初中化学实验教学中学生创新能力培养初探

陈晶晶 姜建文

（江西师范大学化学化工学院 江西 南昌 330022）

化学是一门以实验为基础的学科，在化学中，每种物质、每条规律的发现，都有其坚实的实验基础。化学实验及其教学是化学教学的一个重要组成部分，它既是化学教学的重要基础，又是化学教学的重要内容、方法和手段。新课程标准将实验教学提到了空前的高度，强调让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实验能力以及创新意识。下面结合实例阐述初中化学实验教学培养学生创新能力的几条途径。

一、改进演示实验，培养创新意识

化学实验可以给学生提供有趣味性的感性材料，使学生对一些化学现象获得明确、具体的认识，通过演示实验的改进，让学生及时调整观察方法，加强对自我的监控，能更感性地认识化学概念、规律，加深理解。

当老师在“碳酸钠与盐酸”反应的实验中，按照课本中的实验装置进行实验时，让学生仔细观察澄清石灰水变浑浊了，继续通入二氧化碳，学生又会惊奇地发现浑浊的石灰水又变澄清了，接着将澄清的石灰水加热，学生又会惊呼澄清的石灰水又变浑浊了。学生在经历了这个“神奇的”变化过程之后，平时较难理解和记忆的“石灰石和钟乳石的形成”也就迎刃而解了。再如：在“质量守恒定律”这节课中，探究磷在氧气中的质量变化情况时，教科书中提出的实验方案为：将一小堆干燥的红磷放在塞有橡胶塞锥形瓶中，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯上灼烧至红热后，迅速塞紧锥形瓶，将红磷引燃。红磷的着火点为240℃，因此在演示实验时失败的概率较大，教师可以将实验中的红磷换成白磷（着火点为40℃），这样就大大地提高了实验的成功率。

对于一些不易观察实验现象的实验，教师可以改单纯的演示实验为师生合作实验。如“燃烧的合理利用与开发”这节课中，探究除燃烧之外的化学反应是否也有能量的变化时，热量的变化不易观察，教师给出实验步骤，让学生分组实验，学生亲自感受到实验过程中温度的变化，获得成功的喜悦。

教师也可引导学生设计实验方案，然后按照学生设计出的合理方案进行演示，提高学生的综合能力。通过对实验的感受和体验来培养良好的学习和创造动机，让学生敢于提出自己的见解，培养他们的创新意识。

二、改进实验方案，发散创新思维

爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进步的源泉。”因此，创新思维的培养乃现代教育的灵魂。

现行初中化学教材中的化学实验大多有探究性，但教材中有不少都是验证性实验，启发性、探究性不强。将一些验证性实验改为探究性实验，不仅能提高学生学习化学的兴趣，更是培养新世纪创新型人才的要求。我以“二氧化碳制取的研究”为例，说明将验证性实验改为探究性实验对化学课堂教学的促进以及对学生创新思维的培养。教师首先引导学生写出几种可能产生二氧化碳的的化学反应方程式，让学生判断是否适合用于实验室制取二氧化碳。学生一般能够判断得出正确的结果，对于个别学生有疑问之处，教师通过实验进行演示（如：碳酸钠粉末和块状的大理石分别与稀盐酸反应）或予以讲解；然后教师向学生介绍实验室制取二氧化碳的反应原理，让学生回忆已学过的实验室制取氧气的装置，并出示课件，让学生比较二氧化碳和氧气的相关内容，分析装置的不同之处，再引导学生利用裁剪好的仪器模型和图钉在泡沫板上拼出制取CO2的装置图，完成后分享结果，教师与学生一起分析探讨。别出心裁地应用“拼图游戏”这种视觉媒体，学生在化学课堂上一般会很少见到，这样既节省了学生在频繁的组装仪器过程中的时间，而且偶尔换一种课堂学习的方法也能使学生增添不少的新鲜感，提高他们对化学学习的热情，从老师新奇的设计中可以让他们认识到只要肯动脑，就会有惊喜。学生设计出的装置虽然不尽相同，但是都可以成功地制取到二氧化碳，教师再让学生比较他们在仪器的选择的不同之处，并让学生判断各种仪器之间是否可以相互替换。教师指出，上述装置相互替换后可以装配出多套发生装置，那么二氧化碳制取装置的确定对学生来说也就 “水到渠成” 了； 同样，遗留的问题——选取“用碳酸钠和稀盐酸反应制取二氧化碳”的装置与“用双氧水和二氧化锰反应制取氧气”的装置——也就不攻自破了。在做了一系列准备之后，选用一套实验装置开始实验，并边实验边引导学生探究出二氧化碳的收集和验满方法。至此，学生就不难归纳出实验室制取气体的一般思路和方法了。

在本节课的学习中，教师起到了很好的引导作用并创设了很好的问题情境，大大提高了课堂效率和学习效率，并能成功的发散学生的思维，为培养学生的创新思维能力奠定了良好的基础；培养发散性思维品质，不仅可以使人看到事物的表面属性，更能让人看到不易被人察觉的隐藏属性，而创新思维往往来源于对事物隐藏属性的认识。

