王清葉
中學化學教學大綱明確指出: 要在教學中“逐步培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀察能力、思維能力、實驗能力和自學能力等,重視科學態(tài)度和科學方法的教育, 并注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神”。創(chuàng)新能力的發(fā)展首先依賴于創(chuàng)新精神的培養(yǎng), 如何在中學教學中開展創(chuàng)新教育,發(fā)展學生的創(chuàng)新能力, 這是化學教育面向現(xiàn)代化的重大課題。
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,化學教學中的實驗,雖然不同于科學研究實驗,但對于學生來講,實驗能激發(fā)學生的興趣,有助于學生理解化學原理、概念,鞏固化學知識,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,實驗是化學中不可缺少的環(huán)節(jié)。目前,全國各級學校正在落實以創(chuàng)新為主的素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力有多種途徑,化學實驗對于培養(yǎng)學生的動手能力及創(chuàng)新能力就有著重要的作用。以下筆者主要探討如何通過演示實驗和課外實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。不當之處,請多提寶貴意見。
一、創(chuàng)新演示實驗,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神
創(chuàng)新精神是指一種敏銳地把握機會,敢于探索的精神狀態(tài),是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的保障。課堂教學仍是創(chuàng)新教育的主戰(zhàn)場、主陣地,演示實驗作為課堂教學的組成部分,能夠發(fā)揮巨大的作用。對演示實驗,可以從化學實驗所用原理、裝置、實驗方案、操作等方面進行創(chuàng)造性篩選改進。
1.創(chuàng)新實驗原理
物質(zhì)的制備是化學實驗中一項常見內(nèi)容。然而對于同一物質(zhì)來說可能有多種不同的制備方法,由于反應原理不同,反應物、反應條件、副產(chǎn)物和原料轉(zhuǎn)化率等也各不相同。教師可以引導學生對不同的反應或條件進行優(yōu)劣分析,實現(xiàn)原理創(chuàng)新。例如在實驗室制取二氧化碳時,是以大理石或石灰石為原料與稀鹽酸反應制取的,那么為什么不能用稀硫酸代替稀鹽酸?為什么不能用碳酸鈉代替大理石或石灰石呢?為了讓學生理解并掌握這部分知識,可補充下面的實驗:(1)用大理石和稀硫酸反應。(2)用碳酸鈉與稀鹽酸反應。通過讓學生自己動手做實驗,觀察現(xiàn)象并討論反思,找出最佳的方法,可以有助于學生更容易地記住結(jié)論,鞏固所學的知識。
2.創(chuàng)新實驗裝置
例如在進行白磷燃燒前后質(zhì)量的測定時,教材上的玻璃管下端與白磷接觸操作起來不太方便,可以把長玻璃管換成短玻璃管。將錐形瓶和玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡。然后,取下錐形瓶,把錐形瓶放到酒精燈火焰上加熱,不久就能看到白磷燃燒。待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上,觀察天平是否平衡。如此創(chuàng)新演示實驗有助于克服思維定勢的影響,開拓學生思維,激勵學生敢于標新立異提出富有新意、與眾不同的實驗方案,以此激勵學生的創(chuàng)新精神。
3.創(chuàng)新實驗方案
有些化學實驗按照教材上的方法操作很難觀察到明顯現(xiàn)象,例如,將固體氫氧化鈉溶解于水中會放出熱量,因為它翻出的熱量沒有榮硫酸稀釋時放出的那么多,很難讓學生“看見”,而且用手觸摸燒杯,感覺也不明顯。這樣留給學生的印象是不深刻的,那么如何改進實驗讓學生觀察的到呢?具體實驗的時候可以先將燒杯里的水燒開,然后移去酒精燈,水得不到熱量后不再沸騰,此時將少量氫氧化鈉加入燒杯中,學生觀察到水又開始沸騰。這樣就更直觀的說明了氫氧化鈉溶于水放熱的現(xiàn)象。
在化學實驗教學中,通過引導學生創(chuàng)新和設計演示實驗, 可以誘發(fā)學生突破常規(guī),跳出原有知識的束縛,學生的創(chuàng)新思維可以得到活化和發(fā)展。
二、增加課外實驗,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
課外實驗的有效實施,有利于培養(yǎng)學習者的動手能力、設計能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識,讓學生近距離貼近生活實際和社會實踐,能極大的滿足學生的學習興趣[4]。
1.重視教材中的課外實驗
課外實驗需要學生根據(jù)理論結(jié)合實際條件自行設計、準備并操作,可以說學生每做一步,對他自己來說都有創(chuàng)新的成分,例如,葉脈書簽的制作、自制汽水、鮮花變色、石墨導電實驗等;課外實驗的開放性,能充分調(diào)動學生的發(fā)散性思維,最終形成創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
2.創(chuàng)辦化學興趣小組
在教師指導下創(chuàng)辦化學興趣小組,小組定期活動, 在條件允許的情況下, 可以做一些簡單的、現(xiàn)象明顯的趣味實驗如: 白磷的自燃 、水中花園、不老的金屬樹等實驗,還可以穿插“神壺” “寶瓶” “化學酒店”“一杯幾色” “密寫墨水” 等實驗 , 并通過這些有趣味性的實驗來進行探究活動, 激發(fā)學生學習化學的興趣; 也可以在老師的指導下設計一些實驗如: 教材中實驗的改進、家庭污水的凈化處理等等。
充分利用這些實驗, 使學生能經(jīng)常地密切關(guān)注生活, 關(guān)注社會, 從身邊做起, 自覺地將知識應用于實際, 并從中獲得知識應用后成功的喜悅。這不僅是化學課科學素質(zhì)教育的重要手段, 而且可以激發(fā)他們探究創(chuàng)新的動機, 養(yǎng)成主動探究、主動創(chuàng)新的習慣。
三、結(jié)語
學生的創(chuàng)新能力不是一朝一夕就能形成的,也不是通過一、兩次實驗或活動就能培養(yǎng)起來的,它是一個長久的過程,必須持之以恒。作為一個化學教師,首先自己就要有強烈的創(chuàng)新精神和較強的創(chuàng)新能力。在每一節(jié)課、每一次活動、每一個實驗中都不忘向?qū)W生滲透創(chuàng)新思想,不斷激活學生創(chuàng)造性思維的細胞,同時要盡可能多地給學生提供親自實踐的機會。要相信,教師的每一次教學,哪怕是幾句點拔,幾句表揚,都有可能激勵學生迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。
總之,如何通過演示實驗和課外實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神是一個重要而艱巨的課題,也是每一位化學教師都面臨的緊迫教學實踐。以上只是一些粗淺的嘗試,需在今后的實踐中進一步探討和完善。