趙艷榮
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的靈魂。化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取直觀信息、認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的窗口,而且是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)、提高各種能力的重要途徑,更重要的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程本身就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑,是其他學(xué)科所不能替代的。筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中做了以下幾點(diǎn)嘗試,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力收到較好的效果。
運(yùn)用化學(xué)史實(shí)中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的
創(chuàng)新意識(shí)
“溫故而知新”,但由于受到許多因素的影響,有關(guān)化學(xué)史實(shí)的教學(xué)往往被很多教師所忽視?;瘜W(xué)史就是一部不斷創(chuàng)新的科學(xué)史,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神很好的素材。通過(guò)對(duì)化學(xué)史實(shí)中某些實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象的描述,可使學(xué)生興趣盎然,極大地激發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思維、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和渴望創(chuàng)新的積極性。例如在學(xué)習(xí)空氣時(shí),向?qū)W生介紹空氣的發(fā)現(xiàn)史;在學(xué)習(xí)磷時(shí),介紹法國(guó)人布蘭特是怎樣發(fā)現(xiàn)磷的;等等。
開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí),探究身邊事物的一個(gè)重要捷徑,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),改善試驗(yàn)方法,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,對(duì)于輔助課堂教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力有著其他教學(xué)手段無(wú)法替代的作用。目前,中學(xué)化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是用實(shí)驗(yàn)來(lái)論證已學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)的正確性,在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài),這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J饺狈?duì)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而將教材中的某些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),可將學(xué)生帶入科學(xué)探索的情景中,使學(xué)生處于一種主動(dòng)探索知識(shí)的興奮狀態(tài),這對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神等方面所起的作用是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所無(wú)法替代的。通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)積極探索的精神,增強(qiáng)學(xué)生的自信,激活學(xué)生的創(chuàng)新能力。
利用開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
開(kāi)放性習(xí)題是指題目的設(shè)計(jì)是開(kāi)放的,答案是靈活多樣的,只要答案是合理的,都是正確的。開(kāi)放性習(xí)題的出現(xiàn)是對(duì)傳統(tǒng)封閉性習(xí)題的挑戰(zhàn),這類習(xí)題旨在鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)問(wèn)題發(fā)表自己的見(jiàn)解,不同能力的學(xué)生可以從不同的角度、不同的側(cè)面、不同的范圍、不同的層次去分析、去選擇解決問(wèn)題的方法和途徑,學(xué)生答題的過(guò)程就是一個(gè)創(chuàng)新過(guò)程。利用開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)習(xí)題,給學(xué)生提供多角度考慮問(wèn)題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中體驗(yàn)樂(lè)趣,領(lǐng)悟知識(shí),感受成功的喜悅,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
例如在分液漏斗中,用一種有機(jī)溶劑提取水溶液里某無(wú)色物質(zhì)時(shí),靜置分層后,如果不知道哪一層是“水層”,試設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的判斷方法。給出題目,讓學(xué)生根據(jù)自己已掌握的知識(shí),并在教師的適當(dāng)提示下認(rèn)真思考、仔細(xì)分析、比較后,學(xué)生便給出幾個(gè)合理簡(jiǎn)便的方案。1)取一只小試管,打開(kāi)分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液體(這是取樣檢驗(yàn)的常規(guī)方法,后面表述用“取樣”),往其中加入少量的水。如果加水后,試管內(nèi)的液體不分層,則說(shuō)明分液漏斗中下層是“水層”;反之,上層為“水層”。2)取樣,向其中加入少量的四氯化碳或苯,若試管中液體分層,則說(shuō)明分液漏斗中的下層為“水層”;反之,上層為“水層”。3)取樣,用膠頭滴管取少量待測(cè)液,滴2~3滴到無(wú)水CuSO4固體上,觀察白色固體上是否有藍(lán)色出現(xiàn)。若有變化,則說(shuō)明分液漏斗中下層為“水層”;反之,上層為“水層”。
開(kāi)展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃,通過(guò)學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),既可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅,又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
例如在鈉的氧化物性質(zhì)的教學(xué)中,筆者要求學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明CO2與Na2O2是否反應(yīng)及反應(yīng)后生成的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求:1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)所需的試劑、藥品;2)確定實(shí)驗(yàn)所需的裝置、儀器及連接順序;3)盡可能保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。這樣便迫使學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、去查閱資料、去設(shè)計(jì)、去探索、去創(chuàng)新。布置任務(wù)后,給學(xué)生一段時(shí)間,讓他們?nèi)オ?dú)立思考、查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。然后再組織學(xué)生一起對(duì)他們提出的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、討論,比較設(shè)計(jì)方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)等。選擇其中幾組方案由學(xué)生在課堂上進(jìn)行演示,對(duì)比較好的設(shè)計(jì)給予表?yè)P(yáng),對(duì)于較差的設(shè)計(jì)則從其中找出“閃爍點(diǎn)”給予肯定,從而調(diào)動(dòng)各層次學(xué)生的創(chuàng)造積極性,并培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
教師實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的精神潛移默化地影響著自己的學(xué)生,對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)大有益處。不過(guò),筆者認(rèn)為,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不能只是教師的事,要把它變成學(xué)生的事,要通過(guò)教師積極引導(dǎo),有計(jì)劃地培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
總之,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與創(chuàng)新,給學(xué)生留出自由思考的空間,增加學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),是提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑之一。
(作者單位:河北省固安縣第一中學(xué))