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？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。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。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。①Al(OH)3中分别滴加过量的氨水和NaOH溶液，现象如何，解释原因。②Al(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①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②③④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

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