化學是一門以實驗為基礎的自然科學,多年的教學實踐證明:化學實驗是學生獲取化學知識、認識化學規律、形成化學概念、提高各種能力的重要途徑,對學生的創新精神和創新能力的培養,是其他學科所不能替代的。因此,我們必須立足化學實驗這個基礎,努力構建培養學生創新意識的“大廈”。
一、培養創新的原動力
創新的原動力就是指每個人的創新欲望。創新能力對一個學生來說,具有重要的意義,它決定了一個人在新的環境中解決問題的能力,在實踐中創造性地完成工作的能力。每個學生具有創新的能力,在化學教學中如何培養這種能力,激發創新欲?
1.使學生認識到化學是人類進步的關鍵。在人類社會的進步、科學技術的革命中,每一次都和化學密不可分,資料表明世界上的發明中有案可查20%是化學方面的,50%以上和化學有關。再進一步指出當代前沿科學:材料科學、能源科學、環境科學、生命科學,沒有一個與化學不是緊密聯系的。這些材料的學習,讓學生在腦海里留下深刻的印象,認識到化學非常重要,化學的應用價值非常巨大,這個世界離不開化學。
2.使學生明白在化學學習活動中,只要愿意付出努力,成功的機會就很大。講一些化學家成功的例子,引導學生學習他人的模范言行,可以激勵在內心深處樹立崇高理想,堅定奮斗目標,形成進取心理,產生創新欲望,并使之與當前的學習結合起來,從而激發長遠的學習動機,形成正確的學習態度,提高學習的熱情與自覺性。
3.培養學生的自信心,增強創新意識。自信心的獲得是學生對自身主體性認識的重要表現。在學習實踐活動中讓學生不斷接收肯定性的反饋,學生就會表現出較強的自我意識,對自身作出積極評價。只要自己充滿自信,有創新的基礎,學生就會創造性地學習。要求+可能+基礎=創新,具備這三個條件學生便會全身心地投入到學習活動中去,創新的火花自然會在實踐活動中迸發出來。
二、建構課堂教學的新觀念
素質教育的主陣地在課堂,課堂教學應以創新要求為歸宿,創新是課堂教學的核心。
1.教學方法和手段的創新。創新教學的構成要素是研究性、引導性、發現性、歸納性,這就要求教師在實踐中創造性地運用現代教學方法和教學手段,將多種教學方式優化組合,吸收由教育科學提供的新知識,實現教學方法的創新,用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件。具體地說,就是教師運用現代教學方法和手段(如探究教學法、發現教學法、自學輔導法、活動教學法、實驗教學法,以及各種現代教學工具和設備等)。將科學發現過程在課堂簡單地重演,讓學生參與發現、探索、研究的過程,并且在這個過程中感受發現和創造的樂趣,特別是培養學生動手做實驗的能力及設計實驗的能力,指導他們動手、動腦,體驗作為學習主體探索、發現和創造的樂趣,從而自行獲取和運用知識,享受創造成功的快樂。如CO與NaOH溶液反應的實驗,現象不明顯。若將NaOH水溶液換成NaOH酒精溶液實驗,則會產生沉淀,效果較好。再將沉淀一分為二,一份做NaCO溶解實驗,一份與鹽酸作用產生CO氣體的實驗,增強了實驗的趣味性,也培養了學生的創新意識,從而培養了學生的創新能力,使學生在創新過程中體會到成功所帶來的愉悅。
2.改驗證性實驗為探索性實驗。采用教師講授化學知識,然后通過實驗驗證其正確性,這種做法在學生的認識過程中有一定的局限性。如當教師先講“二氧化碳比空氣重”這個知識點時,學生心里必然會懷疑是否正確,于是教師需要舉一些事例證明這一觀點的正確性,這就是典型的驗證性實驗。如果教師先演示二氧化碳比空氣重的實驗,讓學生觀察,然后提問,通過實驗就可以得出二氧化碳的什么性質,那么,二氧化碳比空氣重的性質是學生自己得出的,因此學生不會懷疑結論的正確性。盡管這只是順序的顛倒,但對學生發展能力的效果是截然不同的。學生在參與知識的形成過程中,心理體驗是前者無法相比的。
如果教師做實驗沒有創造性,只是為了驗證所講知識的正確性,為了應付考試,那么教師有什么理由期望學生有較強的創造能力?化學實驗不應該局限于驗證所講內容的正確性,而應該盡可能地模擬發現知識時的情景,讓學生通過自己的觀察、探索,分析實驗提供的素材,發現其中的知識、科學原理,進而內化為自身的素質。
3.引入開放性實驗。必須正視人類認識的階段性、局限性和發展性。引入開放性實驗就是要明確目前的認識水平,這樣有利于學生的發展。觀察“磷在氯氣中燃燒”的實驗讓學生得出生成物是煙還是霧的結論是極其困難的,教師硬說這是白色的煙霧,學生難于接受。不如因勢利導調動學生的積極性,請學生設計實驗證明到底是煙還是霧。
化學的發展是無止境的,而人類對化學問題的認識是有一定的階段性的,對某些問題不可能有完美的答案。例如,“如何降低煤燃燒產生的二氧化硫污染”的實驗。有人主張往煤里添加碳酸鈣,有人主張往煤里添加氧化鈣。引入開放性實驗的意義不在于立即得到一個明確的結論,而在于激發學生不斷探索、追求的精神,在一定的條件下得到相對滿意的結論。
三、運用科技活動深化復習課
復習課不應僅僅在課堂,課下科技實踐活動也是復習的延伸、深化。這樣學生才能真正達到創新目的,“紙上談兵總”是遠遠不夠的,是不會形成能力的。不多次嘗試,飽經失敗,諾貝爾怎可能發明炸藥?我國醫藥學家李時珍正是通過嘗藥,在自己身上試藥才寫成醫藥寶典《本草綱目》。初中生具有想動愛動的特點,思維活躍,靈感來得快,對什么都躍躍欲試。通過尋找天然的酸堿指示劑活動,學生明確了指示劑本身是一種酸或堿。拿著自己的成果測一測土壤顯酸性,顯堿性還是顯中性的?自有一番味道,這本身就是一種創新。大理石雕刻、自制湘妃竹,特別是對雞蛋殼、貝殼、草木灰成分的測定促使學生學會定性考慮問題,學會遷移應用,捕捉靈感。更重要的是他們在活動中會樹立科學態度,嘗到動手和成功的喜悅,提高素質。如果讓他們自行設計實驗探索金屬的活潑性,或是檢測造紙廠下游的水是否被污染,就不再是難題。復習課經過這樣的延伸、深化,就不那么空洞了,學生可以真正地走出復習的誤區,向新的目標邁進,在實踐中有效培養創新能力。
培養學生的創新能力的方法是多種多樣的,在化學實驗教學中培養創新能力是其他學科不可替代的,以上是我在化學實驗教學中培養學生創新能力的一些方法,有待在今后的教學實踐中進一步深化和提高。