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化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验教学不仅可以培养学生的科学态度,训练学生科学方法,提高学生素质,而且对培养学生的规范性、探索性和创造性有着重要作用,化学实验室是培养学生创新能力的催化剂,我是从以下几方面做的。
一 创设教学情境,激发学生的创新意识
课堂演示实验中,为了培养学生的创新意识,在教学实践中经常根据教学内容创设问题。
情境以调动学生思维活动的积极性、自觉性,使学生的学习过程成为一个积极探索新事物的过程。如学习苯的物理性质时,苯和水都是无色液体,当它们取量差不多时,搞不清苯在哪一层,怎样通过实验来确定呢?有同学提出继续加苯或水,也有同学提出加碘水,还有同学提出加入有色溶液,如CuSO4溶液等。又如,做喷泉实验时,在观察分析完毕后,可让学生分析H2和H2O、Cl2与H2O、Cl2与NaOH、CO2与NaOH是否也可以产生喷泉现象。
另外,应根据课堂内容,适当适时地补充演示实验。如讲钠的性质后,可补充钠在盛有煤油和水的试管中反应的实验,实验前让学生预测可能出现的现象,学生都能答出在界面上反应,但钠是上下运动,还是在界面上游动着反应,学生简单以为与钠在水面上反应一样,老师引导钠的游动情况与H2逸出的方向有关,经过分析,学生排除了在界面上游动反应的可能性,而是上下往复运动。
二 学生实验中培养学生创新能力
演示实验如果能改为老师指导下的学生实验,增设开放性实验,让学生亲自动手,把学生由“观众”变为“演员”,让他们在实际操作中品尝成功的喜悦与失败的遗憾,将大大激发学生的探索兴趣和创新精神。如,把Al(OH)3的制备实验改成学生分组实验。AI(OH)3中分别滴加过量的氨水和NaOH溶液,现象如何,解释原因。Al(OH)3中分别通CO2和滴加盐酸至过量,现象如何,解释原因。与此同时,老师不适时机的提出实验室制Al(OH)3有哪些方法,学生由实验不难得出,实验室制Al(OH)3的方法有两种,A、由Al3与氨水反应制;B、在含AlO2的溶液中通CO2,并对Al(OH)3的两性有了更深刻的理解,Al(OH)3只溶于强酸强碱,不溶于弱酸弱碱。
三 大胆改进实验,培养学生的创新能力
教学过程中,不能一味依赖教材,而要大胆探索,不断改进,尽可能使演示实验操作简便,现象明显,更安全,污染更小。如做一氧化碳还原氧化铜的实验时,将实验设计成如图:将烧成黑色氧化铜的热的铜片放人成为盛有一氧化碳的集气瓶中,这样做实验现象明显,黑色很快变成紫红色,并且安全、无污染。
四 实验设计中培养学生的创新意识
化学实验设计对学生的基础知识与实验技能都提出了较高的要求,老师在进行实验设计前,只需将实验目的提出,接下来,实验中有关化学知识和技能运用、方法的采用、仪器的选择、装置的连接、实验顺序等,都要学生自己解决。通过实验设计,让他们积极开动脑筋,充分发挥主观能动性,培养学生的探索精神。如,学过CO2、H2S的制备以后,让学生设计一个随开随用的简易装置,学生能组装成图2。学生十分投入,热情高涨,效果明显。
五 重视对意外实验现象的分析,培养学生的创新能力
化学实验的目的不仅在于巩固知识,更重要的是通过实验培养学生的探索精神。实验中若出现意外现象,老师要不失时机的抓着机会,充分利用意外现象引导学生思考。如,高一新教材讲放热反应时,将几小块铝片加入试管,再加入5ml盐酸,几乎没有反应,过了一段时间,开始出现气泡,一旦出现气泡后,反应明显加快,温度很快升高,最后可达80～90℃,为什么过较长时间才出现气泡,学生开始讨论,铝与盐酸一接触就要反应,说明刚开始铝没有与盐酸接触,那铝片表面是什么呢?老师再展示表面已被氧化的镁条,学生很快能答出铝片表面已被氧化,生成了一层致密的氧化物薄膜,必须将这层氧化物除去以后,铝才与盐酸反应。
