創新為核心的素質教育來實現(xiàn)。因此(cǐ),在化學教學中向學生傳授基礎(chǔ)知識、培養基(jī)本(běn)技能的同時,必(bì)須高度重視開發學生的創新意識,培養學生(shēng)的(de)創新能力,提高學生(shēng)的綜合素質(zhì)。
化學實驗是化學(xué)科學的靈魂,是學生認識化學世界的窗口,是學習化學(xué)的重要手段。實驗有助於學生理解和鞏固知識,培養實(shí)驗能力,學習科學方法。由於通過實驗能使學生受到(dào)從形象思維跨越到邏輯思維的訓練,實踐發散思維與聚合思(sī)維的相互統一,因此,實驗教學更是培養學生(shēng)創新能力的重要(yào)環節。但在化學(xué)實驗教學的實際操作中,還存在著一些不盡人意的地方,使得化(huà)學實驗教學的這種強大功能得不到充分的發揮。因此,有必要(yào)對化學實驗教學(xué)模(mó)式和(hé)完善學生創新思維素質之間的相(xiàng)互關係進行探究。做實驗的目的並不是(shì)讓學生學(xué)會操作,更(gèng)重要的是(shì)要求學生(shēng)熟悉實驗原理,突破教材的框框,大膽設想,尋(xún)找完成實驗的最佳途徑,抓住優化實驗(yàn)原理的設計、試劑和儀器的選(xuǎn)擇(zé)、反應條件的控(kòng)製、操作過程等(děng)環節,有計劃、有目的地引導學生進行自主探究,注重(chóng)創新能(néng)力的培養。
一、激勵學生進行實驗設計,培養學生的創新能力
化學實驗創(chuàng)新能力是以一定的知識和技能為基礎,通過提出問題、分析思考(kǎo)、創新設計,從而達到解決(jué)問題的能(néng)力。因此,在培養學生創新能力的過程中,不(bú)能隻是引導學生敢於衝破(pò)舊的條條框框(kuàng),應(yīng)積極(jí)引導學生多方位、多角度、多途徑去思(sī)考問題,從引(yǐn)導學生對思維發散過(guò)程中所獲取的各種信息進行分析、評(píng)價,集中主攻方向,從中找到(dào)相對最佳結果,從而達到培養學生的創新能力。例如,在一次證明氫氧化鈉和二氧化碳確實發生了反應(yīng)的實驗設計中,學生們共設計出了十幾種方案,其中主要的有以下六種:
1、在裝有氫氧化鈉溶液的試管(guǎn)中,通入二氧化碳,再加入稀(xī)鹽酸或稀硫酸,若有氣泡產生,證明氫氧化鈉和二氧化碳發生了反應。
2、在裝有氫氧化鈉溶液的試(shì)管中,通入二(èr)氧化碳,再(zài)加(jiā)入氫氧化鈣溶液,若有白色沉澱產(chǎn)生,證明(míng)兩者的反應。
3、把充滿二氧化碳的試管(guǎn)倒插(chā)在裝有氫氧化鈉溶液的(de)燒杯中,即可看到溶液上升到試(shì)管中(如圖1)。
4、如在一個裝飲料的(de)塑料瓶中裝滿二氧化碳氣體(tǐ),然後,往其(qí)中滴入氫氧化鈉溶液,蓋好瓶塞,用力(lì)震蕩,塑料瓶癟了(如圖2)。
5、拿一個玻璃管,在其一端套(tào)上一(yī)癟氣球,另一端插在(zài)充(chōng)滿二氧化碳氣體燒(shāo)瓶的單孔膠塞上,然後,往燒瓶中倒入氫氧(yǎng)化鈉溶液,蓋好瓶(píng)塞,用力震蕩,燒瓶中的氣球(qiú)膨(péng)脹起來(lái)(如圖3)。
6、用一根玻璃彎管,一端放入裝有(yǒu)水的燒杯中,另一端插在充(chōng)滿二氧化碳(tàn)氣體的錐形瓶的雙孔(kǒng)膠塞上,然後用分(fèn)液漏鬥往錐形瓶中滴入氫(qīng)氧化鈉溶液,看到燒杯中的導管裏有水上升(如圖(tú)4)。
通過以上學生自己(jǐ)思考設計的實驗,不但鞏固強化了學生的基礎知(zhī)識(shí),而且還要求學生自己去閱讀和查找一些實(shí)驗用的相關資料,自己動手找一些代用藥(yào)品和儀器,並自己設計(jì)組(zǔ)裝。正是這些過程,學(xué)生們既動了腦(nǎo),又動了(le)手,開闊了學生的(de)視野,同時又激發了學(xué)生(shēng)的創新意識,鍛煉了學生的動手能力,培養了學生的創新能力。
二、將部分演示(shì)實驗改為師生共同參與實驗,培養學生創新能力
教(jiāo)材(cái)編寫時考慮當時條件(jiàn)限製,演示實驗多,學生(shēng)實驗少,化學實驗教學時大多數是按教師演示(shì)實驗——學生觀察實驗(yàn)——教師引導學生得出結論——例題——課堂(táng)訓練——課後鞏固練(liàn)習等程序,其效果是學生會(huì)應試而能力沒有得到培養,因此,教師要創造條件,把部分演示實驗(yàn)改為師生共同參與(yǔ)實驗,讓學生多增加一些能自己動手、親身體驗的機會。例如,濃(nóng)硫酸吸(xī)水性實驗。濃硫酸具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性三個特性,學生往往聞名色變(biàn),在這種情況下,教師在引導學生(shēng)注意安全情況的同時,根據有關反應原(yuán)理,與(yǔ)學生共(gòng)同選擇實驗儀器,設計好實驗方案,師(shī)生共同動(dòng)手做實驗。
