楊紀宏
摘要:培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是現(xiàn)代教育的要求,也是化學教學改革的方向,在實驗教學中積極開展創(chuàng)新教育,有利于發(fā)展學生的素質和能力。
關鍵詞:化學實驗;創(chuàng)新
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗在幫助學生掌握化學基礎知識和基本技能的同時,對教育學生樹立科學的態(tài)度,掌握科學的方法,培養(yǎng)創(chuàng)新精神等均有極大的優(yōu)勢。下面就實驗教學中進行“創(chuàng)新教育”的做法和體會作以下介紹。
一、激發(fā)學生的創(chuàng)新意識
1.利用趣味實驗,喚醒創(chuàng)新意識
美國哈佛大學校長在世界大學校長論壇講過:“如果沒有好奇心和純粹的求知欲為動力,就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有具大價值的發(fā)明創(chuàng)造”。創(chuàng)新意識是指在好奇心和強烈的求知欲驅動下一種愿意發(fā)現(xiàn)問題、積極去探究的心理取向,是創(chuàng)新的動力源泉?;瘜W實驗現(xiàn)象是奇妙的,會使學生感到新鮮、驚奇,易對化學產(chǎn)生濃厚的興趣。因而教師要善于用演示實驗的趣味性去誘發(fā)學生的好奇心、求知欲,從而喚醒學生的創(chuàng)新意識。如序言課中的“小小照明彈”、“肥皂泡炸彈”、“清水變牛奶”等有趣的實驗,都使學生感到化學是一門充滿神奇、魔幻的學科,進而激勵他們?nèi)デ笾?、去探索、去?chuàng)新。
2.增設演示實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新意識
教育教學實驗表明:任何創(chuàng)新都源于問題。因此,根據(jù)教學內(nèi)容及時提出問題,讓學生帶著問題去學習,再適當增設演示實驗,使其在不斷的探索性學習中逐步培養(yǎng)創(chuàng)新意識。例如:講硫酸銅的化學性質時,在回憶了第八章曾講過的“濕法煉銅”,根據(jù)金屬活動性順序,排在前面的金屬可以將后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來,除了“鐵釘變銅釘”以外,我又做了”鋅片變銅片”的實驗,然后讓學生思考K、Ca、Na能不能從硫酸銅溶液中置換出銅?此時我就增設了鈉與硫酸銅溶液的反應實驗,在實驗前同學們推測該實驗的現(xiàn)象是“在銀白色的金屬鈉表面覆蓋著紫紅色的銅?!比欢鴮嶒灂r卻觀察到了意想不到的現(xiàn)象:鈉首先熔化成小球,在液面上迅速游動,且發(fā)出嘶嘶響聲,很快溶液中出現(xiàn)了藍色絮狀沉淀并有黑色固體產(chǎn)生,而不是鈉把銅從其鹽溶液中置換出來。通過引導學生分析:這是因為鈉首先與溶液中的水反應生成了氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉再和硫酸銅反應生成了藍色氫氧化銅沉淀,氫氧化銅是不溶性堿,受熱分解生成黑色氧化銅。這樣做會引導學生探索未知實驗,未知事項,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。
二、開拓學生的創(chuàng)新思維
1.打破思維定勢,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
在實驗教學中,要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,教師必須引導學生打破思維定勢,加強思維的發(fā)散性和求異性。例如將一個鋁制的盛飲料的易拉罐內(nèi)充滿二氧化碳氣體,然后往罐內(nèi)注人適量氫氧化鈉溶液,立即用膠布將罐口密封,反應一段時間后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是什么?分析物質發(fā)生變化,從加入的物質考慮,這是學生固有的思維定勢,所以一般學生只分析NaOH與CO2反應得出一個易拉罐變癟的現(xiàn)象,而忽視了容器本身:“鋁”與氫氧化鈉溶液反應,因此漏了“癟了的罐重新又鼓起來”的現(xiàn)象。