有时,老师还要将可能出现的错误有意设计成错误实验,通地演示错误实验,让学生直接体会到错误实验所导致的后果,分析原因,在掌握知识同时培养学生的创新意识。如将一块较大的钠投入盛有CuSO4溶液的试管中,钠在水面很快燃烧,试管口出现雾状,并有燃烧现象,同时伴随尖锐的爆鸣声,试管内出现蓝色和黑色沉淀。学生通过实验很快感受到钠与水剧烈反应,放出大量的热,并分析出生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,放出的热使钠燃烧并点燃试管内聚集的H2,同时使Cu(OH)2部分分解成氧化铜,生成黑色沉淀。又如,钠的燃烧反应,取一块略大的钠放在一支干燥的小试管中部加热,钠燃烧试管断裂,学生很容易联想到钠的燃烧放出大量的热,还有同学会想到玻璃的熔点不高。
六 课外实验中培养学生的创新能力
课外实验包括兴趣小组实验和家庭小实验两种,兴趣小组实验一般与生活实际直接联系,如测定雨水的PH值,水质的污染状况,吸烟对人体的危害等。家庭小实验是课堂化学教学的一个重要补充,丰富了教学内容,是课堂教学的延伸,同时也增添了教材的活泼性、新颖性。对学生观察力、动手能力及创造性思维等综合能力的培养有着独特的作用。如①检验食盐中碘的存在形式;②蛋壳的成份,③除去热水瓶及水壶中的水垢。如果学生能把所做的实验写成实验报告或归纳成小论文,那对学生能力的提高将有更大帮助。
创新能力是学生能力体系中极为重要的一环,实验教学又是创新能力最直接、最有效的培养途径,所以教学中不仅要发挥实验教学的优势,而且要不断挖掘蕴藏在实验中的创新因素,并以不同的形式让学生作出反应,以达到更好培养学生创新能力的目的。因此化学实验教学是培养学生创新能力的催化剂、推手。
一 创设教学情境,激发学生的创新意识
课堂演示实验中,为了培养学生的创新意识,在教学实践中经常根据教学内容创设问题。
情境以调动学生思维活动的积极性、自觉性,使学生的学习过程成为一个积极探索新事物的过程。如学习苯的物理性质时,苯和水都是无色液体,当它们取量差不多时,搞不清苯在哪一层,怎样通过实验来确定呢?有同学提出继续加苯或水,也有同学提出加碘水,还有同学提出加入有色溶液,如CuSO4溶液等。又如,做喷泉实验时,在观察分析完毕后,可让学生分析H2和H2O、Cl2与H2O、Cl2与NaOH、CO2与NaOH是否也可以产生喷泉现象。
另外,应根据课堂内容,适当适时地补充演示实验。如讲钠的性质后,可补充钠在盛有煤油和水的试管中反应的实验,实验前让学生预测可能出现的现象,学生都能答出在界面上反应,但钠是上下运动,还是在界面上游动着反应,学生简单以为与钠在水面上反应一样,老师引导钠的游动情况与H2逸出的方向有关,经过分析,学生排除了在界面上游动反应的可能性,而是上下往复运动。
二 学生实验中培养学生创新能力
演示实验如果能改为老师指导下的学生实验,增设开放性实验,让学生亲自动手,把学生由“观众”变为“演员”,让他们在实际操作中品尝成功的喜悦与失败的遗憾,将大大激发学生的探索兴趣和创新精神。如,把Al(OH)3的制备实验改成学生分组实验。AI(OH)3中分别滴加过量的氨水和NaOH溶液,现象如何,解释原因。Al(OH)3中分别通CO2和滴加盐酸至过量,现象如何,解释原因。与此同时,老师不适时机的提出实验室制Al(OH)3有哪些方法,学生由实验不难得出,实验室制Al(OH)3的方法有两种,A、由Al3与氨水反应制;B、在含AlO2的溶液中通CO2,并对Al(OH)3的两性有了更深刻的理解,Al(OH)3只溶于强酸强碱,不溶于弱酸弱碱。
