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摘要 化学实验教学不仅是实施全面化学教育的一种最有效的形式,也是提高学生实验能力的重要途径,而且是培养和提高学生创新意识、创新精神的主要切入点。本文从探究性实验、开放性实验、设计性实验和研究性实验等方面论述如何培养和提高学生创新能力。

关键词 实验教学 探索性实验、开放性实验、设计性实验、研究性实验,培养和提高创新能力

化学教学离不开化学实验,化学实验对于促进学生的智能发展、推动情感和意志的升华以及对学生创新精神、科学方法、科学态度、科学精神的培养等各方面都有其特有的作用。因此化学实验教学,不仅是提高学生实践能力的重要途径,而且是培养和提高学生创新意识、创新精神的主要切入点,是实施全面化学教育的一种最有效的形式。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”经常开展探究性、设计性和创造性实验研究,有助于学生创新能力的培养和提高。如何在实验教学中培养学生创新能力呢?我做了以下几点尝试:

一、 在改进课本演示实验中培养学生创新能力

中国科学院院士朱兆良说过:“如果人云亦云,就永远不会超越,只有形成自己的思路、思想,多方面看问题,才能超出前人。”课本中的有些实验有刺激性气体或有毒气泄漏,污染环境,影响人的身体健康,为此,我向学生提出了改进这些实验,防止污染的课题。学生经过研究,提出了很多有创新性的改进方案。例如:实验室制取氨气时,如按课本上的实验装置进行操作,必然会有氨气外逸,对此,学生提出用倒扣的漏斗于水中吸取氨气,防止氨气外逸。又如铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫有毒气体有外逸,有的同学提出用盛碱石灰的球形干燥管吸收,有的学生提出倒扣的漏斗于碱溶液中吸收。通过讨论,学生思维被激活了,创新胆子大了,创新能力提高了。

二、 在设计实验方案中培养学生创新能力

在实验教学中,让学生设计实验方案调动学生发散思维,探索多种实验途径,培养学生创新能力。例如针对《用实验方法比较铁和铜两种金属的活动性》一题,学生提出了三种实验方案:一是用铁片插入硫酸铜溶液中;二是将铜片和铁片分别插入稀硫酸溶液中;三是设计铜一铁原电池。通过讨论,学生明确了实验方案的多样性。又如对制取硝酸铜实验方案设计的讨论,学生有的设计用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜;有的设计用铜屑和稀硝酸为原料制取硝酸铜;有的提出先把铜屑在空气中灼烧,再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜;有的提出先把铜屑在空气中灼烧,再跟浓硝酸反应来制取硝酸铜。通过讨论,学生明确了各方案的利和弊,从中选择出最佳方案,思维的深刻性和批判性加强了,创新的能力也提高了。

三、 在探索性实验研究中提高学生创新能力

在实验中设计探索性实验,有利于学生的创新意识、创新精神和创新能力的培养和提高。例如在《铁的化合物》教学中,我首先让学生动手做Fe(OH)2的制备实验。有的学生用以往的实验操作方法,在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,得到的沉淀是灰绿色的,而不是白色的,有的学生按教材中的做法,得到了白色沉淀,但瞬间又变成了灰绿色,也有一部分振荡较剧烈的,学生发现沉淀转化为红褐色。同学们相互比较议论着原因,这时我及时引导他们探究产物颜色不同的原因,得出是由于Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的缘故,同时提出:怎样使Fe(OH)2的氧化速度减慢?怎样才能看到较稳定的白色沉淀呢?学生们思考后得出了很多种想法,我让几个学生出来谈他们的设想,让全体学生评判,然后让学生带着这种探索心理去动手实验,最后达成共识,得出了几种较为可行且效果好的方案。

四、 在开放性实验中培养学生创新能力

美国教育家杜威早就指出:“任何知识的学习,既是为某一理论提供依据,又是创建和形成新理论的素材。”杜威的这种教育思想,促进我们反思和重新认识中学化学实验中学生能力的培养,也促使我们必须花更多的精力在实验教学中加强对学生创新意识和创新能力的培养。教学中经常设计一些开放性实验,可达到提高学生创新能力的目的。学生可以在化学实验活动中动手又动脑,亲临其境,大胆创新,感受和体验各种学习过程和经验。化学实验教学之所以能成为培养学生创新精神的最好的教学活动形式,是因为化学实验教学既能产生一个个引人注意的问题,又能提供种种感性材料,这就足以引发学生的认真观察和积极的思维。如:针对怎样搞好金属的防护这个课题,学生提出了采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀以及设计原电池等保护法防止金属腐蚀的多种实验方案,并进行社会调研和实验,从而学到了比课本上更多的知识,开阔了视野。

五、 在研究性实验中培养学生创新能力

化学研究性实验就是运用一定的实验方法,创设一定的实验情景,引导学生对一些化学反应从多角度、多层面进行分析,研究某一化学反应的实质和规律。在教学中,我常把一些研究性实验课题布置给学生,如:自来水成分的研究,自来水厂怎样消毒、沉淀、调节其PH,又如加碘食盐中碘含量的测定。学生通过查阅相关资料、运用所学知识原理,设计实验方案,确定操作步骤,列出仪器清单,进行实验探究、讨论分析,改进完善实验方案,写出研究性学习论文,提高了创新实验能力。

实践证明,在实验教学中,注意提高学生对化学实验能力的认识,让学生在探索性、开放性、设计性、研究性实验中不断提高思维能力和实验设计能力,培养学生的创新意识和创新精神,对全面提高学生素质大有裨益。

参 考 文 献:

卫子光.化学实验设计与研究。天津:南开大学出版社,2000.

    
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