化学实验教学与学生创新能力的培养

化学实验是化学教学的基础, 也是学生形成严谨的科学态度, 实事求是的科学作风的主要途径, 更是培养学生具有探索精神、探究能力、创新能力的有效手段。我在化学教学中, 积极创造条件, 加强探究实验教学, 鼓励学生自主、合作、交流、探究学习, 培养了学生的探究能力和创新精神, 收到良好效果。

1 在实验教学中, 创设情境, 培养学生的创新思维

学习”实验室制取气体时如何选择适当的反应物和反应条件”时, 我首先让学生完成教材P113上的第5题“列举你所知道的能生成二氧化碳的反应, 然后与学生讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳, 并说明理由”在课堂上, 学生展开了交流, 有学生说“我选择用燃烧碳的方法来制取二氧化碳, 因为它操作简便。”

“不行”有同学反对, “产生的二氧化碳不好收集。”

“但是, 碳的价格便宜。”又有其他同学发表意见。

“那, 如果燃烧不充分呢?”我提出问题。

“就会产生有毒的一氧化碳!”学生叫了出来

讨论陷入了僵局, 学生都把目光投向我, “没关系, 还有其他的方法, 我们共同来思考和分析。”我鼓励他们。

“老师”有学生举手, “我选的方法是用碳还原氧化铜, 这样产生的二氧化碳气体就可以通过导气管收集。”

……

学生积极地回答, 参与讨论, 我不时地提出一些问题, 让他们思考, 最后从科学性、安全性、可行性、简约性等方面分析、评价, 明确了利用缓慢氧化、碳及含碳化合物燃烧、碳还原金属氧化物、碳酸盐分解等方法都不适于在短时间内简便地制取纯净的二氧化碳。然后, 我演示了“碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、大理石颗粒分别与稀盐酸、稀硫酸”的反应, 通过对比观察实验, 学生很容易得出药品应选择大理石和稀盐酸。

由此可见, 在教学过程中, 教师要努力设置疑问, 注意在关键处设疑, 在重点、难点处设疑, 还要鼓励学生质疑。要创造条件让学生质疑, 使他们有充分的发言权, 同时积极组织学生相互设疑, 相互探讨, 相互启发, 相互辩论, 勇于发表不同见解。启发学生不断探索、发现、总结、激活思维, 以促进学生创新思维的发展。

2 不断改进、创新实验, 培养学生的创新精神和意识

不断改进实验, 使实验更合理, 效果更明显, 让学生从中学到研究和解决问题的科学方法, 对学生创新思维能力的发展起到促进作用。

如“白磷燃烧前后质量的测定”实验, 由于白磷属于剧毒品, 取用时不太方便, 有时将白磷置于锥形瓶内, 还未称量好整个装置的质量, 白磷就自燃了。因此, 我把实验这样改进:取出一块保存在冷水中的火柴头大小的白磷, 用滤纸吸干表面的水分, 用镊子将白磷放入底部铺有石棉网的锥形瓶中, 用气球密封瓶口, 将其放在天平上称量, 将锥形瓶放在石棉网上加热, 很快可以看到锥形瓶里产生白烟并且气球膨胀起来, 随着锥形瓶的冷却, 气球慢慢瘪了下去, 这时, 将装置放回天平称量, 发现质量是不变的。通过实验改进, 不仅激发了学生探求科学知识的兴趣, 而且在潜移默化中启迪了学生的智慧, 活化了学生的创新思维。

3 变验证实验为探索性实验, 培养学生知识的创新

要提高实验教学的质量, 必须改革现行实验教学模式, 充分挖掘课本中理论知识与实验相结合点, 加强实验的设计性和探索性, 使学生在实验过程中变被动为主动, 在实验技能、知识应用、观察现象、分析问题及解决问题等方面的能力得到全面训练, 从而培养学生对科学知识的创新。

如:“分子和原子”一课题中, 讲分子间有间隔时, 课本中有一个演示实验, 把100毫升水和100毫升酒精混合, 结果体积小于200毫升。直接按教材讲授, 学生就会被动地接受, 而激发不起对知识的探究, 如果改进一下该实验: (1) 把100毫升水和100毫升水混合。 (2) 把100毫升酒精和100毫升酒精混合。 (3) 100毫升水和100毫升酒精混合。在做这三个实验时, 学生就会用实验现象和自己的思维来判断, 为什么等体积的同种物质混合, 体积不减少, 而异种物质混合, 体积会减少?很容易自己就会得出结论:构成物质的微粒之间有间隔。这样变验证为探究, 比原先的效果要强得多。

通过这样的实验设计教学, 培养了学生积极的思维能力, 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。

4 拟定实验题目, 激励学生的创新精神的实践能力

学习“二氧化碳的实验室制法”时, 一般是教师先演示, 学生再实验, 或边讲边做, 学生对所学知识只能“照单抓药”, 忽视了学生的主观能动作用, 压抑了学生的创新潜能。现在我把课堂设计改变一下, 效果就不同了。首先, 我为学生准备一些实验室制二氧化碳的仪器.让学生预习教材, 再自行探索设计, 模仿氧气的实验室制法, 考虑仪器的组装、操作步骤、注意事项等。这样为学生创造一个宽松的创新环境。学生大致设计如下几种方案: (1) 多数学生能设计出简易装置, 即导管与反应器相连, 但反应器容器的选择各不相同, 有的选试管, 有的选锥形瓶, 有的选集气瓶等。 (2) 部分学生能用长颈漏斗或分液漏斗加酸液, 但也有用普通漏斗的。 (3) 还有极个别学生能在试管里加塑料片, 这就体现了学生的创造能力。在学生设计的基础上, 教师再组织学生进行反思与评价, 指出设计实验的可行性和操作过程中应注意的一些问题。这种放手让学生自主探究的方法给予学生创新学习的机会, 其重要价值在于培养学生的主体精神和创新意识。

培养化学科学素质应把着力点放在实验功能开发上。这就要求一个化学教师自己首先具用强烈的创新精神和较强的创造能力, 不畏艰苦, 勇于开拓, 通过言传身教, 不断向学生渗透创新思想, 不断激活他们的创造思维, 同时尽可能地多给学生提供亲自实践的机会, 让学生在化学领域尽可能地发挥他们的创造能力。