加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)創(chuàng)新能力

立足實(shí)驗(yàn)探究 培養(yǎng)創(chuàng)新能力摘要：隨著化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施，科學(xué)探究在新課程的突出地位和對(duì)發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)起到不可替代的作用。本文提出了立足化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新思維能力。并在化學(xué)教學(xué)中如何進(jìn)行科學(xué)探究，進(jìn)行了大膽的嘗試，以及為以后的進(jìn)一步實(shí)踐提出思考。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新觀察 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作 科學(xué)探究 實(shí)踐 化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面有著重要、不可替代的作用。在所有的自然科學(xué)中，化學(xué)涉及實(shí)驗(yàn)面之大內(nèi)容之廣博是其他學(xué)科所不能比擬的。實(shí)驗(yàn)以其生動(dòng)、直觀、新異有趣等特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生具有極大的吸引力。它不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀察能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。因此，我們必須立足實(shí)驗(yàn)-這個(gè)化學(xué)學(xué)科的基本特征，努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的新一代。一、敏銳觀察，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新觀察能力 觀察作為一種有目的、有計(jì)劃、較持久的知覺(jué)，是人們認(rèn)識(shí)事物、獲取真知、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的源泉。創(chuàng)新觀察能力是通過(guò)各種感官，捕捉事物中典型的、具有本質(zhì)的外部特征的能力。對(duì)人類作出重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家都具有敏銳的觀察力。它是任何科學(xué)研究的開(kāi)端。可見(jiàn)，觀察能力本身也是創(chuàng)新能力的一個(gè)重要方面?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的觀察一般包括對(duì)教師演示實(shí)驗(yàn)的觀察和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、邊講邊實(shí)驗(yàn)中的觀察幾個(gè)方面。為了使化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的觀察真正成為創(chuàng)新意義層面上的觀察，進(jìn)而通過(guò)實(shí)驗(yàn)卓有成效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，要求觀察必須具備以下特征。1、敏銳性觀察的敏銳性是指在一般的觀察過(guò)程中比別人更敏捷地觀察出某些事物的特點(diǎn)，能從平凡的現(xiàn)象中敏銳地發(fā)現(xiàn)別人在一般情況下不能發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題和事物重要特征。要善于抓住化學(xué)實(shí)驗(yàn)中好些稍縱即逝的化學(xué)現(xiàn)象，尤其是那些乍看起來(lái)有些反常的現(xiàn)象。敏銳的觀察也是科學(xué)發(fā)明的前提。例如，在探究“（氨）分子的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，所能觀察的現(xiàn)象：B燒杯中的無(wú)色酚酞溶液并沒(méi)有變成紅色？直觀的現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是多重要。全體同學(xué)的失望就可想而知了。這時(shí)，天空下著細(xì)雨，失望的我就只有請(qǐng)一位同學(xué)將B、C兩燒杯的酚酞溶液給倒掉。這位同學(xué)神奇地倒在教室內(nèi)裝有水的桶中。被幾位好奇的、“不甘心”的同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇觀。 圖一 A、B 燒杯中的“老師，我看見(jiàn)了紅色?！?溶液會(huì)發(fā)生變化嗎我急轉(zhuǎn)頭，也看見(jiàn)了一縷紅，瞬間消失開(kāi)去。于是，重新擬定實(shí)驗(yàn)方案并提出問(wèn)題：“剛才的這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)了紅色，只可惜同學(xué)們沒(méi)有看見(jiàn)。怎樣辦就可以讓同學(xué)們都能看見(jiàn)呢？”“用燒杯裝一點(diǎn)水試一試！”一位同學(xué)這樣說(shuō)道。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將實(shí)驗(yàn)完后仍看不見(jiàn)紅色的B燒杯中的酚酞溶液倒在準(zhǔn)備好的熱水中酚酞溶液變紅，并很快消失。分子在不停的運(yùn)動(dòng)。