1、在托盤天平左盤上放一表麵皿,倒入約15 ml的濃(nóng)硫酸,在天平右盤內添加砝碼(mǎ),將天平調平,靜置約15分鍾,可看到天平指針向左傾斜約5小格。
2、如圖5,在100 ml左右大試管內注入約15 ml的濃(nóng)硫(liú)酸,插入裝有2-3 ml飽和硝酸鉀溶液的小(xiǎo)試管,用橡皮塞塞緊大試管管口,靜(jìng)置約(yuē)10分鍾,可看到飽和硝酸鉀晶體析出。
3、如圖6,用小刀切一塊富含水份的瓜果塊,在(zài)天平上稱其質量,用塑料繩固定,放入盛有10-20 ml濃硫酸的試劑瓶中,使瓜果塊懸於距濃硫(liú)酸液麵1-1.5 cm上方(fāng),塞上橡(xiàng)皮塞使試劑瓶密封,靜置約20分鍾,瓜果塊有些(xiē)萎縮,將瓜(guā)塊取出,在天平上稱量,其質量明顯減少。
4、如圖7,在大試管裏注入10-15 ml的濃硫酸,用塑料繩象係稱盤一樣係一小塑料瓶蓋,瓶蓋直徑小於試管直徑,在瓶蓋(gài)內放一塊藍色的硫酸銅晶體,懸放在距濃(nóng)硫酸液麵(miàn)1-1.5 cm處,用橡皮塞塞緊試管口(kǒu),靜置5分鍾,可見藍(lán)色(sè)硫酸銅晶體表麵有白色斑點出現,隨著時間的延續,白點會(huì)越來(lái)越(yuè)多越大,若停留2-3日,藍色硫酸銅晶體會全部(bù)變成白色粉未。
實驗中有一部分學(xué)生可能實驗失敗,未產生預期的實驗效果,這時教師可引導學生分析其原因,找到失敗的根源(yuán),培養其科學的(de)研究問題方法。
通過師生(shēng)共(gòng)同參與實驗,在師生共同參與實驗思考(kǎo)解決一係列(liè)的問題同時,拓展了學生的(de)思維層麵,培養了學生分(fèn)析問題、解決問題的能力和創新能力。正如教育家陶行知所說“教學做(zuò)合一”,教師在“做上教”,學生在“做上(shàng)學”,從而使“教學做”在“做”的基礎上統一起來,使學生的眼、手、耳、鼻等(děng)有機結合,同時,實驗還可以創造一種學生互相交流、合作、研究的愉悅氣氛,使學生交流合(hé)作能力得到提(tí)高。創新意識(shí)、創新精神、創新能力的發展便落到實處。
三、增強實驗探究性,培養學生創新能力
在(zài)中學化學實驗中,屬於探究性的(de)為數不多,如果能在現有的條件(jiàn)下,適(shì)時適度增加一些探(tàn)究性的實驗,會大大提高學生的探究欲望,訓練他們創(chuàng)新思維的發散性,培養他(tā)們的創新能力。通(tōng)過對實驗的設計和(hé)探究,一(yī)方(fāng)麵能從探究過程中透過各種實驗現象認識事物的本質;另一(yī)方麵(miàn)可(kě)以充分發揮(huī)想像力,培養(yǎng)學生的探究與創新能力。例如,在室溫下的飽和(hé)食(shí)鹽水中放一個塑料小球,若要在不(bú)用外(wài)力的情況(kuàng)下使小球略上(shàng)浮,你準備采取(qǔ)的具體方(fāng)法有哪些?學生(shēng)在學完有關的知識後就會想到小球上浮,與小球在水中受到的浮力有關,而浮力又與溶液的密度有關,學生通(tōng)過發散性思考,並通過具體實驗驗證,集中得出了以下四種比較可行的(de)方(fāng)法 :
1、加入硝酸(suān)鉀等(不反應的其(qí)它可溶性)晶體;
2、可加入密度比飽和食鹽水大的其它可與食鹽水混溶的溶液;
3、可加入硝酸銀等(反(fǎn)應後使溶液質量和密度上升)晶體;
4、可在升高溫(wēn)度(dù)後加入氯化鈉晶體(tǐ),使溶液密度(dù)上升(shēng)。
在這一係列的思維活動中,學生的(de)探究欲望得到了滿(mǎn)足,創新動(dòng)機(jī)與興趣倍增,創新意識得到體現,當遇到(dào)困難挫折時會變化方式去研究,當順利完成時會產生滿意、快樂的體驗,其創新精神得到升華。
綜上所述,培養創新精神是素質教育的重點,化學教育又是培(péi)養創新精神和(hé)實踐能力(lì)的主渠道,而化學實驗教學是(shì)化學教學中最生動、最活躍的組成部分,在培養學生創新(xīn)能力和實踐能力等方麵具有獨特(tè)的功能和作用。