依靠課堂實驗激勵創新潛能

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化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗是化學的靈魂。化學實驗是化學教學不可缺少的環節，是學生認識化學世界的窗口，對培養學生的創新精神和實踐能力具有不可替代的作用。因此，教師應對實驗教學進行創新設計、發掘，用好實驗中巧妙的構思和方法，以實驗為依托，拓寬思路，挖掘實驗的內涵，通過形式多樣的實驗活動來激發學生的創新潛能，培養學生的創新能力。

一、挖掘演示實驗，喚醒學生的創新意識

演示實驗對喚醒學生創新意識和創新能力的訓練起著至關重要的作用。但是，許多教師做演示實驗時，仍然是照方抓藥，從而忽略了學生主體思維的激發，這就難以激發學生的創新意識。反之，教師善于挖掘演示實驗進行適當的創意設計和運用，以實驗現象為依據，設置一些問題，讓學生去思考、去發現。這樣不僅能活化學生的思維，而且能很好地激發學生的創新意識。例如：演示“白磷燃燒的條件”實驗時。教學中，我對此實驗進行創意的設計，并引導學生觀察、探究：(1)將白磷放入盛有冷水的燒杯中，并用導管向白磷處通入空氣，觀察白磷是否燃燒？(2)撤掉導管停止向白磷通入空氣，并加熱燒杯中的冷水至80℃，觀察白磷是否燃燒？(3)用導管向熱水中的白磷通入空氣，觀察白磷是否燃燒？依據以上的實驗現象，我不是急于解釋現象或下結論，而是利用實驗現象進行設問：(1)為什么向冷水中的白磷處通入空氣，白磷并不燃燒？(2)當加熱杯中的水，白磷雖已熔化，為何卻仍不能燃燒？(3)為什么向熱水中的白磷通入空氣時，白磷卻能在水中燃燒？(4)通過本實驗能說明燃燒需要哪些條件？這樣給學生提供了一個直觀思維模式，化抽象為形象，引發了學生開展積極思維、猜想與探索獲得可燃燒物燃燒必須具備的條件，同時有效地喚醒了學生的創新意識。

二、改進實驗，誘發學生的創新欲望

認知心理學關于思維的研究成果表明，探索的過程首先是解決問題的過程。演示實驗中實驗裝置等方面所暴露出的，不足以能使學生進入一種察覺到已有知識不能解決新問題的心理狀態，因而極大地激發了學生探索改進方法的興趣，延伸了對演示實驗的探索過程。教材中的很多實驗，細細分析，有不少實驗在裝置和操作等方面，是可以進一步改進的。通過實驗的改進，可以培養學生發現問題的能力，學會改進的方法技術，體驗改進成功的喜悅，不僅能提高學生分析和解決問題的能力，同時也激發了創新欲望，培養了創新思維能力。

例如：固體氫氧化鈉溶于水放熱實驗，用手觸摸試管外壁時，現象不是很明顯。于是，我就引導學生對實驗進行分析、探究、改進，讓學生參與實驗改進，并把實驗改進為：將試管注入少量水，加熱至沸騰，移開火焰，水停止沸騰，加入少量氫氧化鈉固體，這時發現溶液又重新沸騰，說明氫氧化鈉溶于水放出熱量，使試管中的水又沸騰了。這樣不僅使實驗現象比教材上的實驗現象更具直觀性和可比性，并形象地說明了固體氫氧化鈉溶于水放熱的現象，而且促使學生參與至探索、改進實驗方法的活動中，這樣大大激發了學生的學習興趣和探究欲望，從而喚醒學生的創新意識。

教材中“測定空氣中氧氣含量的實驗”、“研究可燃物燃燒條件的實驗”以及“通電分解水的實驗”等幾個典型實驗均可引導學生進行改進。改進實驗時，教師應向學生說明為什么要這樣改進？還可以怎樣改進？以激發學生的創新欲望，引發學生的創新思維，使學生體驗到創新并不神秘，創新就發生在自己的身邊。

