[摘 要]培养学生的创新精神和创新能力，是实施素质教育的根本目标。化学实验在化学学科的素质教育中有其不可代替的独特的作用。该文从思维能力的形成和提高以及跨学科综合分析能力的培养、发散思维的培养等方面，阐述了化学实验设计对创新能力的培养的作用。
　　[关键词]创新能力 创新精神 化学实验 教学方法
　　
　　化学是一门以实验为基础的自然学科。科学实验，是人类认识自然、利用自然、改造自然、保护自然的有力手段，科学技术的发展，来自科学实验。我们的实验教学，不仅要能激发兴趣、获得知识，还更要能启迪思维，培养科学精神和创新能力。在现代化教育的今天，加强和推进化学实验教学就显得尤为迫切和重要。
　　
　　一、开展探索性实验教学，培养学生的知识创新能力
　　
　　课例一：苯酚的弱酸性
　　苯酚和乙醇都是重要的有机物，其分子结构与化学性质，既有相似之处，又有很大的不同。教师首先以苯酚和乙醇分别与氢氧化钠溶液作用的实验，创设教学情境，启迪学生思维，继而激励学生设计实验，使学生的主体作用和创造性潜能得以发挥。
　　实验目的：理解并掌握酚的概念和苯酚的弱酸性，培养学生的创新精神。
　　实验用品：试管、苯酚、乙醇、蒸馏水、NaOH稀溶液、酚酞试液、金属钠、镁条以及在设计实验中所需用到的物品。
　　实验过程与思考：
　　问题的提出：苯酚与乙醇都是由烃基和羟基直接相连的化合物，是否属于同一类有机物？化学性质是否相同？（学生静思）。
　　演示：两支试管各盛2mL NaOH稀溶液，并滴入一滴酚酞，其中一支试管中加入0.5g苯酚，另一支加入1mL乙醇，振荡。（可看到加入苯酚的碱液的红色褪去，而加入乙醇者却不褪色），证明苯酚与乙醇在性质上有很大的区别──苯酚有酸性，乙醇无酸性，引出酚的概念。
　　思考：如何证明苯酚的酸性强弱？（引导：从强酸制备弱酸的原理上思考）。
　　学生实验：在苯酚钠溶液中通入CO2，(可看到有苯酚晶体析出)，证明苯酚酸性很弱。
　　激励创新：要求学生设计一个检验酚羟基的氢原子比醇羟基氢原子活泼的实验。（引导：从羟基上的氢原子的置换反应上来考虑）。
　　分组讨论，设计方案，进行试验。师生共同评议各种实验方案。
　　以下是学生提出的两个典型方案：
　　方案1：将苯酚溶于乙醇，加入一小粒金属钠(与乙醇比较)，发现反应较乙醇激烈。
　　方案2：在苯酚澄清水溶液中，加入一小段去掉氧化膜的镁条（与乙醇水溶液比较），发现反应较乙醇激烈得多。
　　答案不是唯一的，方案1与方案2都是可行的，但方案2更佳，因为现象反差强烈。最后教师用“诱导效应”从理论上简要解释苯酚显酸性的原因，但不要求学生掌握，仅作开阔视野之用。
　　这样的实验设计教学，培养了学生的创意性，加强了知识间的联系，同时教给学生一种认知事物的方法，即创造性地应用相关知识解决实际问题。
　　
　　二、注重实验的创造性教学，培养学生的方法创新能力
　　
　　


　　课例二：铜与稀硝酸的反应
　　实验目的：掌握铜与稀硝酸的反应，证明生成的气体是一氧化氮。
　　实验用品：两边不等长的U形管、铁架台、铁夹、单孔塞、酒精灯、铜丝、分液漏斗、稀硝酸
　　实验装置：如图1所示
　　实验过程与思考：
　　思考1：稀硝酸加到什么位置？
　　操作1：从分液漏斗中注入稀硝酸至液面Ⅰ处，关闭分液漏斗活塞。
　　思考2：酒精灯放在什么位置加热？什么时候停止加热？
　　操作2：用酒精灯焰在短管部位加热，使Cu与稀HNO3反应，可见无色气体生成，当产生的NO气体将HNO3液面压至Ⅱ处，铜丝与液面分离，此时停止加热。（现象：短管上方有无色气体生成）
　　思考3：如何证明该无色气体为一氧化氮？
　　操作3：缓慢打开分液漏斗活塞，可见无色一氧化氮气被压入分液漏斗中，并变为红棕色的二氧化氮，当液面降至Ⅰ处时，关闭分液漏斗活塞。Cu与稀HNO3又可反应生成一氧化氮，并将液面压至Ⅱ处，Cu与稀HNO3分离，反应停止。
　　该实验中可清晰观察到短管上方无色气体是一氧化氮，分液漏斗中红棕色气体是二氧化氮。这样，问题就得到了完美的解决。学生在设计实验时很少能一步到位，有的甚至是失败的，但失败乃成功之母。教师应坚持让学生对科学知识和科学方法的创新不断地得到培养和锻炼。
　　我们并不要求学生都像科学家那样有伟大的发明创造，但我们要求学生在原有基础上有所突破、有所创新，形成良好的“创新思维的习惯”。正如布鲁纳所说：“发现不限于寻求人类尚未知晓的事物，确切地说，它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切方法。”
　　
　　参考文献
　　[1]梁慧姝，郑长龙.化学实验论[M].南宁：广西教育出版社，1996.