化学是一门以实验为基础的 自然 科学 ,化学实验是培养创新型人才的重要方式。作为一名化学 教育 工作者,我们应该把培养学生创造性思维方法渗透到化学教学中。让化学教学过程成为再现式思维和创造性思维有机结合的典范,教师要尽可能把教学过程设计成发现问题——分析问题——解决问题的创造型模式,着力营造“情感共呜沟通,信息反馈畅通,思维活泼流畅,创造精神涌动”的最佳意境。充分利用化学的“先天资源”——实验可以将培养创新能力的目标展示在颜色、状态、气味、色彩等可视、可闻、可嗅的感性知识中,必要时,还可以通过分析推理上升到理性知识。
1以人为本,营造创新氛围
“兴趣是最好的老师”,只有学生对化学知识及 规律 产生拥有欲,对化学科学有着强烈的探索欲望,并抱有将所知化学知识应用于日常生活造福人类的动机,才可能激发创新潜能,才可能产生创新欲望。集色、态、味、光、声于一体的化学实验会给学生强烈的感觉刺激,从而引起学生的兴趣,激发学生的求知欲,如钠与水反应、镁条燃烧、喷泉实验、爆炸实验、铝热反应、银镜实验等。但这种好奇与兴趣是本能的、不稳定的认识倾向,还应激发社会性动机使之成为主导动机,方才起着持久、稳定、强有力的动力和维持、调控作用。如善于创设问题情境激思激趣;理论联系实际,讲解化学在尖端科技工农业生产、环境保护、日常生活中的巨大作用,讲述结晶牛胰岛素的合成,侯德榜制碱法等化学史激发学生为祖国富强而发奋学习的社会性动机等。另外,化学教师良好的教师形象——生动、准确的讲授,准确熟练的操作,热情真诚的关心鼓励,幽默大方的举止等因素在培养和强化学生学习化学的兴趣和动机中也起着不可忽视的情感作用。
2设计实验,引导发散思维
实践是创新的摇篮,实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程。通过学生自己思考设计实验,既可以培养学生动手动脑解决问题的能力,又可以培养学生的发散思维能力和创新设计的能力,如:在学习氨的物理性质时,教师要求学生设计一套能够形成喷泉的装置。教师在组织学生开展实验设计时,可以和学生一起讨论、指导。氨气易溶于水能形成喷泉,氯化氢气体行不行?形成喷泉的原因是什么?实验装置可以做那些改进?此时学生思维活跃,大胆联想,认真设计,努力创新,设计出了很多方案。不少学生的设计图原理正确,设计新颖,并把化学与物理知识进行了充分的综合。让同学们互相介绍自己的设计思路和实验方法,共同进行可行性讨论,大家在手脑并用的活动中迸发出了创造的火花。此设计过程既激发了学生的创新意识,调动了学生的学习积极性,又培养和锻炼了学生的创新思维能力,收到事半功倍的教学效果。
3探索性实验,培养创新意识
探索性实验是指在化学实验的基础上,通过科学的分析综合等思维过程来获取知识,这一过程要求学生有较多的思考和讨论,学生处于一种主动探索知识的状态,对培养学生的创新能力非常有利。比如,学习具体元素及其化合物时,可以把自己假设成正在研究这部分知识的科学家,在巳知的理论与知识的指导下进行实验探究发现。在学习一些理论知识时也可以采用探索法。例如在学习原电池的原理时,首先演示“番茄原电池”(用铜片、锌片、导线、 音乐 卡和西红柿组成)趣味实验,设问:这个简单构造为什么能使音乐卡发出声音?在激起学生探究欲望的同时,鼓励学生讨论质疑:音乐卡发声肯定有电流通过,电流从何而来?若用茄子或黄瓜代替番茄行不行?直接用稀酸代替番茄效果是不是更好?是什么原理?
指导学生带着疑问自己动手设计实验探究:铜片、锌片分别插入稀硫酸各有何现象?H+在铜片上得到的 电子 从何而来?如何证明导线上有电流通过? 在学生实验的基础上,教师再利用多媒体课件形象直观地模拟微观离子运动和 电子 转移,进行精讲讨论, 总结 归纳原电池的原理、构成条件、两极反应和能量转化等。最后进行知识的迁移扩展:让学生讨论铜-锌原电池的缺点,根据原电池的原理设计一个实用电池,探究干电池的结构和电极反应,研究原电池反应与金属腐蚀和环境污染。通过这此途径,可以激励学生在延续探究中创新。
4实验设疑,构建创新情境
古人十分重视“疑”对于“进学”的作用,所谓“小疑则小进,大疑则大进”,此处的“进”肯定包括了思维的创新。孔子的教学方法中有“不愤不启,不悱不发”之说,即主张趁着学生心中有疑,苦苦思索而想不通时,才去启发他,想讲而讲不明白时,才去开导他。借助实验,创设“愤悱”情境,正是创新教学之佳途。
在讲铝这一章Al(OH)3一节时,课本强调Al(OH)3具有两性,在制备Al(OH)3时加入适量NaOH,若过量则得不到Al(OH)3,如何体会好适量的含义,及在什么环境下Al(OH)3能稳定存在呢?对此疑点可用实验来解决。甲、乙两生分别制取Al(OH)3,所用的试剂相同,即用同一瓶的NaOH溶液和同一瓶的Al2(SO4)3溶液,不同的是甲往盛有NaOH溶液的试管中加入Al2(SOn)3,乙往盛有Al2(SO4)3溶液的试管中加NaOH溶液。甲的实验现象是:先出现白色沉淀,振荡试管沉淀消失,当这种现象重复数次后,再加入Al2(SO4)3溶液后,无论怎样振荡试管沉淀都不消失了,而且随着Al2(SOn)3溶液的继续加入,出现的沉淀越来越多。乙的实验现象是:随着NaOH溶液的加入出现沉淀且振荡试管不消失,但随着NaOH的增加,沉淀逐渐溶解,且NaOH越多,沉淀溶解的就多,最后沉淀全部溶解,再也无白色沉淀。同样的试剂,同样的实验,只是取溶液的先后不同,为什么实验现象不同呢?带着这样的问号,师生一起分析实验现象并作出解释,不仅有利于学生掌握知识,而且使学生体会到突破常规思考方式、进行创造性思考的乐趣,可以激发学生培养创造性思维的自觉性。
5科技活动,展现创新能力
创新活动的基础是科技活动,科技活动的开展状况深刻地左右着创新活动。为此在工作中必须想方设法开展科技活动。从课外兴趣小组开始,建立初步的创新活动的基础。通过教师的指导,充分发挥学生的创新能力,利用现有条件,想方设法开展课外科技活动。比如:可以先让学生完成课本上的家庭小实验;再结合课本,适当补充学习一些课外知识,拓宽知识面,进行一些趣味性而有意义的实验;引导学生撰写科技小 论文 ,充分展示学生的创新才华等。
在培养学生的创新活动中,也要注意联系社会实际。可以让学生进行社会调查,到工厂、 农村 、商店等地进行参观、访问、调查。写出专题调查报告,并联系社会实际,提出改进意见和措施,条件许可的可以精辟出研究方案,并帮助实施。
“扬长避短,无往不胜”。充分利用化学实验创设情境培养学生的创新能力是化学学科的独特优势,可以收到其他学科无法收到的效果。
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