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摘要:通过实验教学培养学生创新能力是化学新课标理念落实的重要手段。在实验教学中注重创设问题情境;于实验中赋予探索性;对实验适当改进或重新设计;开辟第二课堂,就一定能培养学生的创新能力。
关键词:实验教学 创新意识 创造性思维 创新能力 新课标任务
“让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在‘做科学’的探究实践中逐步形成终身学习的意思和能力。”这是新课标的基本理念之一。 通过实验教学培养学生创新能力是化学新课标理念落实的重要手段。 新课标注重创新能力的培养。
一、演示实验中创设问题情境可激发学生的创新意识
演示实验是教师授课时表演示范的实验,对学生有言传身教的作用和潜移默化的影响。传统的演示实验教学只是让学生先看老师“表演”,然后听老师讲解、分析得出结论,完全忽略了学生主体思维动机的激发,当然也就很难激发学生的创新意识、培养学生的创新能力。 教师若能预先注意对演示实验进行适当的创意设计和运用,如:以实验现象为依据,创设一些问题情景,多留一些空白和余地,让学生去思考、去发现,则不仅可使学生通过自己的思维活动很自然地学到新知识,而且也很好地激发了学生的创新意识。例如:当教师做完“白磷燃烧的条件”这一演示实验后,学生看到的现象是:向冷水中的白磷处鼓入空气,白磷并不燃烧,而给热水中的白磷鼓入空气时,白磷却在水中燃烧起来了。此时,教师不要忙于给学生解释现象,从而下结论,而应不失时机地利用这一现象创设问题情境: 1、为什么向冷水中的白磷处鼓入空气时,白磷并不燃烧? 2、当加热烧杯中的水,白磷虽已熔化,为何却仍不能燃烧? 3、通过本实验能说明燃烧需要哪些条件?就上述几个问题,引导学生展开讨论、猜测,逐步分析得出可燃烧物燃烧必须具备的条件,同时激发和培养学生的创新意识。
二、赋予探索性于验证性实验中从而培养学生的创造性思维
所谓变验证性实验为探索性实验,就是指挖掘验证性实验中的探索性内容,并在此基础上通过创设问题情境或增加辅助实验。空白对照实验等手段把学生带入科学探索的情景中,让他们亲身探索新知识,使自己成为发现者。长期训练,就会使学生的创造性思维得到较好的培养。 例如,在讲CO2与水的反应时,如果我们仅仅按照教材所说的那样,先向水中通入CO2,然后滴入紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液变红,由此现象就说明CO2与水反应生成了一种酸性物质:H2CO3。这样处理的话,其实说服力不够强,也就是说,只能粗略地验证能CO2与水反应。学生听了也只是将信将疑,同时也根本就不能培养学生的创造性思维。对于初三学生来说,观察到上述现象之后,他们更容易想到的是:是不是CO2与紫色石蕊直接反应而使之变红了?此时,为了解除学生的这一疑虑,仅仅靠口头解释就显得苍白无力,我们不妨再增加这样一个辅助实验:取少量干燥的固体石蕊于试管中,通入CO2。这时,学生将会发现:紫色石蕊并不变红。那么,学生自然也就能明白:不是CO2直接与紫色石蕊反应而使之变红,同时,他们就会提出一个新问题:究竟是什么物质使石蕊试液变红的呢?此时,教师就可以及时引导学生回忆前面学过的知识:HCl、H2SO4等酸性物质能使紫色蕊试液变红,到了这里,学生就比较容易创造性地想象出:是不是CO2与水反应生成了酸性物质?接着,教师就可以对他们这一想象给予肯定并引导其写出有关化学方程式:CO2+H2O=H2CO3经过这样的一步步探索性实验教学,不仅可以激发学生的兴趣,活跃课堂气氛,而且可以使学生的创造性思维得到培养和发展,同时又可以使学生对于所学知识理解得更透彻,掌握得更牢固。
三、适当进行一些实验改进或增加一些设计性实验,从而培养学生的创新能力
