这时每个学生发挥各自的动手动脑能力，从现象到本质进行观察分析总结，从中获取第一手信息，与此同时，老师不适时机的提出实验室制 Al(OH)3 有哪些方法，学生由 实验不难得出，实验室制 Al(OH)3
5、 的方法有两种，A 、由 Al3+与氨水反应制；B、在含 AlO2-的溶液中通CO2，并 对 Al(OH)3 的两性有了更深刻的理解， Al(OH)3 只溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱。三、 大胆改进实验，培养学生的创新能力教学过程中，不能一味依赖教材，而要大胆探索，不断改进，尽可能使演示实验操作简便，现象明显，更安全，污染更小。如做铜与硝酸反应的实验时，利用启普发生器原理，设计了如图装置。实验时从长颈漏斗中加入硝酸，打开活塞，硝酸流入试管中，开始反应。如是浓 HNO3，当红棕色气体上升到试管口时，关闭活塞，HNO3 在气体压力下，流回长颈漏斗，反应停止。这样，不会有有毒气体排入空气中，这个装置
6、操作简便，效果明显。做铜与稀 HNO3 反应实验时，关闭活塞，产生的气体为 NO，但部分 NO 与试管中的氧气反应生成 NO2，现象受到干 扰，这时老师应鼓励学生排除试管中氧气的干扰，提高可视效果。学生提出用 H2 和 CO2 气体来排除氧气的干扰，通过对实验的反复设计修改，提出了如下方案：在试管中加入一些石灰石，再加入稀 HNO3，待石灰石溶解后，再加入铜片，效果明显，观察到了无色的 NO，最后打开活塞， 让少量 NO 气体从导管口逸出，看到一丝明显的红棕色气体。既增强了学生的环保意识，又锻炼了学生的实验能力和创新能力。 四、 实验设计中培养学生的创新意识化学实验设计对学生的基础知识与实验技
7、能都提出了较高的要求，老师在进行实验设计前，只需将实验目的提出，接下来，实验中有关化学知识和技能运用、方法的采用、仪器的选择、装置的连接、实验顺序等，都要学生自己解决。通过实验设计，让他们积极开动脑筋，充分发挥主观能动性，培养学生的探索精神，对发展求异思维、发散思维十分有益，同时还提高了学生解决实际问题的能力。如，学过 CO2、H2S 的制备以后，让学生设计一个随开随用的简易装置，部分学生能组装出装置图，然后老师可以提供仪器，加以提示，根据启普发生器的反应原理，学生又陆续设计出装置，之后，让学生用石灰石与盐酸反应加以印证，学生十分投入，效果明显。又如：工业生产的纯碱中常含有少量的 NaCl 杂
8、质。设计一个测定产品中 Na2CO3 质量分数的方案。此题所涉及的反应原理很简单，学生都知道用酸与样品反应，放出 CO2 气体，测定 CO2 气体的量就可求出产品中Na2CO3 的 质量分数。但与以往不同的是该题没有给出实验装置，而要学生自行设计。学生在设计方案前，首先要思考应该选用什么酸与样品反应怎样测 CO2 气体的 质量（称质量还是量体 积）。经分析，确定选用 H2SO4与样品反应（盐酸具有挥发性，使测量的结果不准确，偏大），用称质量的方法测 CO2 气体的量， 这样学生很容易就设计出发如图 1 所示装置。问：这个装置是否存在缺陷？稀 H2SO4 与样品反应放出的 CO2 气体中可能含水
9、量有什么杂质？对测定结果是否有影响？经教师提醒，学生发现 CO2 气体中混有水蒸气，在进入干燥管前必须除去，否则会使测定结果偏大，这样学生又将实验装置修改成如图 2 所示装置。再问：这个装置完美了吗？酸与样品反应生成 CO2 气体可以全部补碱石灰吸取了吗？经教师的进一步引导，学生又发现当反应停止以后，广口瓶中还有 CO2 气体未被吸收，会使测量结果偏小。怎样才能保证广口瓶中的剩余 CO2 气体也被碱石灰吸收，对照图中所给的仪器，学生不难发现，只要内装置中鼓入空气，利用空气将广口瓶中的 CO2 气体排到干燥管中，但要除去空气中的 CO2 气体，否则会使测定结果偏大。经过教师的层层深入的诱导，最后