三 大胆改进实验,培养学生的创新能力
教学过程中,不能一味依赖教材,而要大胆探索,不断改进,尽可能使演示实验操作简便,现象明显,更安全,污染更小。如做一氧化碳还原氧化铜的实验时,将实验设计成如图:将烧成黑色氧化铜的热的铜片放人成为盛有一氧化碳的集气瓶中,这样做实验现象明显,黑色很快变成紫红色,并且安全、无污染。
四 实验设计中培养学生的创新意识
化学实验设计对学生的基础知识与实验技能都提出了较高的要求,老师在进行实验设计前,只需将实验目的提出,接下来,实验中有关化学知识和技能运用、方法的采用、仪器的选择、装置的连接、实验顺序等,都要学生自己解决。通过实验设计,让他们积极开动脑筋,充分发挥主观能动性,培养学生的探索精神。如,学过CO2、H2S的制备以后,让学生设计一个随开随用的简易装置,学生能组装成图2。学生十分投入,热情高涨,效果明显。
五 重视对意外实验现象的分析,培养学生的创新能力
化学实验的目的不仅在于巩固知识,更重要的是通过实验培养学生的探索精神。实验中若出现意外现象,老师要不失时机的抓着机会,充分利用意外现象引导学生思考。如,高一新教材讲放热反应时,将几小块铝片加入试管,再加入5ml盐酸,几乎没有反应,过了一段时间,开始出现气泡,一旦出现气泡后,反应明显加快,温度很快升高,最后可达80～90℃,为什么过较长时间才出现气泡,学生开始讨论,铝与盐酸一接触就要反应,说明刚开始铝没有与盐酸接触,那铝片表面是什么呢?老师再展示表面已被氧化的镁条,学生很快能答出铝片表面已被氧化,生成了一层致密的氧化物薄膜,必须将这层氧化物除去以后,铝才与盐酸反应。
有时,老师还要将可能出现的错误有意设计成错误实验,通地演示错误实验,让学生直接体会到错误实验所导致的后果,分析原因,在掌握知识同时培养学生的创新意识。如将一块较大的钠投入盛有CuSO4溶液的试管中,钠在水面很快燃烧,试管口出现雾状,并有燃烧现象,同时伴随尖锐的爆鸣声,试管内出现蓝色和黑色沉淀。学生通过实验很快感受到钠与水剧烈反应,放出大量的热,并分析出生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,放出的热使钠燃烧并点燃试管内聚集的H2,同时使Cu(OH)2部分分解成氧化铜,生成黑色沉淀。又如,钠的燃烧反应,取一块略大的钠放在一支干燥的小试管中部加热,钠燃烧试管断裂,学生很容易联想到钠的燃烧放出大量的热,还有同学会想到玻璃的熔点不高。
六 课外实验中培养学生的创新能力
课外实验包括兴趣小组实验和家庭小实验两种,兴趣小组实验一般与生活实际直接联系,如测定雨水的PH值,水质的污染状况,吸烟对人体的危害等。家庭小实验是课堂化学教学的一个重要补充,丰富了教学内容,是课堂教学的延伸,同时也增添了教材的活泼性、新颖性。对学生观察力、动手能力及创造性思维等综合能力的培养有着独特的作用。如①检验食盐中碘的存在形式;②蛋壳的成份,③除去热水瓶及水壶中的水垢。如果学生能把所做的实验写成实验报告或归纳成小论文,那对学生能力的提高将有更大帮助。
创新能力是学生能力体系中极为重要的一环,实验教学又是创新能力最直接、最有效的培养途径,所以教学中不仅要发挥实验教学的优势,而且要不断挖掘蕴藏在实验中的创新因素,并以不同的形式让学生作出反应,以达到更好培养学生创新能力的目的。因此化学实验教学是培养学生创新能力的催化剂、推手。