三、增加动手实验，加强创新实践

义务教育化学课程标准指出：“化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力……在实践中不断培养学生的创新意识。”陶行知也曾说过：“解放学生的大脑，让他们多想一想；解放学生的双手，让他们多做一做；解放学生的嘴巴，让他们多说一说；解放学生的眼睛，让他们多看一看；解放学生的空间，让他们多动一动。”的确，通过让学生自己动手实验，可以让他们感受到研究化学并不神秘，从而调动学习化学的积极性，主动性，养成实验习惯。这样还有利于培养学生的实验技能，知识迁移能力和灵活运用知识的能力，增强学生思维的独创性。

1．增加定量型实验

定量化学实验是科学探究的主要手段之一，它对于学生科学态度和科学方法的培养尤为重要，是培养学生创新能力的有效手段。科学研究的过程通常从提出问题、收集证据、提出假说、检验假说到最终形成结论。如在“质量守恒定律”这节课中，教师可提出问题：为什么蜡烛燃烧后质量会变小了呢？ 为什么铁刀放置一段时间后质量会增加呢？ 对于这两个问题，学生踊跃提出猜想，并根据教师提供的实验仪器及药品设计实验方案，动手实验。尽管学生设计的实验方案中难免会有疏漏之处，但是通过动手实验及实验后的探讨，学生不难找出实验设计不足之处，再通过教师引导就不难得出“质量守恒定律”。又如，在“多角度认识化学变化”这节课中，教师先走进历史，介绍拉瓦锡定量研究化学变化的史实，引导学生归纳研究化学反应前后物质质量关系的方法，学生通过实验数据就可很快从宏观及微观方面得出化学变化中各物质或微粒的变化关系，并能初步从定量角度认识化学变化。在实验中引入电子天平，既方便直观，也可以让学生意识到实验方法不是一成不变的。可见，定量实验能通过实验数据直观地展现化学事实，为学生获取化学知识、进一步认识化学规律、并最终对创新能力的形成起促进作用。有研究表明，增加中学化学定量型实验，对学生的学习兴趣、科学态度、实验能力和科学研究过程都起到了极好的作用，定量实验在中学化学中的广泛应用必将为培养创新型人才提供良好的平台。

2．增加家庭小实验

教师布置课后实验或结合新教材 “家庭小实验”内容，积极组织或指导学生做好小实验，能激发学生的学习兴趣，培养学生认真观察，勤于思考，勇于实践的习惯。如：在“水的净化”这节课后，教师让学生用空塑料瓶、膨松棉、纱布、活性炭等自制简易净水器；用铅笔芯自制润滑剂；在学习“二氧化碳的性质”后，教师鼓励学生回家用所学知识给家人制备汽水； 用树叶和氢氧化钠溶液制作各式各样的叶脉书签……做一些课后小实验既很好地巩固了课堂知识，提高了动手能力，又提高了知识的运用能力，同学们忙得不亦乐乎。

教师要尽量和家长保持沟通，共同鼓励学生做好这些小实验，并有目的地在教学中加以指导、评比，让学生切实地感受到化学知识来自生活又运用于生活，养成学生做一做、想一想的习惯，提高学生应用知识的能力和创新思维能力。

四、鼓励“变废为宝”，应用创新成果

朱正元教授曾积极倡导“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。课程标准中也指出：增强安全意识，逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展观念。因此，“变废为宝”，既有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，又可以培养学生的实践能力以及节约和环保意识。随着生活水平的不断提高，被遗弃的废弃塑料瓶、医疗废料等到处都能找到，将这些物品进行消毒处理后用于做中学化学实验，既实现了废物利用，且安全环保。如可以用废旧塑料瓶代替试管、烧杯、集气瓶、漏斗等，用废弃的眼药水瓶代替滴管，用饮料吸管或静脉输液导管代替导管，用一次性针筒代替量筒，用墨水瓶改装成酒精灯……教师可以鼓励学生多动脑，多动手，自己制作实验装置，然后在实验课上利用自己制作的实验装置进行实验（如教师让学生用自制装置做二氧化碳的制取与性质的实验）。这样没有了教师的限制，学生就能够充分发挥自己的主动性和创造性，使自己的创新意识和创新能力得到极大的提高。通过对创新成果的应用，能够让学生感受到自己为学校节省开支、为保护环境做出了贡献，达成了学生的情感态度与价值观目标，使学生的创新精神高涨。

创新能力是社会的进步、组织的发展、个人的成长中最永恒、最强大的不竭动力。要通过初中化学实验教学培养学生的创新能力，就需要广大化学教师跟上时代的步伐，积极对传统的化学实验教学方式进行思考，培养出越来越多的具有高创造能力的人才，为祖国及化学的发展贡献出自己的一份力量。

［1］ 中华人民共和国教育部．义务教育化学课程标准（2011版）［S］．北京：北京师范大学出版社，2011

［2］ 刘知新．化学教学论［M］．北京：高等教育出版社，2009：191－213

［3］ 王川，刘勇，李树伟．浅议在中学化学教学中增加定量型实验的意义［J］．化学教育，2012，（4）：66－68

［4］ 盛锡铭．变废为宝 巧做实验［J］．高中数理化，2011，（8）：64

［5］ 张英波．高中化学实验教学创新研究［D］．河北师范大学，2009