10、学生设计出最佳装置，如图 3 所示。五、 重视对意外实验现象的分析，培养学生的创新能力化学实验的目的不仅在于巩固知识，更重要的是通过实验培养学生的探索精神。那么，意外实验现象可作为一条有效的探索途径。实验中若出现意外现象，老师要不失时机的抓着机会，充分利用意外现象引导学生思考。如，高一新教材讲放热反应时，将几小块铝片加入试管，再加入 5ml 盐酸，几乎没有反应，过了一段时间，开始出现气泡，一旦出现气泡后，反应明显加快，温度很快升高，最后可达 8090，为什么过较长时间才出现气泡，学生开始讨论，铝与盐酸一接触就要反应，说明刚开始铝没有与盐酸接触，那铝片表面是什么呢？老师再展示表面已被氧化的镁条，
11、学生很快能答出铝片表面已被氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，必须将这层氧化物除去以后，铝才与盐酸反应。只要铝与盐酸开始反应，放出的热使反应速度加快，现象十分明显。又如，H2 的燃烧实验 ，H2 在尖嘴管口点燃，火焰颜色不是淡蓝色而是蓝中带黄，这是为什么？学生经分析不能回答，老师再引导燃烧是在导管口进行，学生很快明白，黄色是玻璃导管引起的。那么用什么材料做导管呢？有同学回答用铁管、铝管，还有同学用瓷玻管，这个方案得到很多同学的认可。 有时，老师还要将可能出现的错误有意设计成错误实验，通地演示错误实验，让学生直接体会到错误实验所导致的后果，分析原因，在掌握知识同时培养学生的创新意识。如将一块较大的
12、钠投入盛有 CuSO4 溶液的试管中，钠在水面很快燃烧，试管口出现雾状，并有燃烧现象，同时伴随尖锐的爆鸣声，试管内出现蓝色和黑色沉淀。学生通过实验很快感受到钠与水剧烈反应，放出大量的热，并分析出生成的 NaOH 与 CuSO4 反应生成蓝色的 Cu(OH)2 沉淀，放出的热使钠燃烧 并点燃试管内聚集的 H2，同时使Cu(OH)2 部分分解成氧化铜，生成黑色沉淀。又如，钠的燃烧反应，取一块略大的钠放在一支干燥的小试管中部加热，钠燃烧试管断裂，学生很容易联想到钠的燃烧放出大量的热，还有同学会想到玻璃的熔点不高。六、 课外实验中培养学生的创新能力课外实验包括兴趣小组实验和家庭小实验两种，兴趣小组实验
13、一般与生活实际直接联系，如测定雨水的 PH 值，水质的污染状况，吸烟对人体的危害等，这些实验往往没有现成方案可套，学生要完成必定要具备大面积搜索知识的能力，严密的思维，较强的预见性和灵活多变的解决方法。家庭小实验是现行教材的一个重要组成部分，不能忽视，这些家庭小实验是课堂化学教学的一个重要补充，丰富了教学内容，是课堂教学的延伸，同时也增添了教材的活泼性、新颖性。家庭小实验题目可由老师布置，也可由学生自己设计与选择。无论哪种形式，只要学生独立完成，就能增强他们学化学的兴趣，又能很好地发挥他们的创新才能。由于家庭小实验没有考查的压力，约束小，学生更放得开、大胆尝试，随意多变，对学生观察力、动手能力及创造性思维等综合能力的培养有着独特的作用。如检验食盐中碘的存在形式蛋壳的成份除去热水瓶及水壶中的水垢。如果学生能把所做的实验写成实验报告或归纳成小论文，那对学生能力的提高将有更大帮助。 创新能力是学生能力体系中极为重要的一环，实验教学又是创新能力最直接、最有效的培养途径，所以教学中不仅要发挥实验教学的优势，而且要不断挖掘蕴藏在实验中的创新因素，并以不同的形式让学生作出反应，以达到更好培养学生创新能力的目的。
