化学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,它具有目的性、探索性、现实性和感知性,特别是现在正处于新课程改革阶段,提高学生动手能力尤为重要。所以教学应该紧扣实验这一学科主题,着力启发学生的创新意识,造就敢于创新、善于创新、勤于创新的高素质人才。以下是我在化学实验教学中几点体会。
一、营造宽松的实验环境,给予学生充足的信心
教育心理学的研究表明:学生在没有精神压力,没有心理负担,心情舒畅情绪饱满的状态下,大脑皮层容易形成兴奋中心,创造性思维也容易被激活。这就是说培养创造性思维必须营造一个宽松的实验环境,在这样的环境中,学生有不怕失败和出错的心理,有自由发挥充分动手的实验机会,有无拘无束的思维空间,反之,教师过多的干预实验环境,则不利于学生创造性思维的培养。试想一个在课堂上缩手缩脚,不敢动手的学生怎么会有创造性思维的萌芽呢?在平常的教学中,我就很注意这一点,从不大肆宣染某实验有多危险,来恐吓他们遵守实验课的纲纲条条,只要合理,我就鼓励。所以在学生心理上我就给他们提供了一个大展身手的平台,以后在实验课上他们都想跃跃欲试,但为了不打击他们的自信心,让他们体验化学实验设计过程的快乐,我从小处着手,让他们“小试牛刀”;然后,再让他们自己设计较大类型的实验,虽然解决的问题有限,但只要让学生的创造性思维常处于活跃状态,我想就达到了我们实验教学的目的。
二、在改进实验中“小试牛刀”
教材上的实验,教师在演示时,切不可不加研究“照方抓药”象表演魔术一样,一演而过,学生一笑了之。并非所有实验都是最佳方案,有的实验存在明显不足,教师要引导学生开动脑筋,对实验进行科学合理的改进,使之更趋完美,这也不失为创新的一种形式。若持之以恒,学生对此形成了习惯,就会带着挑剔的目光对每一个实验进行思考、评判、改进,他们的创新思维就会加强。
例如,初中化学教材中用一氧化碳还原氧化铁的实验,尾气的处理方法是将它收集在气球中(如图 1 )。我在讲完书本的处理方法引导学生分析有无其它方法?很快就有学生建议把气球换为酒精灯,将一氧化碳烧掉转化为二氧化碳。我在表扬他们的同时,鼓励他们分析此法的不足,然后提问,有没有既能保护环境,又能使一氧化碳不损耗的处理方法?同学们开动脑筋,积极思考,想出好几种方法,其中之一是:有的同学将除去了二氧化碳的一氧化碳导气管又接到了加热氧化铁的酒精灯火焰上方,这样既简化了装置,又节约了能源,保护了环境(如图 2 )。还有同学说可以将除去了二氧化碳的一氧化碳重新送入玻璃中去还原氧化铁,将一氧化碳循环使用,此两种方法可谓具有一定的创造性,我及时表扬,肯定了学生的创造性思维。这时,我又抓住机会,适当的点拔:另据报道,一则为多孔陶瓷已广泛用于汽车尾气的净化;另一则为氯化钯水溶液能与一氧化碳气体迅速发生化学反应: PdCl 2 +CO+H 2 O===Pd ↓ +CO 2 +2HCl 要求学生运用上述信息,再设计两种改进方案,将学生的创造性思维推向高潮。

再如,教材中的氢氧化钠溶于水会放热的实验,学生需用手触摸才能感知到,这给学生观察现象带来了很大的局限,我引导学生对它进行改进,演示时先将试管里的水煮沸,然后移离火焰,可见立即停止沸腾,迅速加入两小块氢氧化钠固体,可见水又沸腾了,一个小小的改进,不仅可使全班同学都能观察到明显现象,而且激活了学生的创造性思维。在课后作业中,我又补充了一道有关“ NaOH 溶于水放热的探究实验”:用提供的仪器 ---- 大集气瓶、小试管、 U 形管、大橡皮塞、导管,来组装一套探究该实验的装置。不但锻炼了他们的创造性思维,而且让他们体会到跨学科带来的探究满足感。
三、在自己设计实验中“大展身手”
一切创造都源于实践,学生是课堂的主人,是实验探究活动的主体。因此,在化学教学中,教师不仅要让学生亲手操作实验,用各种感官去感知实验现象的发生、发展、变化过程,而且要鼓励他们自己去设计实验。学生自己设计实验方案的过程,就是他们思考的过程,也是多种思维综合的过程,只有让学生从头到尾经历实验的全过程,他们的创造性潜能才能得到开发,创造性思维才能得到培养。
例如:在讲二氧化碳的制法原理后,我只提供铁架台、大试管、锥形瓶、导气管(带弹簧夹)、大烧杯、干燥管、酒精灯、长颈漏斗、平底烧瓶等实验仪器,要求学生在没有现成二氧化碳气体发生器的情况下,从提供仪器中选用适当仪器,设计一个简易的二氧化碳气体发生装置。课堂上同学们积极思考,个个跃跃欲试,有许多同学还绘声绘色地讲出了其中的道理,他们对照用 H 2 O 2 制 O 2 的装置,很快制成了一个简易的装置(图略)。在此基础上,我给他们出了一道难题:只能用球形干燥管、烧杯、单孔橡皮塞、导管组装一套代替刚才那套。不久,一些同学还设计得象模象样。我请一个同学在讲台上组装了他设计的装置(如图 3 ),并要求他对照装置讲述自己设计的理由和工作原理,我及时启发全班同学评议该装置是否有需修改的地方,同学们经过一番讨论后,有的认为从整个装置稳定性的角度考虑应将干燥管固定在铁架台上,有的认为干燥管内要放一小片石棉防止由于固体药品颗粒太小而下滑,这样你一言、我一语,一套较完整的简易装置展现在同学的眼前。 最后,我让学生分析该套装置相对于第一套的优点:便于控制气体的发生与停止。接着我再为难他们:“当然,如果有的同学嫌把干燥管装置取出、放入烧杯溶液中比较麻烦,你也可以在导气管作一些文章,利用气压变化来控制气体的发生与停止。” 经过讨论,大家建议在橡胶导管上夹一个弹簧夹。就这样一环紧扣一环,把学生的创造性思维逐步引到了高潮。
在此后的 CO 2 学生实验中,有一段小插曲:一个学生在实验时不小心把试管底部打了一个小孔,要求更换试管,我因势利导告诉他,利用该只破试管也能设计出实验装置。我把此建议给全班同学讲了一下,同学们经过认真讨论后用这支破试管设计出以下装置(如图 4 )。有的同学发出感慨:废物还有能用、好用的时候?

总之,在日常化学教学中,既要遵循“教师为主导,学生为主体”的教学规律,又要不断加强化学实验教学的改革,由过去的演示实验、验证实验逐渐引向学生自行设计实验,独立进行实验探究,以激发学生学习的兴趣,注重学生创造性思维的培养为教学的目标,才能塑造出新世纪的创造型人才。