三、將演示實驗改為設計性實驗，激發學生的創新精神

傳統的演示實驗先是教師演示，然后歸納出結論。整個演示過程學生始終處于被動接受的位置，不能使學生主動思考，只是坐等實驗結論。實踐證明這種教學方法不利于調動學生的積極性，甚至窒息學生的思維能力、摧殘學生的創新精神。為了使學生變被動為主動、激發學生的創新精神，提高學生自主創新能力。對某些演示實驗應讓學生自行設計實驗過程，使之變為探究型、設計型、科研型的實驗，使學生參與到實驗的設計中來體會創新的樂趣。

例如：實驗室制取氧氣的教學時，當講完實驗室制取氧氣的三種方法：(1)加熱氯酸鉀和二氧化錳；(2)加熱高錳酸鉀；(3)分解過氧化氫之后。我進一步組織學生分析實驗中反應物的性質和狀態、反應條件、生成物的性質和狀態，從而提出問題：同學們能否設計一套制取氧氣的實驗裝置？這樣不僅能讓學生化被動為主動，而且能讓學生參與探索活動中，激發創新精神。

例如：學習《二氧化碳的實驗室制法》選擇實驗裝置時，我先讓學生總結制取氣體裝置的選擇應具備的條件，氣體收集裝置的選擇原理等一些規律性。教學中，我根據制取二氧化碳的藥品和反應原理提出：同學們能否設計一套實驗裝置，使反應能隨時發生或停止？這一問題引發了學生大膽創新，并提出以下方案：(1)用金屬銅網罩住石灰石，當要反應時，讓石灰石與稀鹽酸接觸，要停止反應時，使傾斜容器使鹽酸與石灰石分開；(2)用布包著石灰石，且系一根細線，當要反應時，把布袋放入鹽酸中，要停止反應時，把線往上拉，使石灰石與鹽酸分開等多種實驗方案。此時，我不失時機地讓同學們討論這些設計方案的最優方案和裝置，進一步激發了創新思維。像這樣的素材很多，只要我們研究，既能引導學生去發現，又能激發學生的創新精神。

四、將驗證性實驗改為探索性實驗，培養學生的創新思維

布魯納曾指出：“發現并不限制于尋求人類尚未知曉的知識，確切地說，而應包括用自己頭腦中來獲得知識的一切方法。”這一著名的論斷是化學課堂上改驗證性實驗為探索性實驗重要的理論基礎和依據。由于探索性實驗是學生在實驗或觀察實驗的基礎上通過科學抽象來獲得結論的一種實驗。因此，教學中，將驗證性實驗改為探索性實驗，無疑是一條培養探索能力與創新思維的有效途徑。

例如：講催化劑時，教學中，我按照“實驗演示——觀察現象——提出問題——討論比較——分析歸納——得出結論”這一順序去進行。首先分別給裝有氯酸鉀、二氧化錳、氯酸鉀和二氧化錳的混合物的三支試管同時加熱，并時不時用帶火星的木條在試管口檢驗，要求學生觀察并記錄實驗現象。然后提出問題：(1)二氧化錳受熱是否放出氧氣？(2)氯酸鉀受熱分解能否放出氧氣？耗時長還是短？(3)為什么氯酸鉀和二氧化錳的混合物受熱能較快地放出氧氣？接下來引導學生分析、比較，最后建立催化劑的概念。這樣的做法不僅激發了學生探索化學問題的興趣，而且培養了學生的探索能力和創新思維。

