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【摘要】创新能力人才的培养应该从创新教育入手。化学是一门以实验为基础的学科。化学实验不但是一种感性的物质活动过程,而更重要的是一种理性思维过程。本文根据作者多年经验对中专化学实验教学与学生创新能力的培养进行了简单的阐述。
【关键词】化学实验教学能力培养
实验能力是学生科学素养的重要组成部分。那么怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢?只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
1、精心设计培养创新意识的切入点
创新意识就是推崇创新、追求创新、以创新为荣的意识或理念。创新意识是创新人才必备的素质,只有在强烈的创新意识引导下,才可能产生强烈的创新动机,树立创新目标,充分发挥创新潜能,释放创新激情。
创新意识的培养应贯穿于整个教学过程之中,教师的教学设计要始终渗透对学生创新意识的培养,在教学的各个环节教师要从学生的角度、以学生的眼光审视所遇到的问题,精心设计有利于培养学生创新意识的切入点。
a.借助化学史上的著名实验培养学生创新意识。化学史上的著名实验给我们留下的不仅在于实验结果,更在于实验本身,在于精巧的设计、独到的方法、深刻的分析。如:在讲纯碱时,介绍著名的侯氏制碱法的发明过程;在讲空气时,介绍化学家如何发现空气的成份实验,引导学生去追溯化学家思考研究的源头。通过分析、归纳实验的设计思想,找出实验中要解决的重点和难点以及解决的方法,探究设计者完成这一实验可能的思维方法和过程,给学生相应的创新思维的熏陶,培养他们的创新意识。
b.用实验的观点解决问题。
在教学过程中,当学生的思维活动和结论不在教师所设计和期望的轨道上时,教师不能把学生的思维纳入自己的思维模式之中,更不能用粗暴的方式中断学生的思维过程,而应引导学生用实验的观点解决问题,即提出一个观点不能靠逻辑推断而必须用实验验证。如苯酚是否能使紫色石蕊试液变红?苯中混有的苯酚能否用浓澳水生成三溴苯酚沉淀的方法除去等问题就可以通过实验检验。教师要为学生创设宽松、民主、富有创新精神的氛围,为学生思考、探索提供创新的具有开放性和选择性的最大空间,学生才逐步具有创新意识。
c.已创新演示实验。
创新能力的培养需要创造性的教与学。教师创新演示实验,不但使学生掌握有关知识,给予示范,而且培养他们不迷信课本,敢于对科学方法进行创新的精神,激活创新意识。例如用浓硫酸与乙醇制取乙烯,教材上是用酒精灯直接加热混和物,当温度升到140’~左右时,可避免地生成乙醚,在170℃左右生成乙烯之后,又易导致乙醇炭化。如果将直接加热改为170℃油浴加热并且保持恒温,既能减少乙醚的生成机会,又控制了乙醇的炭化。又如:氨气与氯化氢反应的实验按下列方法创新:选取一段60cm长的较粗的玻璃管,在60cm的透明胶带纸上粘贴一条pH试纸,放进玻璃管内,然后在两端分别塞上内粘合有浓氨水、浓盐酸的棉花团塞子,一会儿,可观察到pH试纸一端变红向中间移动,另一端变蓝向中间移动,但速度不同。在离浓盐酸这端约1/3处冒出白烟圈,学生不但可以观察到氨气与氯化氢的反应现象,而且还可以观察到气体运动的相对速度。
2、充分铺设激活创新欲望的兴奋点
在化学实验教学中,要不断鼓励学生通过观察、比较、类比等探索手段,提出种种假设和猜想,激活创新欲望。探索性实验教学较验证实验有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索和创新欲望。学生在自己探索化学规律的实验过程中,可以把动手和动脑结合起采,锻炼和培养自己的创新能力。我们应选取合适的需要探索的问题作为实验内容,在实验教学中利用新旧知识的联系提出需要解决的问题,并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫。设计问题时应充分渗透创新欲望的激活,利用学生的原有知识,引导学生在运用知识的探索过程中有所“创新’地解决问题。如在做溴苯的制取时引导学生探索如下问题:①加铁屑前后的现象说明铁屑的作用是什么?②根据实验现象判断这个反应是吸热反应还是放热反应?③垂直于瓶上的长导管的作用是什么?④锥形瓶中的导管能否插入液面中?⑤反应后的烧瓶中有哪些物质?怎么观察?苯是无色的,而实验中为什么呈褐色?如何提纯?⑥即使使用了长导管,导管中还会有红棕色气体,那么如何改进有利于环保呢?通过探索性实验的教学,使学生树立创新的自信心,使其创新思维处于活跃状态,从而激起学生的创新欲望。