我们很有必要对这些实验进行适当的改进,如:改进实验装置、实验方法、将前所未有一些操作简单的、安全的、历时较短的演示实验改为学生随堂实验,或者将普通演示实验改为投影实验,或者干脆让学生来讨论实验改进方法……所有这一切改进的优点就是不仅能使实验现象更加明显,有利于培养学生的学习兴趣,而且增强了结论的真实性、普遍性,培养了学生的动手能力和观察能力,更重要的是可以使学生在所有这一切改进的过程中感受到创新的乐趣,在不知不觉中培养其创新精神和创新能力。 例如,现行初中化学教材中“木炭吸附溶液中的色素”这一演示实验,实际操作起来,出现的现象就很不明显。笔者在教学过程中采取了如下的改进方法: 1、将木炭换成活性炭(最好是粉末状的) 2、先将粉末状活性炭置于过滤器中,然后将滴有红墨水的水倒入过滤器中进行 过滤。 最终得到的滤液完全呈无色,现象很明显,为了解除有些学生“红色素是否被滤纸过滤掉了?”这一疑问,我还增加了一个空白对照实验:直接将滴有红墨水的水倒入过滤器中进行“过滤”最后得到的“滤液”跟过滤前的溶液一模一样——仍呈红色,这就很好地说明了色素的确是被活性炭吸附到其表面了,从而也就很自然地引出了:“吸附性”这一抽象的概念。化学实验设计是指根据化学实验知识和基本的实验操作技能,对实验的仪器、药品、装置、步骤等所进行的一种设想和规划,它要求设计者具有灵活地运用所学化学基础知识和基本技能的能力,有严肃认真、敢于创新的科学精神。
四、开辟第二课堂也是培养学生创新能力的一条有效途径
1、开展化学兴趣小组活动。组织学生做一些与课本知识紧密相关的具有趣味性、探索性和创造性的化学实验或进行一些实验的改进,小制作、小发明等。例如:教材中安排的一些选做实验、一些趣味性小实验:“滴水生烟”、“喷雾成花”、“魔棒点灯”、“烧不坏的手帕”等。并在此基础上指导他们学写化学小论文、实验报告等,同时对学生的小制作、小发明进行阶段性评奖,进一步鼓励创新。 2、布置家庭实验。学生在家做小实验与课堂实验相比有许多优点,特别是学生可以自由支配时间,可以充分发挥自己的想象力进行设计、创新,从而培养其创新能力,所以应充分利用这一阵地。如:用食醋和鸡蛋壳制取二氧化碳气体、除水垢、除铁锈、用实验证明家用煤气的燃烧产物中有水、二氧化碳等。实践证明,在化学这门学科的教学过程中,通过实验教学来培养学生的创新能力是一条确实可行的、而且行之有效的途径。只要我们教师能够根据新课标教学的特点,肯在实验教学方面下功夫,不断改进实验教学方法,在给学生传授知识的同时有意识地创设条件来激发其创新意识,培养和发展其创造性思维,就肯定能使他们的创新能力得到进一步的训练和提高。
关键词:实验教学 创新意识 创造性思维 创新能力 新课标任务
“让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在‘做科学’的探究实践中逐步形成终身学习的意思和能力。”这是新课标的基本理念之一。 通过实验教学培养学生创新能力是化学新课标理念落实的重要手段。 新课标注重创新能力的培养。
一、演示实验中创设问题情境可激发学生的创新意识
演示实验是教师授课时表演示范的实验,对学生有言传身教的作用和潜移默化的影响。传统的演示实验教学只是让学生先看老师“表演”,然后听老师讲解、分析得出结论,完全忽略了学生主体思维动机的激发,当然也就很难激发学生的创新意识、培养学生的创新能力。 教师若能预先注意对演示实验进行适当的创意设计和运用,如:以实验现象为依据,创设一些问题情景,多留一些空白和余地,让学生去思考、去发现,则不仅可使学生通过自己的思维活动很自然地学到新知识,而且也很好地激发了学生的创新意识。例如:当教师做完“白磷燃烧的条件”这一演示实验后,学生看到的现象是:向冷水中的白磷处鼓入空气,白磷并不燃烧,而给热水中的白磷鼓入空气时,白磷却在水中燃烧起来了。此时,教师不要忙于给学生解释现象,从而下结论,而应不失时机地利用这一现象创设问题情境: 1、为什么向冷水中的白磷处鼓入空气时,白磷并不燃烧? 2、当加热烧杯中的水,白磷虽已熔化,为何却仍不能燃烧? 3、通过本实验能说明燃烧需要哪些条件?就上述几个问题,引导学生展开讨论、猜测,逐步分析得出可燃烧物燃烧必须具备的条件,同时激发和培养学生的创新意识。
二、赋予探索性于验证性实验中从而培养学生的创造性思维