又如：學習分子總是在不斷運動的性質時。我提出問題：“氨水能使無色酚酞試液變紅嗎？”讓學生大膽實驗，進行探究：在一只小燒杯中倒入半杯蒸餾水，滴入1—2滴無色酚酞試液，在另一只小燒杯中倒入10mL左右濃氨水，再用一只大燒杯將以上兩只小燒杯罩在一起。經過一會兒，同學們便看到盛裝蒸餾水的小燒杯中的溶液變為紅色。至此我鼓勵學生大膽猜想、提出假設、解釋現象。同學們立刻活躍起來，爭論不休，各種假設紛紛提出：(1)滴有無色酚酞試液的蒸餾水要經過一會兒才能變紅色，與氨水無關；(2)大燒杯壁沾有肉眼看不見的某種物質，散發出微粒進入滴有無色酚酞試液的蒸餾水，使其變紅色；(3)濃氨水散發出肉眼看不見的微粒，進入滴有無色酚酞試液的蒸餾水，使其變紅色等。我肯定學生的大膽設想，并放手讓學生通過實驗探究。同學們又繼續實驗，得出正確的結論。通過探究學習，學生逐漸學會用實驗驗證假設的學習方法，培養了動手操作能力和創新思維。

教材中還有許多實驗可改為探索性實驗，如二氧化碳的實驗室制法、酸、堿、鹽的性質實驗等等。通過探索實驗活動，不僅能增強學生發現問題、解決問題的能力，訓練學生科學的思想方法，而且能有效地培養學生的創新思維。

五、增強演示實驗的開放性，開發創新潛能

增強演示實驗的開放性可以把課堂有機地融入到社會生活這個開放的大系統中去，開闊學生的觀察視角和拓展思維廣度，擴大知識面，吸取新信息，促進學生開發創新潛能。例如：學習的檢驗后。讓學生思考：區分2瓶失去標簽的溶液與蒸餾水的方法有哪些？哪幾種可以在家里廚房中解決？并請學生回答后做一做，啟發學生從物理、化學、生物不同學科和日常生活出發，進行多角度、多視野、全方位的探究。這樣大大地增強了演示實驗的開放性，讓學生參與到探究和動手操作實驗中，既鞏固了相關知識，又提高了學生的動手操作能力，同時通過這樣的實驗探究不僅培養了他們的學習興趣，而且還培養了他們的發散性思維，使學生考慮問題的思路開闊，想法新奇，從不同角度，不同方向去思考、探索，利于促進創新潛能的發展。

六、利用實驗題，發展學生的創新能力

充分利用實驗題開展實驗教學，既可以培養學生動手動腦解決問題的能力，讓學生體驗到成功的喜悅，又可以培養學生的創新思維能力和創新設計能力。教材中安排了許多實驗題：如“用實驗證明鐵、銅、鋁這三種金屬的活動性順序”、“用實驗證明雞蛋殼（或水垢）的主要成分是碳酸鹽”等。還可以根據教學內容和學生實際，安排適當的實驗題。如在學習了碳酸根離子、氯離子、硫酸根離子的鑒定方法后，我布置了一道實驗題：三瓶無色溶液分別是碳酸鉀溶液、氯化鉀溶液、硫酸鉀溶液，怎樣通過實驗鑒別它們？學生的實驗設計方案大致有以下三種：(1)用氯化鋇溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成的是硫酸鉀溶液，有氣體放出的是碳酸鉀溶液；(2)用硝酸銀溶液和稀硝酸，有氣體生成的是碳酸鉀溶液，有白色沉淀生成的氯化鉀溶液；(3)先加鹽酸鑒別出碳酸鉀溶液后，再用氯化鋇溶液鑒別剩下兩種溶液。答案公布后，多數學生認為三種方案都可以。接著，我將實驗藥品準備好，每一種方案由一名學生自己演示，根據實驗現象學生進行討論。結果發現方案(1)、(2)取藥品次數少，方案(3)取藥品次數多；但方案(2)現象不明顯，所以方案(1)最好。這堂課喚起了學生強烈的求知欲望，培養了他們分析問題、判斷是非的能力，學生的創新能力進一步得到了提高與發展。

總之，只要我們依據新課程理念,對每個實驗進行認真分析、積極處理，從各方面入手，充分調動學生的積極性。利用現有條件，想方設法地去進行各式各樣的、豐富多彩的各項活動，就能有效地激發學生的創新潛能。