溫度越低，分子的運(yùn)動(dòng)速率越慢；溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)速率越快。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論，（氨）分子在處在不停的運(yùn)動(dòng)中，溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)速率越快。還可以引導(dǎo)得出另外的結(jié)論：改變溫度可以控制物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的速率。那么控制物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的速率就成為課外興趣小組活動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn)課題。另外這次探究實(shí)驗(yàn)，得感謝那幾位同學(xué)，教學(xué)相長(zhǎng)，這意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象被他敏銳地觀察到，并努力思考它們?cè)鯓硬拍苁雇瑢W(xué)們發(fā)現(xiàn)。對(duì)這一問(wèn)題的深入研究，讓學(xué)生真正成為發(fā)現(xiàn)的主人，同時(shí)，讓他們充分體驗(yàn)到智力勞動(dòng)的艱辛，以及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的喜悅和化學(xué)美的體驗(yàn)，從而激起強(qiáng)烈的探究精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新觀察與思維能力。2、精確性觀察需要認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)態(tài)度。對(duì)一些定性的實(shí)驗(yàn)要求觀察準(zhǔn)確；對(duì)定量的實(shí)驗(yàn)則要求必須有足夠的精確度。例如，19世紀(jì)90年代，稀有氣體氬的發(fā)現(xiàn)就是最好的例子。英國(guó)物理學(xué)家雷利測(cè)定氮?dú)獾拿芏葧r(shí)，他發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來(lái)的氮?dú)饷可|(zhì)量為1.257 2 g。而從含氮物質(zhì)中制得的氮?dú)饷可|(zhì)量為1.250 5 g。經(jīng)過(guò)多次測(cè)定，兩者質(zhì)量仍然相差幾毫克。雷利沒(méi)有忽視這微小的差異，分析其產(chǎn)生的原因，他懷疑從空氣中分離出來(lái)的氮?dú)饫锖形幢话l(fā)現(xiàn)的較重的氣體，又經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了一種新的氣體氬氣。可見(jiàn)觀察的準(zhǔn)確性是創(chuàng)新觀察必備的條件。3、全面性全面性就是要求學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中盡可能地用各種感官（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)等），從多方面（如物質(zhì)及其變化、化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、裝置和操作等）進(jìn)行觀察。例如：測(cè)定空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)中，集氣瓶?jī)?nèi)剩下的氣體主要是氮?dú)猓Y(jié)合本實(shí)驗(yàn)推測(cè)氮?dú)獾男再|(zhì)（初中化學(xué)教材P29的討論）。(1)氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：無(wú)色；氣體；密度比水?。ㄟ@是一位同學(xué)在作業(yè)中得到的結(jié)論，這個(gè)結(jié)論對(duì)于是“長(zhǎng)進(jìn)短出”還是“短進(jìn)長(zhǎng)出”實(shí)驗(yàn)的判斷尤為重要，正好體現(xiàn)觀察的全面性）；難溶于水；(2)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)：不燃燒；也不支持（紅磷）燃燒。再例如：由于物質(zhì)構(gòu)成的奧秘的內(nèi)容比較抽象，難于理解，可借助多種方法或手段，以加強(qiáng)教學(xué)的直觀性。特別是對(duì)于插圖的運(yùn)用。比如原子的構(gòu)成示意圖，可以觀察到：1、原子是空心的，不是簡(jiǎn)單的、不可分割的實(shí)心球體。2、原子是由原子核和電子構(gòu)成。3、原子核在原子中央，電子在原子核外，故簡(jiǎn)稱核外電子。 4、通過(guò)對(duì)原子和原子核的直徑的 圖二 原子的構(gòu)成示意圖觀察和計(jì)算，原子核的直徑約為原子的直徑的十萬(wàn)分之一，原子核的體積只占原子體積千億分之一，故原子核的體積很小。（借用 2008年北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)“鳥巢”和螞蟻比喻原子和原子核，加深印象。）5、原子核中，質(zhì)子帶正電、中子不帶電，電子帶負(fù)電。進(jìn)一步得出原子核帶正電。6、可以觀察到原子核中，有3個(gè)質(zhì)子、3個(gè)中子、3個(gè)電子。進(jìn)一步得出質(zhì)子數(shù) = 中子數(shù) = 電子數(shù)，于是聯(lián)系質(zhì)子帶正電、中子不帶電，電子帶負(fù)電，便知原子呈電中性；還為后面的學(xué)習(xí)研究留下“敗筆”；以及推敲該原子是鋰原子的構(gòu)成圖。7、原子核相對(duì)靜止，電子繞核做高速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然可以聯(lián)想有“調(diào)皮”的電子運(yùn)動(dòng)到核外，使得原子帶電，變成以后學(xué)習(xí)討論的離子。