在实验教学中培养学生的创新意识和创新能力

赵　霞

【摘 要】化学是一门科学性和实践性很强的学科,其中实验教学是重要的组成部分。传统的化学课堂教学只强调对已有概念和现象的识记,使学生对化学失去了学习兴趣,更重要的是抹杀了他们的创新意识和创新能力。本文就在化学实验教学中如何培养学生的创新意识和创新能力谈了几点认识。

【关键词】实验教学 创新意识 创新能力

一、认真观察实验全过程、决不忽视每一个细微环节是培养学生创新意识和创新能力的基础

在学生眼里老师就象是一个魔术师,化学实验好象在变魔术。实验中,那爆鸣的声音,奇异的气味,五颜六色的变化,无不引起学生的兴趣,激发起他们探究思考的好奇心。当观察到的事实不能用已有的理论和办法进行解释时,就会产生疑问,激发学生不断思考,这是培养学生创造能力的基础。

在实验教学中,首先,要重视培养学生敏锐的洞察力,训练学生对观察到的现象迅速做出反应,不轻易放过哪怕是很细微的地方,杜绝有的学生上实验课只顾看热闹,及时提醒他们注意观察。其次,在引导学生观察时,要重视培养学生观察的全面性,彻底改变学生那种只重视观察实验结果,忽视实验过程的不良习惯。如MnO₂作催化剂分解 KClO₃制取O₂,同时仔细观察反应的试管,会发现试管中出现有色、有异常气味的气体。显然生成物中不光有 O₂,由此激发学生去探索 KClO₃热分解存在哪些副反应。同时,我们要重视培养学生发现问题的意识,引导学生在实验中动脑筋,边观察边思考,自己提出问题。如铁丝在氧气中反应的实验,可以提出:“为什么铁丝绕成螺旋状?”、“为什么预先在集气瓶底部铺一层细沙或装少量水?”、“此反应的原理是什么?”等等一系列问题,培养学生善于发现问题的能力。

二、亲自动手是培养学生创新意识和创新能力的重要手段

在实验教学中,实验操作往往老师会全部包办,使学生真正成了“看花容易绣花难”,不敢动手操作,甚至对实验操作产生恐惧感。这不仅是化学老师的悲哀,更是学生的不幸。我们不仅要让学生会“看花”,更重要的是要让他们会“绣花”,而且要“绣好花”。俗话说眼经不如手经,亲自动手操作能使学生在实验中启发新思维,从而激发学生的创造性。甚至能在已有的、已被验证正确的理论中寻求新的突破。同时亲自动手操作能培养学生在艰苦中探索,在迷茫中思索,持之以恒,百折不挠的品质。

初中教材的学生实验大多数为验证实验,验证性实验一般只是模仿。重复教师演示过的实验,由于一切现象和变化都在预料之中,没有学生自由发挥的余地,很难激发学生去积极思考。为此,在学生实验中,要尽量增加一些探索性内容,可以给出题目要求,让学生自己进行实验设计,这样也可以有效的培养学生的创新意识和创新能力。实验设计本身就是一个综合运用所学知识和技能构思解决问题方案的过程。在这过程中,可以从不同角度,不同层面,采用不同方法进行设计;其中必然蕴涵着对学生创新精神和创新能力的培养和训练。

另外,实验设计不是凭空想象、主观臆造。在进行实验设计时,要考虑设计方案的可行性和操作性,从这点上来看,也无疑也是对学生创新能力的培养。例如可以给出这样的题目让学生进行实验设计:“请设计一个实验方案。从含有少量泥沙、氯化镁、氯化钙和硫酸钠杂质的粗食盐中制取精盐”。此实验题目提出的问题十分明确,就是要除掉粗盐中泥沙、氯化镁、氯化钙和硫酸钠等少量杂质。至于如何除掉上述杂质,必须进行实验构想。结合题目条件,由于泥沙不容于水,通过过滤可以除掉。而其它三种杂质,实际上是Mg²⁺、Ca²⁺、SO_42-三种离子,通过加入适当的试剂让它们变为沉淀物,再采用过滤操作除掉。最后得到的氯化纳滤液,通过蒸发、结晶获得精制食盐。能否完成上述实验设计就要运用已具备的化学知识和实验技能进行知识、技能的组合。从实验技能来讲,主要用到溶解、过滤、蒸发、结晶等;用到的化学知识一是Mg²⁺Ca²⁺、SO_42-,生成沉淀的试剂选择。二是选用加入试剂的顺序。经过分析确定,先加入过量的氢氧化钠溶液。除掉Mg²⁺,然后加入过量的BaCl₂溶液,SO_42-变为BaSO₄沉淀;再加入过量的 NaCO₃溶液,除掉生成的 CaCO₃,BaCO₃;最后加入过量的盐酸,除掉CO_32-;最终完成实验设计。这样学生既能体验获得成功的喜悦,激发了学习的兴趣,也培养了学生学习的科学方法和科学态度,从而激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。

因此,我们要创造条件,尽可能给学生提供较多的操作机会。具体做法如下:(1)化学实验室在节假日和课外时间向学生开放,让学生利用课余时间做实验。(2)改变演示实验教学中教师做、学生看,教师讲、学生听的模式,让学生参与演示实验,教师起引导、点拨、评价的作用。(3)把一些实验习题改为操作实验。如用托盘天平称量药品时,药品放在右盘,砝码放在左盘,移动游码平衡后,问药品的实际质量是多少?通过操作,这些问题就能准确的得到解决。(4)充分发挥家庭实验和活动课实验的作用。借给学生一些简单的仪器和药品让学生进行家庭实验。