另外,对于学生想做的一些探索性实验,可先让他们去查阅有关资料并补充相应的知识,然后与他们一起形成探索方案,开放实验室,放手让他们独立实验。如果实验中某些现象与书本结论不相符,应鼓励学生自己提出独到的见解,这样探索性实验在不知不觉中培养了学生的创新能力。
3、着力开发形成创新能力的生长点
在化学实验教学中,教帅要引导学生在运用知识去探索的过程中有所创新地解决问题,要充分挖掘课本中理论知识与实验的结合点,强化实验设计性教学。通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验,让学生自己去发现问题,使学生在实验过程中变被动为主动,在实验技能、知识应用、分析问题及解决问题等诸多方面的能力得到训练,从而使学生的创新思维得以发展,逐步形成创新能。
a.设计装置。
如要求学生选择基本仪器,根据启普发生器原理设计反应装置,根据“火山爆发”原理设计喷泉实验,设计一套可以与课本相拟但不能与课本相同的制取氯化氢的装置。通过这样的训练,打破了仪器的常规使用?,可使学生得到不少新奇的想法,培养他们的创新能力。
b.设计方案。
在实验教学中,可以根据同一实验目的,由学生选择药品和仪器,自己设计实验方案。如利用金属、酸、碱等试剂制备氢氧化铝,有多少种制备方法?并说明实验原理。也可以限定实验药品,要求学生开展发散性实验设计,看最多能设计出多少个不同类型的探索性实验。如由下列药品:冰醋酸、氢氧化钠、蒸馏水、PH试纸、石蕊试液,请设计尽可能多的实验。还可以由老师提出问题由学生定向设计,如设计一个制取氢氧化镁并证明“①Fe(OH)2能溶于浓的氯化铵溶液而不溶于稀的氯化铵溶液;②氢氧化镁溶于浓的氯化铵溶液的理由的实验。这些问题要求学生具有综合运用知识的能力和创新能力,学生通过综合运用,广泛联系,提出多种可能的实验方案,然后组织学生讨论,鼓励他们从多角度、多层次,对各种方案进行合理评价,对合理的方案安排学生亲自操作。在整个训练过程中,学生的发散性思维就会得到强化,创新能力得到优化。
结束语
总而言之,通过化学实验教学的各个环节去培养学生的创新能力,有着其它电教手段无法替代的、独特的作用。培养创新能力就应努力挖掘和发挥实验教学在创新教育中的潜能与作用。
【关键词】化学实验教学能力培养
实验能力是学生科学素养的重要组成部分。那么怎样才能最大限度地发挥实验在化学教学中的作用,使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢?只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。
1、精心设计培养创新意识的切入点
创新意识就是推崇创新、追求创新、以创新为荣的意识或理念。创新意识是创新人才必备的素质,只有在强烈的创新意识引导下,才可能产生强烈的创新动机,树立创新目标,充分发挥创新潜能,释放创新激情。
创新意识的培养应贯穿于整个教学过程之中,教师的教学设计要始终渗透对学生创新意识的培养,在教学的各个环节教师要从学生的角度、以学生的眼光审视所遇到的问题,精心设计有利于培养学生创新意识的切入点。
a.借助化学史上的著名实验培养学生创新意识。化学史上的著名实验给我们留下的不仅在于实验结果,更在于实验本身,在于精巧的设计、独到的方法、深刻的分析。如:在讲纯碱时,介绍著名的侯氏制碱法的发明过程;在讲空气时,介绍化学家如何发现空气的成份实验,引导学生去追溯化学家思考研究的源头。通过分析、归纳实验的设计思想,找出实验中要解决的重点和难点以及解决的方法,探究设计者完成这一实验可能的思维方法和过程,给学生相应的创新思维的熏陶,培养他们的创新意识。
b.用实验的观点解决问题。
在教学过程中,当学生的思维活动和结论不在教师所设计和期望的轨道上时,教师不能把学生的思维纳入自己的思维模式之中,更不能用粗暴的方式中断学生的思维过程,而应引导学生用实验的观点解决问题,即提出一个观点不能靠逻辑推断而必须用实验验证。如苯酚是否能使紫色石蕊试液变红?苯中混有的苯酚能否用浓澳水生成三溴苯酚沉淀的方法除去等问题就可以通过实验检验。教师要为学生创设宽松、民主、富有创新精神的氛围,为学生思考、探索提供创新的具有开放性和选择性的最大空间,学生才逐步具有创新意识。
c.已创新演示实验。