8、原子沒(méi)有原子外殼，因?yàn)闀蠜](méi)有相應(yīng)的文字印證，那么，空心球體的“外殼”是電子高速運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。通過(guò)全面的觀察，可以加深學(xué)生對(duì)抽象的原子內(nèi)部的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然，教學(xué)過(guò)程中，如何引導(dǎo)和探究就成為主題?？傊?，變講為悟，通過(guò)學(xué)生的全面觀察，進(jìn)一步讓他們學(xué)會(huì)在知識(shí)的思考中體驗(yàn)、感悟。比如可以把同學(xué)們心目中的其他原子的內(nèi)部構(gòu)成圖給畫出來(lái)，以反饋感悟的效果。二、勤于操作，培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生各種能力、提高綜合素質(zhì)的大熔爐。但是，相對(duì)于化學(xué)教材比較系統(tǒng)和完整的理論體系而言，實(shí)驗(yàn)都明顯的不足。多年來(lái)，由于應(yīng)試教育的影響，以致使我們教材中安排的本來(lái)就不算多的實(shí)驗(yàn)也往往難以落到實(shí)處。例如：在探究電解水實(shí)驗(yàn)中，我們的一些教師習(xí)慣于黑板上畫實(shí)驗(yàn)、講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生聽(tīng)實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)。嚴(yán)重地忽視了學(xué)生對(duì)感性素材的收集。也就不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；或者說(shuō)從感性到理性的過(guò)程中，并沒(méi)有充分的感性基礎(chǔ)，以及對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，我們卻進(jìn)行了如下改進(jìn)。儀器：燒杯（為了節(jié)約藥品）、試管支，直流電源、兩個(gè)水分子模型（泥團(tuán)）。藥品：水、氫氧化鈉溶液、兩支試管氫氣、半試管氧氣（利用排水法收集，留下半試管水）。首先通過(guò)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)感知基本的現(xiàn)象:兩支試管中均有氣體產(chǎn)生；且與正極相連的試管產(chǎn)生的氣體少，體積比約為。（歸納）現(xiàn)象: V正氣V負(fù)氣然后利用準(zhǔn)備好的兩種氣體對(duì)“正氣”和“負(fù)氣”進(jìn)行檢驗(yàn)。這里或許就會(huì)引起爭(zhēng)議，不過(guò)面對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中靈活、巧妙運(yùn)用“移花接木” ，則可得到很實(shí)在的效果。因?yàn)檫@樣可以突破教學(xué)難點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)物質(zhì)氫氣的認(rèn)識(shí)和對(duì)電解水實(shí)驗(yàn)的感悟。先讓學(xué)生猜測(cè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將裝有少量“正氣”的試管口向上，打開(kāi)橡膠塞，并用帶火星的木條伸入試管內(nèi)。帶火星的木條復(fù)燃。與正極相連的試管產(chǎn)生的氣體是氧氣。將裝有少量“負(fù)氣”的試管口向上，打開(kāi)橡膠塞，并用帶火星的木條伸入試管內(nèi)。帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃；也沒(méi)有其它現(xiàn)象。與負(fù)極相連的試管產(chǎn)生的氣體不是氧氣。將裝有少量“負(fù)氣”的試管口向下，打開(kāi)橡膠塞，用大拇指堵住，并移近火焰。聽(tīng)到輕微的爆破聲；干燥的試管內(nèi)壁產(chǎn)生水霧。與負(fù)極相連的試管產(chǎn)生的氣體是另一種氣體：氫氣認(rèn)識(shí)與負(fù)極相連的試管產(chǎn)生的氣體-氫氣。在第三個(gè)步驟中：試管口向下， 原因：氫氣的密度小于空氣（氫氣的密度最?。?；用大拇指堵住，原因：防止氣體逸出；移近火焰，聽(tīng)到輕微的爆破聲，說(shuō)明氫氣能燃燒；干燥的試管內(nèi)壁產(chǎn)生水霧，說(shuō)明氫氣燃燒的生成物有水。（歸納總結(jié)）一、氫氣的性質(zhì)：（一）氫氣的物理性質(zhì)：1、（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下）無(wú)色無(wú)味的氣體；2、氫氣的密度最小；3、難溶于水。（二）氫氣的化學(xué)性質(zhì)：氫氣能燃燒。二、氫氣的驗(yàn)純：原因：混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會(huì)產(chǎn)生爆炸。方法：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論用小試管口向下收集氫氣，用大拇指堵住，并移近火焰。聽(tīng)到尖銳的爆破聲氫氣不純聽(tīng)到輕微的爆破聲氫氣已純(三)由電解水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：1、V氧氣V氫氣2、正極：氧氣負(fù)極：氫氣 （“正養(yǎng)父親，氫二氧一”）3、水在通電的條件下生成氧氣和氫氣。即： 水 氧氣+氫氣4、由電解水實(shí)驗(yàn)可以得到水是由氫、氧兩種元素組成。