依靠课堂实验激励创新潜能

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化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验是化学的灵魂。化学实验是化学教学不可缺少的环节，是学生认识化学世界的窗口，对培养学生的创新精神和实践能力具有不可替代的作用。因此，教师应对实验教学进行创新设计、发掘，用好实验中巧妙的构思和方法，以实验为依托，拓宽思路，挖掘实验的内涵，通过形式多样的实验活动来激发学生的创新潜能，培养学生的创新能力。

一、挖掘演示实验，唤醒学生的创新意识

演示实验对唤醒学生创新意识和创新能力的训练起着至关重要的作用。但是，许多教师做演示实验时，仍然是照方抓药，从而忽略了学生主体思维的激发，这就难以激发学生的创新意识。反之，教师善于挖掘演示实验进行适当的创意设计和运用，以实验现象为依据，设置一些问题，让学生去思考、去发现。这样不仅能活化学生的思维，而且能很好地激发学生的创新意识。例如：演示“白磷燃烧的条件”实验时。教学中，我对此实验进行创意的设计，并引导学生观察、探究：(1)将白磷放入盛有冷水的烧杯中，并用导管向白磷处通入空气，观察白磷是否燃烧？(2)撤掉导管停止向白磷通入空气，并加热烧杯中的冷水至80℃，观察白磷是否燃烧？(3)用导管向热水中的白磷通入空气，观察白磷是否燃烧？依据以上的实验现象，我不是急于解释现象或下结论，而是利用实验现象进行设问：(1)为什么向冷水中的白磷处通入空气，白磷并不燃烧？(2)当加热杯中的水，白磷虽已熔化，为何却仍不能燃烧？(3)为什么向热水中的白磷通入空气时，白磷却能在水中燃烧？(4)通过本实验能说明燃烧需要哪些条件？这样给学生提供了一个直观思维模式，化抽象为形象，引发了学生开展积极思维、猜想与探索获得可燃烧物燃烧必须具备的条件，同时有效地唤醒了学生的创新意识。

二、改进实验，诱发学生的创新欲望

认知心理学关于思维的研究成果表明，探索的过程首先是解决问题的过程。演示实验中实验装置等方面所暴露出的，不足以能使学生进入一种察觉到已有知识不能解决新问题的心理状态，因而极大地激发了学生探索改进方法的兴趣，延伸了对演示实验的探索过程。教材中的很多实验，细细分析，有不少实验在装置和操作等方面，是可以进一步改进的。通过实验的改进，可以培养学生发现问题的能力，学会改进的方法技术，体验改进成功的喜悦，不仅能提高学生分析和解决问题的能力，同时也激发了创新欲望，培养了创新思维能力。

例如：固体氢氧化钠溶于水放热实验，用手触摸试管外壁时，现象不是很明显。于是，我就引导学生对实验进行分析、探究、改进，让学生参与实验改进，并把实验改进为：将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入少量氢氧化钠固体，这时发现溶液又重新沸腾，说明氢氧化钠溶于水放出热量，使试管中的水又沸腾了。这样不仅使实验现象比教材上的实验现象更具直观性和可比性，并形象地说明了固体氢氧化钠溶于水放热的现象，而且促使学生参与至探索、改进实验方法的活动中，这样大大激发了学生的学习兴趣和探究欲望，从而唤醒学生的创新意识。

教材中“测定空气中氧气含量的实验”、“研究可燃物燃烧条件的实验”以及“通电分解水的实验”等几个典型实验均可引导学生进行改进。改进实验时，教师应向学生说明为什么要这样改进？还可以怎样改进？以激发学生的创新欲望，引发学生的创新思维，使学生体验到创新并不神秘，创新就发生在自己的身边。

三、将演示实验改为设计性实验，激发学生的创新精神

传统的演示实验先是教师演示，然后归纳出结论。整个演示过程学生始终处于被动接受的位置，不能使学生主动思考，只是坐等实验结论。实践证明这种教学方法不利于调动学生的积极性，甚至窒息学生的思维能力、摧残学生的创新精神。为了使学生变被动为主动、激发学生的创新精神，提高学生自主创新能力。对某些演示实验应让学生自行设计实验过程，使之变为探究型、设计型、科研型的实验，使学生参与到实验的设计中来体会创新的乐趣。

例如：实验室制取氧气的教学时，当讲完实验室制取氧气的三种方法：(1)加热氯酸钾和二氧化锰；(2)加热高锰酸钾；(3)分解过氧化氢之后。我进一步组织学生分析实验中反应物的性质和状态、反应条件、生成物的性质和状态，从而提出问题：同学们能否设计一套制取氧气的实验装置？这样不仅能让学生化被动为主动，而且能让学生参与探索活动中，激发创新精神。

例如：学习《二氧化碳的实验室制法》选择实验装置时，我先让学生总结制取气体装置的选择应具备的条件，气体收集装置的选择原理等一些规律性。教学中，我根据制取二氧化碳的药品和反应原理提出：同学们能否设计一套实验装置，使反应能随时发生或停止？这一问题引发了学生大胆创新，并提出以下方案：(1)用金属铜网罩住石灰石，当要反应时，让石灰石与稀盐酸接触，要停止反应时，使倾斜容器使盐酸与石灰石分开；(2)用布包着石灰石，且系一根细线，当要反应时，把布袋放入盐酸中，要停止反应时，把线往上拉，使石灰石与盐酸分开等多种实验方案。此时，我不失时机地让同学们讨论这些设计方案的最优方案和装置，进一步激发了创新思维。像这样的素材很多，只要我们研究，既能引导学生去发现，又能激发学生的创新精神。