所谓变验证性实验为探索性实验,就是指挖掘验证性实验中的探索性内容,并在此基础上通过创设问题情境或增加辅助实验。空白对照实验等手段把学生带入科学探索的情景中,让他们亲身探索新知识,使自己成为发现者。长期训练,就会使学生的创造性思维得到较好的培养。 例如,在讲CO2与水的反应时,如果我们仅仅按照教材所说的那样,先向水中通入CO2,然后滴入紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液变红,由此现象就说明CO2与水反应生成了一种酸性物质:H2CO3。这样处理的话,其实说服力不够强,也就是说,只能粗略地验证能CO2与水反应。学生听了也只是将信将疑,同时也根本就不能培养学生的创造性思维。对于初三学生来说,观察到上述现象之后,他们更容易想到的是:是不是CO2与紫色石蕊直接反应而使之变红了?此时,为了解除学生的这一疑虑,仅仅靠口头解释就显得苍白无力,我们不妨再增加这样一个辅助实验:取少量干燥的固体石蕊于试管中,通入CO2。这时,学生将会发现:紫色石蕊并不变红。那么,学生自然也就能明白:不是CO2直接与紫色石蕊反应而使之变红,同时,他们就会提出一个新问题:究竟是什么物质使石蕊试液变红的呢?此时,教师就可以及时引导学生回忆前面学过的知识:HCl、H2SO4等酸性物质能使紫色蕊试液变红,到了这里,学生就比较容易创造性地想象出:是不是CO2与水反应生成了酸性物质?接着,教师就可以对他们这一想象给予肯定并引导其写出有关化学方程式:CO2+H2O=H2CO3经过这样的一步步探索性实验教学,不仅可以激发学生的兴趣,活跃课堂气氛,而且可以使学生的创造性思维得到培养和发展,同时又可以使学生对于所学知识理解得更透彻,掌握得更牢固。
三、适当进行一些实验改进或增加一些设计性实验,从而培养学生的创新能力
我们很有必要对这些实验进行适当的改进,如:改进实验装置、实验方法、将前所未有一些操作简单的、安全的、历时较短的演示实验改为学生随堂实验,或者将普通演示实验改为投影实验,或者干脆让学生来讨论实验改进方法……所有这一切改进的优点就是不仅能使实验现象更加明显,有利于培养学生的学习兴趣,而且增强了结论的真实性、普遍性,培养了学生的动手能力和观察能力,更重要的是可以使学生在所有这一切改进的过程中感受到创新的乐趣,在不知不觉中培养其创新精神和创新能力。 例如,现行初中化学教材中“木炭吸附溶液中的色素”这一演示实验,实际操作起来,出现的现象就很不明显。笔者在教学过程中采取了如下的改进方法: 1、将木炭换成活性炭(最好是粉末状的) 2、先将粉末状活性炭置于过滤器中,然后将滴有红墨水的水倒入过滤器中进行 过滤。 最终得到的滤液完全呈无色,现象很明显,为了解除有些学生“红色素是否被滤纸过滤掉了?”这一疑问,我还增加了一个空白对照实验:直接将滴有红墨水的水倒入过滤器中进行“过滤”最后得到的“滤液”跟过滤前的溶液一模一样——仍呈红色,这就很好地说明了色素的确是被活性炭吸附到其表面了,从而也就很自然地引出了:“吸附性”这一抽象的概念。化学实验设计是指根据化学实验知识和基本的实验操作技能,对实验的仪器、药品、装置、步骤等所进行的一种设想和规划,它要求设计者具有灵活地运用所学化学基础知识和基本技能的能力,有严肃认真、敢于创新的科学精神。
四、开辟第二课堂也是培养学生创新能力的一条有效途径
1、开展化学兴趣小组活动。组织学生做一些与课本知识紧密相关的具有趣味性、探索性和创造性的化学实验或进行一些实验的改进,小制作、小发明等。例如:教材中安排的一些选做实验、一些趣味性小实验:“滴水生烟”、“喷雾成花”、“魔棒点灯”、“烧不坏的手帕”等。并在此基础上指导他们学写化学小论文、实验报告等,同时对学生的小制作、小发明进行阶段性评奖,进一步鼓励创新。 2、布置家庭实验。学生在家做小实验与课堂实验相比有许多优点,特别是学生可以自由支配时间,可以充分发挥自己的想象力进行设计、创新,从而培养其创新能力,所以应充分利用这一阵地。如:用食醋和鸡蛋壳制取二氧化碳气体、除水垢、除铁锈、用实验证明家用煤气的燃烧产物中有水、二氧化碳等。实践证明,在化学这门学科的教学过程中,通过实验教学来培养学生的创新能力是一条确实可行的、而且行之有效的途径。只要我们教师能够根据新课标教学的特点,肯在实验教学方面下功夫,不断改进实验教学方法,在给学生传授知识的同时有意识地创设条件来激发其创新意识,培养和发展其创造性思维,就肯定能使他们的创新能力得到进一步的训练和提高。