通過(guò)對(duì)電解水實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，明顯感受和學(xué)生互動(dòng)更強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更生動(dòng)、直觀，歸納更容易。不過(guò)，從每年的中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力考察上看，中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的現(xiàn)狀是觸目驚心的。中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力考察分為單獨(dú)操作（70分）和實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、結(jié)論的記錄（30分）。實(shí)驗(yàn)記錄達(dá)標(biāo)的學(xué)生人數(shù)可達(dá)70%以上；可操作達(dá)標(biāo)的學(xué)生人數(shù)不到20%。因而，看來(lái)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力較差的問(wèn)題仍然是一個(gè)不容忽視的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力，就必須努力加強(qiáng)對(duì)各種演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)，采取各種措施為學(xué)生提供較為充分的動(dòng)手操作的實(shí)踐機(jī)會(huì)。1、拓寬實(shí)驗(yàn)空間我們現(xiàn)行的中學(xué)化學(xué)課本中安排的實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，且太多為演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)習(xí)慣上都是由教師在講臺(tái)上做給學(xué)生看的，由此導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)明顯偏少，動(dòng)手能力普遍不高。因而我們有必要想方設(shè)法將演示實(shí)驗(yàn)的空間由通常的講臺(tái)向?qū)W生座位乃至更大的范圍擴(kuò)展。具體地說(shuō)，可以通過(guò)改進(jìn)、改組和改造等方法。其中，改進(jìn)是將一些演示實(shí)驗(yàn)改為師生合作實(shí)驗(yàn)，如對(duì)氫氣混合爆炸的演示實(shí)驗(yàn)改為師生共同做的實(shí)驗(yàn)；改組是創(chuàng)造條件將一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)或邊講邊實(shí)驗(yàn)，如初中酸堿鹽性質(zhì)的演示實(shí)驗(yàn)可改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)或邊講邊實(shí)驗(yàn)；改造則是將一些演示實(shí)驗(yàn)在課堂正常安排的情況下，可改為課外實(shí)驗(yàn)。（1）、補(bǔ)充趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)例1：在緒言課上，利用毛筆在宣紙上勾出梅花圖，然后把無(wú)色的酚酞溶液涂在花瓣上，準(zhǔn)備用氫氧化鈉溶液噴在梅花圖上，都可以看到紅色的梅花。例2：有一次實(shí)驗(yàn)課完成后，有一個(gè)學(xué)生問(wèn)我：“老師，我能把鑰匙放在余下的CuSO4溶液里嗎?”我說(shuō)，可以。然后他興高興烈地把鑰匙鏈放在CuSO4溶液中。大約2min-3min后，紅色的金屬銅明顯被鍍到鑰匙鏈上，其他同學(xué)也要試一試。此時(shí)，我把余下的CuSO4溶液稀釋成不同濃度的三份，讓幾位同學(xué)同時(shí)把鑰匙鏈放在不同濃度的CuSO4溶液中，讓他們觀察鍍層出現(xiàn)的快慢（速度）和鍍層的薄厚等（并告訴他們要靜置，不能振蕩）。通過(guò)對(duì)比、觀察、討論，學(xué)生獲得了感性知識(shí)，還懂得了鍍層的好壞與鍍層溶液的濃度有關(guān)。這便為學(xué)習(xí)高三電化學(xué)奠定了一定的基礎(chǔ)。（2）、把實(shí)驗(yàn)習(xí)題搬進(jìn)課堂把實(shí)驗(yàn)習(xí)題搬進(jìn)課堂，它也是培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ暮盟夭摹＠?，化學(xué)中“有名”的收集裝置，收集時(shí)到底是“長(zhǎng)進(jìn)短出”還是“短進(jìn)長(zhǎng)出”。跟集氣瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)和需要進(jìn)去的物質(zhì)的密度有關(guān)。安裝儀器并演示，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，可以驗(yàn)證他們的猜測(cè)，得出正確的結(jié)論。 圖三“有名”的收集裝置（3）重視家庭小實(shí)驗(yàn)由于家庭小實(shí)驗(yàn)取材方便，操作簡(jiǎn)單，每個(gè)同學(xué)都可以動(dòng)手操作為大多數(shù)學(xué)生喜歡。為了證明醋酸的酸性，且能與碳酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，于是我布置了家庭小實(shí)驗(yàn)，即用食用醋除去熱水瓶中的水堝或浸泡雞蛋殼，雞蛋殼會(huì)變軟且溶解等實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明醋酸的酸性，也感知了食用醋與熱水瓶中的水堝或浸泡雞蛋殼反應(yīng)中伴隨的重要現(xiàn)象，和感受它的奇妙用途。