【摘 要】化學實驗是中學化學課程不可缺少的組成部分,是學生認識化學科學知識的重要工具和載體,是化學教學的一個重要環節。實驗教學在逐步培養和發展學生的觀察能力、思維能力、實驗能力和自學能力的同時,要注重培養學生的創新能力。
【關鍵詞】實驗教學 創新能力
化學是研究宏觀現象與微觀結構關系的自然科學。化學實驗是中學化學課程不可缺少的組成部分,是學生認識化學科學知識的重要工具和載體,是化學教學認識過程的一個重要環節。中學化學教學中的實驗不僅為形成化學概念、理解和鞏固化學基礎知識提供了豐富的感性認識,而且還是激發學生的學習興趣、培養科學態度、觀察能力、思維能力、操作技能和實踐能力、訓練科學方法的有效途徑。為了適應新時代對人才的需求,培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才,必須進一步改進實驗教學,發揮實驗特有的優勢,重視學生創新能力的培養。
一、通過觀察,培養學生的創新能力
通過觀察,抓住本質。在保證實驗質量的前提下,充分引導、啟發學生如何觀察,這樣由觀察到的表面現象通過邏輯分析引申到本質,使學生通過一次演示實驗的觀察,在獲得專業知識的同時,在觀察能力上也得到了提高。以最簡單的濃鹽酸和濃氨水反應的演示實驗為例,該實驗是利用氯化氫氣體與氨氣反應產生大量白煙,來證實二者發生了化學反應。采用的方法是兩根玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水,兩者只要接近(不需要接觸)就有上述現象。把握兩個玻璃棒之間的距離是關鍵,既要保證實驗現象的明顯,能見度大,又要讓學生觀察白煙是現象,其本質是氯化氫與氨氣發生了反應。雖然不到一分鐘的演示實驗觀察,通過白煙這一實驗現象卻使學生掌握了氨的化學性質,同時也鞏固了濃鹽酸和濃氨水易揮發的物理性質,更重要的是學生掌握了利用實驗現象分析本質,達到解決問題的方法,掌握了由現象到本質的認識全過程。
又如金屬鈉跟水反應的實驗,不能只觀察到有氫氣生成,以及反應后的溶液使酚酞變紅這兩個現象,應該在實驗開始時讓學生注意觀察,等實驗結束時大家敘述各自觀察到了哪些現象,包括將鈉投入到水里浮在水面上,迅速熔化成小球、不停地在水面上轉動、發出“嘶嘶”的響聲、有水霧及氣體產生、燃燒、使酚酞試液變紅等一系列現象,并啟發學生思考這些現象說明了什么?學生經過討論得出了鈉的密度比水的密度小,是極活潑的金屬,與水反應是放熱反應,且可知鈉的熔點低,同時生成的產物是氫氣和氫氧化鈉等。透過上述現象掌握了金屬鈉的性質。
二、改進實驗,培養學生的創新能力
教材中的實驗,如藥品沒有變質,只要規范準確就能成功,但并不一定就能達到很好的教學效果。所以有目的地將實驗改進,并啟發學生積極思考,常常會收到意想不到的教學效果。例如:燃燒的條件實驗,凡可燃性物質均有自身的著火點。可燃物未達到著火點,即使有充足的氧氣也不會燃燒;同樣,如果沒有充足的氧氣,即使可燃物達到著火點,也不能燃燒。達到著火點和充足的氧氣是可燃物燃燒的兩個必要條件,二者缺一不可。為了明確這一科學原理,課本中一般用紅磷和白磷的著火點不同做演示,但課堂上做時,污染較大。如何解決這一難題呢?教學中可以將實驗稍作改進,在水槽中放一些水,然后將盛滿熱水的燒杯放入水槽,燒杯中放入白磷,燒杯口放一塊薄銅片,銅片上分別放入白磷、紅磷,然后用一個大燒杯倒扣在整套裝置上,這樣既能較好的完成實驗,同時又消除了實驗中產生的污染。
三、重視學生實驗,培養學生的創新能力
學生的分組實驗是培養學生的操作方法、觀察能力、分析思維能力、提高學生素質的重要手段。要讓學生有創新,就要留有時間和空間讓學生充分展示和發展自己的個性,讓學生充分發揮自己的想象,發表自己的看法,學生思維不禁錮于老師的傳授之中。教師應該合理編排學生的探究式實驗,開展化學課外活動興趣小組,讓學生盡可能多實踐。培養學生的參與意識和動手能力,提高他們的實驗技能,也可及時糾正不正確的操作方法,可調動學生主動思考問題的積極性,牢記掌握學過的知識。尤其是在學生實驗時,學生往往懷著極大的興趣進行藥品、材料的準備、選擇,思維極其活躍,極易“擺脫”課堂教學和課本的約束。
如在做乙醇燃燒實驗時,因同學們已在使用酒精等時熟悉酒精燃燒的現象,故在教學中直接將實驗加以變化:即把一小手帕用水濕潤,再灑上酒精,然后用鑷子夾住手帕,用火柴點燃,發現火焰呈現淡藍色,一會兒滅了,但手帕卻完好無損。實驗的全過程像變魔術,分析原理得出:乙醇燃燒火焰呈淡藍色,易揮發,沸點低于水,燃燒的恰恰是揮發出的乙醇蒸汽,剩下的水保護了手帕。通過這一實驗,使教學內容更加生動、富有興趣,更加具有吸引力,同時激發學生對實驗加以探索,利于培養學生的創新能力。
四、鼓勵學生自己實驗代替教師演示實驗,培養學生的創新能力
演示實驗通常是由教師按部就班地進行表演或示范給學生,在此過程中學生的興奮和熱情都很高,如果教師還一味地繼續演示,那就與新課改的要求背道而馳了。因此我因勢利導,鼓勵學生做些力所能及的演示實驗。比如,氫氣的實驗室制法和性質實驗,在以前基本上由老師“包辦”完成,學生不動手、不思考,被動地聽講,做筆記。現在我把它改為師生共同來做,讓學生積極參與,操作的學生由此產生了無比的自豪感,完全克服了畏懼心理,培養了學生的良好心理素質,同時也培養了學生的思維能力、操作能力和創新能力。教師還要針對學生的特點,有目的的設置一些小實驗,讓學生親自動手,充分發揮他們各方面的技能。
總之,培養學生的創新能力,是中學化學教學中的重要任務,利用實驗教學培養學生創新能力是一種行之有效的方法。在實驗教學中只有真正體現動手、動腦、觀察、探索的教學思路,才能激發學生學習化學的興趣,培養學生的創新能力,提高實驗教學的效率。