2.通過探究實驗,展開創(chuàng)新思維
科學探究是一種重要的學習方式,通過科學探究,可以了解事物的本質及變化的根源,把感性的認識上升到理性,能充分調(diào)動學生的積極性,使學生在獲得化學知識和技能的同時,體驗探究的樂趣?;瘜W實驗是進行科學探究的主要方式,它的功能是其他教學手段無法替代的,能充分幫助學生建立創(chuàng)新思路。學習了CO2的化學性質后,向學生推出如圖所示的一組實驗:當在大燒杯內(nèi)和桌上點燃長短相同的2組蠟燭時設問:若向燒杯里慢慢倒入CO2氣體,和將另一大小相同的燒杯蓋在 桌上,指出2組中先熄滅的蠟燭,并解釋原因。討論中對甲實驗中短蠟燭先熄滅的觀點基本一致,原因是CO2的密度比空氣大。對乙實驗有2種觀點:一種認為是短的先熄滅,理由是蠟燭燃燒時產(chǎn)生的CO2落在燒杯的下面;另種觀點認為長的先熄滅,理由是蠟燭燃燒時產(chǎn)生的CO2是熱氣體,其分子間的距離較大而導致氣體密度比空氣小,熱的CO2氣體此時聚積在上部。討論完畢后,學生靜悄悄地等待著演示實驗的結果。當向燒杯中倒入CO2時,是短蠟燭先熄滅了。當用燒杯蓋在桌上蠟燭上時,不一會是長蠟燭先熄滅了。教學過程中,通過探究這些實驗,不僅使學生深刻理解所學的基礎知識,更重要的是以實驗為基礎,展開創(chuàng)新思維,從而實現(xiàn)知識向能力的轉化。
三、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
1.通過設計實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
創(chuàng)新能力是一種高素質的綜合能力,是在運用已知知識和經(jīng)驗去解決新問題過程中產(chǎn)生新穎的觀點,獨特的方法,并用之解決問題的一種高層次的綜合能力。設計實驗是學生依據(jù)實驗目的和要求,利用已有的知識儲備和實驗技能,通過探究確定實驗儀器、藥品、裝置和操作方案的一種學習活動。通過化學實驗設計既能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,又能激發(fā)學生學習化學的興趣。例如:演示Fe(OH)2的制取實驗往往由于Fe(OH)2易被氧化而很難看到白色沉淀,為此讓學生設計一種能制得白色Fe(OH)2沉淀的實驗方法。有的學生采用排除氧氣的傳統(tǒng)方法;有的采用反應物上面加有機溶劑的隔絕空氣法;還有的采用加過量鐵釘?shù)倪€原法;還有同學巧妙地利用注射器完成了實驗,得到了理想的實驗效果。
2.通過改進實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
化學實驗一般要求裝置簡單,操作方便,藥品節(jié)省,現(xiàn)象明顯,而教材上有的實驗存在不足,并非最佳方案。教師要引導學生開動腦筋,對實驗進行合理的改進,使之更趨完美,這也不失為創(chuàng)新的一種形式。例如,初中化學教材CO還原CuO的實驗對尾氣的處理方法是將它點燃,我們從環(huán)保和能源利用的角度出發(fā),此法存在著顯然的不足之處,那么有沒有既能保護環(huán)境,又能避免CO浪費的處理方法?同學們開動腦筋,想出了好幾種改進方法,其中較好的方法有兩種:一是將除去了CO2的CO用導氣管重新通人玻璃管中去還原CuO,將CO重復利用而又不污染環(huán)境;二是將除去了CO2的CO用導氣管通到酒精燈火焰的上方,利用CO燃燒時放出的熱量還原CuO從而達到節(jié)約燃料的目的。通過該實驗的改進,不僅使學生加深了對CO性質和實驗裝置的認識,而且在此過程中培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。
總之,創(chuàng)新是時代的要求,中學化學教學應充分體現(xiàn)學科特點,根據(jù)教學實際充分挖掘化學實驗的教育功能,在教學過程中,切實落實創(chuàng)新教育,使學生形成良好的科學素質、科學習慣,全面促進中學化學教學質量的提高。
參考文獻:
[1]《中學化學教與學》2003年第9期
[2]《化學教學論》劉知新