同時(shí)讓學(xué)生知道，生活中無(wú)處沒(méi)有化學(xué)，化學(xué)就在我們身邊。這樣學(xué)生的創(chuàng)新能力在生活中得以實(shí)現(xiàn)，得到了鍛煉。2、增加實(shí)驗(yàn)時(shí)間即將實(shí)驗(yàn)時(shí)間由通常的課內(nèi)向課外延伸。延伸的辦法主要包括課外興趣小組活動(dòng)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等。由于課外活動(dòng)具有時(shí)間上比較充裕，形式上靈活多樣，并可照顧到學(xué)生的興趣愛(ài)好等特點(diǎn)，因而也便于有針對(duì)性地通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。例如：我們把拓展性實(shí)驗(yàn)最輕的氣體，就放在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，通過(guò)學(xué)生的自主探究，可以讓他們了解到氫氣是最輕的氣體；氫氣能燃燒；混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會(huì)產(chǎn)生爆炸；所以點(diǎn)燃?xì)錃馇耙?yàn)純，以及如何驗(yàn)純等等。三、善于思維，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要給學(xué)生提供生動(dòng)、豐富的直觀景象，還要使學(xué)生得到觀察和操作能力方面的規(guī)范有素的訓(xùn)練，更重要的是要通過(guò)觀察與思考的結(jié)合、動(dòng)手和動(dòng)腦的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)象到本質(zhì)、由感性到理性的認(rèn)識(shí)階段上的飛躍。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀察能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際，可采取如下措施：1、加強(qiáng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練實(shí)踐表明，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練是調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦積極性的一項(xiàng)有效措施。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要力求使學(xué)生感到有探索價(jià)值和設(shè)計(jì)必要，能引起學(xué)生興趣，能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力。例如：運(yùn)用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是較難的。難點(diǎn)一：制取氧氣的主要物質(zhì)（反應(yīng)物）是什么？難點(diǎn)二：制取氧氣時(shí)，二氧化錳起到催化作用（反應(yīng)條件）。難點(diǎn)三：用過(guò)氧化氫制取氧氣，生成物有哪些？以及如何檢驗(yàn)？難點(diǎn)四：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的過(guò)氧化氫溶液是混合物，那么制取氧氣的主要物質(zhì)是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的過(guò)氧化氫呢；還是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的水？難點(diǎn)五：裝置的自發(fā)選擇。在運(yùn)用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣探究試驗(yàn)中，設(shè)計(jì)并增加對(duì)比實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷?duì)比不僅僅是為了求同，更重要的是求異過(guò)程。通過(guò)對(duì)比，可以優(yōu)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。設(shè)計(jì)如下：a、二氧化錳 無(wú)氧氣放出b、過(guò)氧化氫 氧氣 + 水（較慢）c、過(guò)氧化氫 氧氣 + 水（較快）通過(guò)以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)不難看出：1、制取氧氣的主要物質(zhì)不是二氧化錳，而是過(guò)氧化氫；2、物質(zhì)二氧化錳在實(shí)驗(yàn)中，起到了積極的作用，那就是加快了過(guò)氧化氫分解的速率，起到催化作用，是催化劑，是化學(xué)反應(yīng)條件。就向反應(yīng)條件點(diǎn)燃和加熱一樣，寫在橫線上。（補(bǔ)充）d、過(guò)氧化氫 氧氣 + 水（急快）（運(yùn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的過(guò)氧化氫溶液）實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論運(yùn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的過(guò)氧化氫溶液，并加入少量的二氧化錳迅速產(chǎn)生白霧（柱），并放出大量的熱量。木條沒(méi)有復(fù)燃不是說(shuō)明沒(méi)有氧氣，而是同時(shí)生成的水蒸氣的原因。用帶火星的木條伸在試管口帶火星的木條沒(méi)有復(fù)燃通過(guò)上面的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)又不難看出：1、用過(guò)氧化氫制取氧氣的生成物中，不僅有能使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣，還有水的生成。