四、将验证性实验改为探索性实验，培养学生的创新思维

布鲁纳曾指出：“发现并不限制于寻求人类尚未知晓的知识，确切地说，而应包括用自己头脑中来获得知识的一切方法。”这一著名的论断是化学课堂上改验证性实验为探索性实验重要的理论基础和依据。由于探索性实验是学生在实验或观察实验的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验。因此，教学中，将验证性实验改为探索性实验，无疑是一条培养探索能力与创新思维的有效途径。

例如：讲催化剂时，教学中，我按照“实验演示——观察现象——提出问题——讨论比较——分析归纳——得出结论”这一顺序去进行。首先分别给装有氯酸钾、二氧化锰、氯酸钾和二氧化锰的混合物的三支试管同时加热，并时不时用带火星的木条在试管口检验，要求学生观察并记录实验现象。然后提出问题：(1)二氧化锰受热是否放出氧气？(2)氯酸钾受热分解能否放出氧气？耗时长还是短？(3)为什么氯酸钾和二氧化锰的混合物受热能较快地放出氧气？接下来引导学生分析、比较，最后建立催化剂的概念。这样的做法不仅激发了学生探索化学问题的兴趣，而且培养了学生的探索能力和创新思维。

又如：学习分子总是在不断运动的性质时。我提出问题：“氨水能使无色酚酞试液变红吗？”让学生大胆实验，进行探究：在一只小烧杯中倒入半杯蒸馏水，滴入1—2滴无色酚酞试液，在另一只小烧杯中倒入10mL左右浓氨水，再用一只大烧杯将以上两只小烧杯罩在一起。经过一会儿，同学们便看到盛装蒸馏水的小烧杯中的溶液变为红色。至此我鼓励学生大胆猜想、提出假设、解释现象。同学们立刻活跃起来，争论不休，各种假设纷纷提出：(1)滴有无色酚酞试液的蒸馏水要经过一会儿才能变红色，与氨水无关；(2)大烧杯壁沾有肉眼看不见的某种物质，散发出微粒进入滴有无色酚酞试液的蒸馏水，使其变红色；(3)浓氨水散发出肉眼看不见的微粒，进入滴有无色酚酞试液的蒸馏水，使其变红色等。我肯定学生的大胆设想，并放手让学生通过实验探究。同学们又继续实验，得出正确的结论。通过探究学习，学生逐渐学会用实验验证假设的学习方法，培养了动手操作能力和创新思维。

教材中还有许多实验可改为探索性实验，如二氧化碳的实验室制法、酸、碱、盐的性质实验等等。通过探索实验活动，不仅能增强学生发现问题、解决问题的能力，训练学生科学的思想方法，而且能有效地培养学生的创新思维。

五、增强演示实验的开放性，开发创新潜能

增强演示实验的开放性可以把课堂有机地融入到社会生活这个开放的大系统中去，开阔学生的观察视角和拓展思维广度，扩大知识面，吸取新信息，促进学生开发创新潜能。例如：学习的检验后。让学生思考：区分2瓶失去标签的溶液与蒸馏水的方法有哪些？哪几种可以在家里厨房中解决？并请学生回答后做一做，启发学生从物理、化学、生物不同学科和日常生活出发，进行多角度、多视野、全方位的探究。这样大大地增强了演示实验的开放性，让学生参与到探究和动手操作实验中，既巩固了相关知识，又提高了学生的动手操作能力，同时通过这样的实验探究不仅培养了他们的学习兴趣，而且还培养了他们的发散性思维，使学生考虑问题的思路开阔，想法新奇，从不同角度，不同方向去思考、探索，利于促进创新潜能的发展。

六、利用实验题，发展学生的创新能力

充分利用实验题开展实验教学，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，让学生体验到成功的喜悦，又可以培养学生的创新思维能力和创新设计能力。教材中安排了许多实验题：如“用实验证明铁、铜、铝这三种金属的活动性顺序”、“用实验证明鸡蛋壳（或水垢）的主要成分是碳酸盐”等。还可以根据教学内容和学生实际，安排适当的实验题。如在学习了碳酸根离子、氯离子、硫酸根离子的鉴定方法后，我布置了一道实验题：三瓶无色溶液分别是碳酸钾溶液、氯化钾溶液、硫酸钾溶液，怎样通过实验鉴别它们？学生的实验设计方案大致有以下三种：(1)用氯化钡溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成的是硫酸钾溶液，有气体放出的是碳酸钾溶液；(2)用硝酸银溶液和稀硝酸，有气体生成的是碳酸钾溶液，有白色沉淀生成的氯化钾溶液；(3)先加盐酸鉴别出碳酸钾溶液后，再用氯化钡溶液鉴别剩下两种溶液。答案公布后，多数学生认为三种方案都可以。接着，我将实验药品准备好，每一种方案由一名学生自己演示，根据实验现象学生进行讨论。结果发现方案(1)、(2)取药品次数少，方案(3)取药品次数多；但方案(2)现象不明显，所以方案(1)最好。这堂课唤起了学生强烈的求知欲望，培养了他们分析问题、判断是非的能力，学生的创新能力进一步得到了提高与发展。

总之，只要我们依据新课程理念,对每个实验进行认真分析、积极处理，从各方面入手，充分调动学生的积极性。利用现有条件，想方设法地去进行各式各样的、丰富多彩的各项活动，就能有效地激发学生的创新潜能。