创新能力的培养需要创造性的教与学。教师创新演示实验,不但使学生掌握有关知识,给予示范,而且培养他们不迷信课本,敢于对科学方法进行创新的精神,激活创新意识。例如用浓硫酸与乙醇制取乙烯,教材上是用酒精灯直接加热混和物,当温度升到140’~左右时,可避免地生成乙醚,在170℃左右生成乙烯之后,又易导致乙醇炭化。如果将直接加热改为170℃油浴加热并且保持恒温,既能减少乙醚的生成机会,又控制了乙醇的炭化。又如:氨气与氯化氢反应的实验按下列方法创新:选取一段60cm长的较粗的玻璃管,在60cm的透明胶带纸上粘贴一条pH试纸,放进玻璃管内,然后在两端分别塞上内粘合有浓氨水、浓盐酸的棉花团塞子,一会儿,可观察到pH试纸一端变红向中间移动,另一端变蓝向中间移动,但速度不同。在离浓盐酸这端约1/3处冒出白烟圈,学生不但可以观察到氨气与氯化氢的反应现象,而且还可以观察到气体运动的相对速度。
2、充分铺设激活创新欲望的兴奋点
在化学实验教学中,要不断鼓励学生通过观察、比较、类比等探索手段,提出种种假设和猜想,激活创新欲望。探索性实验教学较验证实验有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索和创新欲望。学生在自己探索化学规律的实验过程中,可以把动手和动脑结合起采,锻炼和培养自己的创新能力。我们应选取合适的需要探索的问题作为实验内容,在实验教学中利用新旧知识的联系提出需要解决的问题,并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫。设计问题时应充分渗透创新欲望的激活,利用学生的原有知识,引导学生在运用知识的探索过程中有所“创新’地解决问题。如在做溴苯的制取时引导学生探索如下问题:①加铁屑前后的现象说明铁屑的作用是什么?②根据实验现象判断这个反应是吸热反应还是放热反应?③垂直于瓶上的长导管的作用是什么?④锥形瓶中的导管能否插入液面中?⑤反应后的烧瓶中有哪些物质?怎么观察?苯是无色的,而实验中为什么呈褐色?如何提纯?⑥即使使用了长导管,导管中还会有红棕色气体,那么如何改进有利于环保呢?通过探索性实验的教学,使学生树立创新的自信心,使其创新思维处于活跃状态,从而激起学生的创新欲望。
另外,对于学生想做的一些探索性实验,可先让他们去查阅有关资料并补充相应的知识,然后与他们一起形成探索方案,开放实验室,放手让他们独立实验。如果实验中某些现象与书本结论不相符,应鼓励学生自己提出独到的见解,这样探索性实验在不知不觉中培养了学生的创新能力。
3、着力开发形成创新能力的生长点
在化学实验教学中,教帅要引导学生在运用知识去探索的过程中有所创新地解决问题,要充分挖掘课本中理论知识与实验的结合点,强化实验设计性教学。通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验,让学生自己去发现问题,使学生在实验过程中变被动为主动,在实验技能、知识应用、分析问题及解决问题等诸多方面的能力得到训练,从而使学生的创新思维得以发展,逐步形成创新能。
a.设计装置。
如要求学生选择基本仪器,根据启普发生器原理设计反应装置,根据“火山爆发”原理设计喷泉实验,设计一套可以与课本相拟但不能与课本相同的制取氯化氢的装置。通过这样的训练,打破了仪器的常规使用?,可使学生得到不少新奇的想法,培养他们的创新能力。
b.设计方案。
在实验教学中,可以根据同一实验目的,由学生选择药品和仪器,自己设计实验方案。如利用金属、酸、碱等试剂制备氢氧化铝,有多少种制备方法?并说明实验原理。也可以限定实验药品,要求学生开展发散性实验设计,看最多能设计出多少个不同类型的探索性实验。如由下列药品:冰醋酸、氢氧化钠、蒸馏水、PH试纸、石蕊试液,请设计尽可能多的实验。还可以由老师提出问题由学生定向设计,如设计一个制取氢氧化镁并证明“①Fe(OH)2能溶于浓的氯化铵溶液而不溶于稀的氯化铵溶液;②氢氧化镁溶于浓的氯化铵溶液的理由的实验。这些问题要求学生具有综合运用知识的能力和创新能力,学生通过综合运用,广泛联系,提出多种可能的实验方案,然后组织学生讨论,鼓励他们从多角度、多层次,对各种方案进行合理评价,对合理的方案安排学生亲自操作。在整个训练过程中,学生的发散性思维就会得到强化,创新能力得到优化。
结束语
总而言之,通过化学实验教学的各个环节去培养学生的创新能力,有着其它电教手段无法替代的、独特的作用。培养创新能力就应努力挖掘和发挥实验教学在创新教育中的潜能与作用。