2、反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)同樣可以改變物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。（補(bǔ)充）e、為了驗(yàn)證制取氧氣的主要物質(zhì)不是二氧化錳，而是過(guò)氧化氫，拿出第c步實(shí)驗(yàn)停止的試管，針對(duì)所剩下的物質(zhì)提出問(wèn)題：“是二氧化錳反應(yīng)完了，還是過(guò)氧化氫反應(yīng)完了？如何補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)？”把剩下的物質(zhì)分成兩等份。其中的一份加入二氧化錳；另一份加入加入過(guò)氧化氫。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論加入二氧化錳沒(méi)有氣體放出參加反應(yīng)的（沒(méi)有的）是過(guò)氧化氫加入過(guò)氧化氫有氣體放出二氧化錳有，并仍然起催化作用通過(guò)上面的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)又不難看出：1、催化劑改變了物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率；同時(shí)化學(xué)性質(zhì)不變；質(zhì)量也不變。即：“一變兩不變”。2、與催化劑比較，從質(zhì)量上分析，參加反應(yīng)的物質(zhì)（反應(yīng)物）的質(zhì)量一定會(huì)減少，甚至耗盡；催化劑的質(zhì)量不變；生成物的質(zhì)量一定會(huì)增加。（補(bǔ)充）f、為了驗(yàn)證制取氧氣的主要物質(zhì)是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的過(guò)氧化氫；還是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的水？可以如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？學(xué)生甲：可以向剩下的試管中加入水。如果沒(méi)有氣體放出，就說(shuō)明與水無(wú)關(guān)。（我順便演示，并驗(yàn)證學(xué)生的設(shè)計(jì)。）學(xué)生乙：沒(méi)有必要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樯晌锉緛?lái)就有水。太棒了！兩位同學(xué)都不錯(cuò)。通過(guò)學(xué)生的思考與設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)與觀察，驗(yàn)證并總結(jié)了過(guò)氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成氧氣和水。即：過(guò)氧化氫 氧氣 + 水。同時(shí)，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到過(guò)氧化氫溶液是混合物?？傊?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要從學(xué)生及實(shí)驗(yàn)的具體情況出發(fā)，通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)、點(diǎn)撥指導(dǎo)，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)難度，降低思維臺(tái)階，逐漸提高設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力的目的。2、引導(dǎo)探索發(fā)現(xiàn)雖然化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和規(guī)律通常都是前人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)卻依然是未知的。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)努力把發(fā)現(xiàn)的任務(wù)交給學(xué)生，讓學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)的主人。例如，有一次在做白磷與紅磷著火點(diǎn)高低的實(shí)驗(yàn)中，我先用鑷子夾取一塊白磷，并放在有水存在的表面皿上切割（因白磷易自燃），并告訴學(xué)生切割后小刀、鑷子及表面皿均要用濾紙擦干凈，而濾紙不能亂扔，否則會(huì)引起火災(zāi)。我把它放在桌邊，準(zhǔn)備稍后處理。誰(shuí)知，正在講課中，濾紙忽然著火燃了起來(lái)，學(xué)生頓時(shí)驚叫起來(lái)，唏噓聲一片。經(jīng)過(guò)分析討論，學(xué)生明白了其中原因，一顆好奇心才安穩(wěn)下來(lái)。這時(shí)由無(wú)意注意引起的記憶更深刻，更牢固。適時(shí)對(duì)學(xué)生點(diǎn)撥，利用實(shí)驗(yàn)課的“敗筆”激發(fā)學(xué)生的探索發(fā)現(xiàn)，更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感優(yōu)化創(chuàng)新意識(shí)。再例如：在探究利用高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集氧氣時(shí)，是先將導(dǎo)氣管移出水面；還是先熄滅酒精燈。