在探究性實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

1、在探究性實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力化學實驗的功能和探究性學習的特征決定了化學實驗必然是探究性學習的重要途徑。化學探究實驗是指探索研究對象的未知性質(zhì),了解它具有怎樣的組成,有哪些屬性和變化特征,以及與其他對象或現(xiàn)象聯(lián)系的一種實驗。下面從四個方面淺談怎樣在探究性實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。一、實驗方法對于一些課堂演示實驗,遇到實驗現(xiàn)象不明顯,操作復雜且安全性較差時,要求教師善于引導學生發(fā)現(xiàn)課本演示實驗的不足之處,還要善于啟發(fā)學生大膽設(shè)想、敢于創(chuàng)新、改進實驗,設(shè)計合理的方案,這樣使學生在鞏固已學知識的基礎(chǔ)上,還會進一步完善并有所突破和創(chuàng)新。比如,在學習濃硫酸稀釋實驗時,為了說明向濃硫酸中滴水的危險性,按

2、教科書所設(shè)計的方案實驗,沸騰現(xiàn)象不易被觀察,原因是水滴沸騰飛濺起的液滴非常小,并且持續(xù)時間很短,因此學生不易觀察到實驗現(xiàn)象,使實驗失去說服力。為此,可啟發(fā)學生進行改進創(chuàng)新,如圖:用鐵絲繃住幾條濕潤的石蕊試紙,穿過導管懸掛于錐形瓶內(nèi),并接近濃硫酸液面。打開分液漏斗的活塞,水滴落在濃硫酸液面上,立即沸騰,濺起的酸液落在試紙上,出現(xiàn)紅色的斑點。宏觀的現(xiàn)象證明了水沸騰有酸液濺起。如果實驗不是在密閉容器內(nèi)進行,硫酸濺到衣服上、皮膚上,后果不堪設(shè)想。通過這一實驗的改進足以引起學生對濃硫酸稀釋操作的重視。雖然學生的設(shè)計還不夠完善,但體現(xiàn)了學生敢于設(shè)想、敢于創(chuàng)新的精神。二、實驗原理在復習鹵素中溴水褪色問題時提

3、出:鎂粉可使溴水褪色,其反應(yīng)原理是怎樣的?在要求學生提出實驗方案前,引導分析溴水的成份,與鎂反應(yīng)時可能產(chǎn)生的現(xiàn)象,然后幫助設(shè)計實驗方案,即教給學生在已知和未知之間如何架設(shè)橋梁去進行探究。第一步:制定設(shè)想提出實驗方案,進行實驗驗證例如溴水中含溴、氫溴酸、次溴酸、水等成分。Br2+H20=HBr+HBrO貝U可能有Mg+Br2=MgBr2(A)Mg+2H+=Mg2+H2T(B)兩個反應(yīng)均可能使溴水褪色,故反應(yīng)原理有三種可能即只發(fā)生(A)反應(yīng)或只發(fā)生(B)反應(yīng)或(A)(B)反應(yīng)同時發(fā)生。那么只需在澳水中加入鎂粉振蕩，觀察現(xiàn)象一一有無氣泡產(chǎn)生，即可初步確定為哪一種情形了。實驗驗證后得知:溴水褪色過程中

4、只是一開始產(chǎn)生極少量的氣泡。排除了(A)(B)單獨發(fā)生的情形。第二步:分析總結(jié)獲取新知,提出新問題若(A)反應(yīng)單獨發(fā)生，應(yīng)無氣泡。若反應(yīng)(B)單獨發(fā)生，氣泡應(yīng)連續(xù)產(chǎn)生直至溴水褪色。而實驗表明氣泡只是一開始產(chǎn)生少量，所以結(jié)論是(A)(B)反應(yīng)同時發(fā)生，并以(A)為主。在成功體驗的基礎(chǔ)上，此時再追問學生：“怎樣確證反應(yīng)是以(A)為主呢？”以激發(fā)學生繼續(xù)進行深入的探究,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。三、物質(zhì)性質(zhì)認識身邊一些物質(zhì)的性質(zhì)是高中化學的重要內(nèi)容,運用探究實驗的方法可以加深對物質(zhì)性質(zhì)的認識、了解和掌握。如對家庭中使用的碳鏤化肥(NH4HCO3價解產(chǎn)物的探究,用下圖實驗裝置來探究其性質(zhì),對A加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)

5、B中白色粉末變藍色,C中出現(xiàn)渾濁,D中濕潤的石蕊試紙變藍色。通過觀察實驗現(xiàn)象，學生討論碳鏤化肥(NH4HCO3價解的產(chǎn)物,再根據(jù)分解的產(chǎn)物,由學生自己設(shè)計實驗裝置,驗證分解的產(chǎn)物。四、物質(zhì)的成分在學習化學必修1氯氣溶于水時,為了弄清楚氯水中存在的微粒,可以設(shè)計這樣一個探究性實驗:將新制的氯水分別加到紫色石蕊試液、FeCl2、Na2CO3和AgNO3等溶液中觀察有何現(xiàn)象,寫出有關(guān)的離子方程式。首先讓學生自己進行實驗,然后再組織學生討論、交流,讓學生各抒已見,發(fā)現(xiàn)問題,討論問題,相互啟發(fā),教師再巡回點撥,最后在廣納眾議的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。這種實驗方法,活躍了課堂氣氛,調(diào)動了學生參與實驗的積極性,效果較好。同時提高學生觀察實驗現(xiàn)象的能力、發(fā)現(xiàn)問題分析問題的能力、文字表達能力,還挖掘出學生潛在的創(chuàng)新能力。在實驗過程中,教