摘 要:化學實驗教學是提高學生實驗能力的重要途徑,也是培養和提高學生創新意識和創新精神的主要切入點。本文論述了在化學實驗教學中培養和提高學生創新能力的措施。
關鍵詞:化學;實驗教學;創新精神
化學是一門實驗科學,化學實驗是化學學科賴以形成和發展的基礎,是檢驗化學知識的重要媒體和手段,是提高學生科學素質的重要途徑。如何在化學教學中開展創新教育,培養學生的創新能力和創新精神,是關乎教育教學工作的重要問題。
一、實驗中調動學生積極性,培養創新精神
創新精神是指敏銳地把握機會,敢于挑戰、敢于付諸探索行為的精神狀態。教師要調動學生的積極性,千方百計地讓學生主動學習,讓學生參與教學?;瘜W實驗教學更具備這方面的優勢,在教學中可以創設條件,采用直觀方法,如演示實驗,可以邊做邊實驗邊討論學習,讓簡單的演示實驗變為學生自己的探索性實驗,從而激發學生學習的興趣和求知的欲望。同時,教師要營造學生積極提問、充分展示自己的環境,鼓勵學生大膽質疑,對學生所取得的成績及時肯定、表揚,即使是錯誤的想法,也不能因為不合常規而任意抹殺。教師要允許學生對自己的講課提出異議,允許師生之間的多向交流,對學生的異議要表揚,這樣會使學生勇于發現問題,敢于提出問題和解決問題,初步培養學生勇于創新的精神。在學生實驗中,當發現實驗操作的弊端時,學生會產生改進實驗的創新意識,然后再通過教師的引導改進實驗,直至獲得成功,這是實驗教學中提高學生創新能力的重要途徑。以“銅和濃銷酸的反應”為例,由于銅與濃硝酸反應會含有毒的二氧化氮氣體生成,學生在懼怕之時產生了改進實驗的創新意識,這時教師應抓住有利時機,利用課外活動組織討論,進行實驗改進。大部分學生經過討論、分析,提出了與外界空氣隔絕等多種可行性方案。
二、創設問題情境,激發創新意
創新意識是一種愿意發現問題、積極去探求的一種心理取向,是創新的動力源泉。教師在教學中應該積極主動地創設問題情境,鼓勵學生積極思考、自由交流、大膽質疑,敢于對科學方法進行創新,從而喚起學生的創新意識。例如,在演示NH3的噴泉實驗時,學生對和實驗有關的問題會有些疑問:“我們在廣場上經常會看到的噴泉,它是如何形成的呢?為什么水進入燒紅的瓶子會變成紅色?”這時,教師應該鼓勵學生提出創新方案,并利用課余時間與學生共同研究改進。這樣不僅大大提高了學生的探索熱情,同時也自然地創設了師生之間、學生之間的討論、爭論、辯論的教學氛圍。在教師的指導下,學生很容易得出產生噴泉的原因是因為NH3溶于水減小了上部壓強,產生了壓強差;溶液呈紅色是因為NH3溶于水電離出OH-呈堿性。教師再追問:“若改NH3為CO2,能不能做噴泉實驗?若用CO2與NaOH溶液,能不能做噴泉實驗?若不用膠頭滴管,怎樣引發噴泉實驗?若噴泉實驗失敗了,有哪些因素?”在這種氣氛中將學生的思想層層引向深入,培養學生的創新意識。
三、在實驗教學中培養學生創新精神
1.在設計實驗方案中培養學生創新能力。在實驗教學中,讓學生設計實驗方案,調動學生發散思維,探索多種實驗途徑,培養學生的創新能力。例如,在學習“電解質”時,學生容易將“電解質”與“非電解質”,甚至同金屬的導電性混淆在一起,導致學習中的誤解。這時,我們可以做一個試驗方案。先假設:第一,一定是化合物;第二,該化合物在一定條件下有導電性;第三,條件是指在融液中或熔化狀態下,二者居一即可。試驗:NaCl晶體雖然不導電,但它是化合物,NaCl在水溶液中或溶化狀態下都能導電。得出結論:所以NaCl是電解質,而NaCl溶液和Cu絲雖然都能夠導電,但前者是混合物,后者是單質,所以它們既不是電解質也不是非電解質。
2.改驗證性實驗為探索性實驗?;瘜W實驗是讓學生運用平時在課上所學的知識,更好地融入到平時生活中。根據在生活中所看、所遇到不能理解的事情,提出實驗方案、準備儀器、參與實驗、記錄結果,從中培養學生觀察、分析和解決問題的能力,這樣在培養學生創新精神上發揮更大的功效。
四、把環境教育和化學實驗教學有機結合起來,提高學生的環保意識
在19和20世紀中,化學科學的迅速發展,為人類創造了巨大的財富,促進了社會的發展。因此,化學在科學領域中占有重要的一席之地,成為人們的研究對象。化學與社會、化學與環境、化學與生活、化學與技術、化學與健康,也成為社會的聚焦點。但化學工業的發展,也帶來了日益嚴重的負效應——即對人類生活的環境造成污染,引發一樁樁環境浸染問題。因此,化學教師對學生進行環保教育需要加大力度。教師要利用化學實驗教學進行環保教育,增強學生的環保意識。而培養學生的環保意識,必須把實驗課作為環保教育的主戰場。學生環保意識的提高,除教師的表率作用外,還可以通過開展化學課外實驗來加強,這也是化學教學不可缺少的一環。
總之,現在的課堂關鍵是教給學生方法,擺正教與學的關系,把開啟知識的鑰匙交給學生,讓學生感受到獲取知識的喜悅,從而提高學生的思辨能力和解決問題的能力,才能更好地培養學生的創新精神。