前人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的，但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)卻依然是未知的。探究討論得出兩個(gè)猜想，就是運(yùn)用先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)氣管移出水面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。幾分鐘之后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象告訴同學(xué)：試管中進(jìn)入了大量的水，同時(shí)請(qǐng)一位同學(xué)感知試管的末端的溫度，依然燙手，同學(xué)們疾呼：“危險(xiǎn)?！惫首骰艁y的我及時(shí)提問(wèn)：“怎么辦？”“將導(dǎo)氣管移出水面。”這可是同學(xué)們的集體智慧與結(jié)晶。鼓勵(lì)同學(xué)們同時(shí)，得出結(jié)論：否認(rèn)前一種猜想；而肯定后者。即先將導(dǎo)氣管移出水面；后熄滅酒精燈。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把發(fā)現(xiàn)的任務(wù)交給學(xué)生，在讓學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)的主人的同時(shí)，讓他們充分體驗(yàn)到智力勞動(dòng)的艱辛以及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的喜悅，從而激起強(qiáng)烈的探究精神，同時(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。3、激發(fā)獨(dú)立思考獨(dú)立思考是形成創(chuàng)新思維能力的前提和條件。學(xué)生的獨(dú)立思考能力只有通過(guò)經(jīng)常的獨(dú)立思考活動(dòng)的“洗禮”才能逐步形成，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是獨(dú)立思考活動(dòng)的一種有效形式。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要將學(xué)生推上思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的主體地位。例如：在水的凈化過(guò)程中，過(guò)濾的原理的理解以及過(guò)濾的實(shí)際運(yùn)用，可以先聯(lián)想生活實(shí)際，與過(guò)濾有關(guān)的情景。從“油炸花生米”、“打豆腐”、“茶杯中的過(guò)濾器”等等感悟過(guò)濾的原理。然后運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室，將加熱氯酸鉀和二氧化錳的剩余混合物分離，應(yīng)該采取哪些步驟。教師不應(yīng)先把結(jié)論簡(jiǎn)單地告訴學(xué)生，而是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和思考，自己去弄清其中的緣由。促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考要立足學(xué)生認(rèn)知和思維發(fā)展水平，要讓學(xué)生“跳一跳”能摘到“果子”。必要時(shí)，還要幫助學(xué)生向上“撮一撮”，至少要讓他們能摘到“果子”。要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生獲得知識(shí)的過(guò)程技能（包括觀察、操作及推理）的訓(xùn)練。這是由于過(guò)程技能及其相關(guān)能力是獨(dú)立思考的核心，也是獨(dú)立思考發(fā)揮主體作用的橋梁。要加強(qiáng)基本科學(xué)思維方法的訓(xùn)練，使學(xué)生思考的主體性得以真正發(fā)揮。需要強(qiáng)調(diào)指出的是，必須改變目前實(shí)際存在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程過(guò)于程式化的傾向，在實(shí)驗(yàn)中要給學(xué)生留有較充分的使學(xué)生獨(dú)立思考的余地?，F(xiàn)在普遍使用的與教材配套的實(shí)驗(yàn)練習(xí)冊(cè)是詳盡有余，“余地”不足，在客觀上為學(xué)生“照方抓藥”提供了方便，而學(xué)生跟著實(shí)驗(yàn)冊(cè)亦步亦趨，勢(shì)必對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)心中無(wú)數(shù)，又談何進(jìn)行深入廣泛的思考？而離開(kāi)了學(xué)生的獨(dú)立思考，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)就會(huì)成為空中樓閣，當(dāng)然也不能奢談什么創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了。初中化學(xué)教學(xué)，應(yīng)該立足于實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處。重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，現(xiàn)象的觀察，通過(guò)對(duì)比、聯(lián)想、想像、歸納、總結(jié)、反饋與反思，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀察能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。不過(guò)，只有在實(shí)驗(yàn)中探究的思路是狹義的，我們同樣應(yīng)該在化學(xué)理論課上，把科學(xué)探究思維落到實(shí)處。