运用化学实验培养学生创新思维能力

蓝向前

化学实验教学的目的不仅是要求学生掌握实验基本技能,更重要的是要培养学生的创新思维能力。化学是一门以实验为基础的自然学科,实验在化学教学中起着举足轻重的作用。

为此,我在化学实验中,进行了大量有益尝试和探索,积累了一些经验,现谈谈我的一点粗浅的体会。

一、改验证性实验为探索性实验

通常情况下,学生实验都是安排在新课后进行的,而且大多是让学生重复教师在课堂上演示过的实验,这样只起到巩固书本上的知识和训练操作技能的作用,是简单的答复,对学生创新意识和创新能力收效甚微。

验证性实验:

1.不利于调动学生积极性,一切现象和结论都是已知的,严格的操作步骤把学生的手脚束得紧紧的,不便发展学生智能和创新能力。

2.不利于培养实事求是的态度。书上的结论都是正确的,实验操作按书上的步骤进行不会错,实验的成功与失败,对于学生来说不当一回事,这样形成了一种任务式、应付式,没有发挥实验的真正效果。根据以上发现的问题,我积极思考、探索,如何发挥化学实验在教学中的作用和效果,通过多次探究,我将验证性实验改为探索性实验。

探索性实验:设计实验,自得结论。

1.让学生在不知道结论的情况下,让他们自己设计实验方案,认真、正确操作,仔细观察现象,做好记录,这样使学生的创新思维得到了发展,如设计一个实验方案完成乙醇的催化氧化并验证其产物,这个实验方案中综合了氧气的制备、乙醇的催化氧化以及水和乙醛的检验几个基本实验,还综合了水溶加热(平稳气流的产生)、排除实验干扰等基本实验技能,学生按照实验方案、基本要求,运用所学知识、综合分析,设计了多种实验方案。其中有不少闪烁着创造性思维的火花,然后组织引导学生讨论,鼓励他们从多角度、多层次,对各种方案进行合理评价,并找出最好的实验方案,在整个训练中,学生的思维获得了互补和优化,综合实验分析能力和思维能力得到了有效的发挥。

2.探索性实验:不仅要有一定的操作能力、观察能力,还要求把实验过程中的抽象思维转化为形象思维。如:实验室制取CO2时,让学生自行设计如下:(给予几种原料和必需仪器,要求设计五种不同的方案)第一组:Na2CO3粉末与稀硫酸反应;第二组:纯净的碳酸钙与稀盐酸反应;第三组:大理石与稀盐酸反应;第四组:大理石与浓盐酸反应;第五组:大理石与稀硫酸反应。做完实验后教师提问:实验室制取CO2选择哪个实验方案最适合?为什么?引导讨论,每组选一位同学发言,然后得出结论:实验制取CO2选择第三组最合适,从而使学生掌握了CO2的实验制法和所需要的原料及化学反应原理,也使学生学会了设计实验和优化实验方案的方法。

3.探究性实验能培养学生实事求是的科学态度。组织学生进行实验时,为了避免走过场,要提倡学生养成根据事实如实填写实验报告的良好习惯,即使实验失败或出现异常,也要如实填写,然后分析失败和异常情况的原因。

如做乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应实验中,按正常情况应出现美丽桔黄色砖红色沉淀,而学生得到的乃是深棕色和黑色沉淀,根据此种情况,我提出质疑:为什么会出现这种情况?引导学生讨论——找出原因,失败原因:①,NaOH溶液量不足;②CuSO4溶液过量;③加热过猛,造成乙醛挥发结果Cu(OH)2过量,稍高的温度使其分解成黑色CuO,掩盖了氢氧化亚铜的砖红色。于是学生在分析过程中明确了道理,思维能力得到了提高。

二、灵活改进各种实验

化学实验是最直观的教学手段,因而最大限度利用实验教学可提高化学教学质量。为了更有效地加强实验教学,我把一些实验作了如下的改进和变通:

1.演示实验由教师在课堂上做,并指导学生观察现象,规范操作,这样教师在实验操作中起到了示范作用。到了一定阶段,将演示实验转为并进式实验,即让学生在教师的指导下边学习新课,边自己设计实验方案,让他们参与到实验中来,通过亲自动手做实验,发现新知识,开创新天地,每次实验成功,他们都无比喜悦和自豪,使课堂教学与实验室教学融为一体,激发和提高了他们学习化学的兴趣,收效甚好。

2.不断补充相关实验,强化实验教学,提高教学效果。如在《硫酸》一章,浓H2SO4的性质一节教学中,学习浓H2SO4的强氧化性时,要做浓H2SO4与铜的实验。这一实验,消耗了H2SO4 多,同时产生SO2气体对大气造成污染,为了提高学生分析问题能力,我在教学中增加了由等质量的铜屑氧化制取CuO,再由CuO 与稀H2SO4 反应的实验。经过观察,这一实验没有任何气体产生,再通过反应方程式进行分析讨论,学生很容易得出这样的结论:虽然Cu 与 H2SO4 反应可制得CuSO4 ,但这种途径工业上并不可取,因为:①原料消耗大,成本高;②产生的废气SO2 污染大气,废气处理又提高了成本。所以工业上采取先将Cu 屑氧化,再用 CuO 与 稀 H2SO4 反应制取 CuSO4 ,这样消耗小,成本降低了,同时不会产生废气污染环境。通过两个实验,不仅强化了同学们对浓H2SO4的强氧化性的认识,同时也使他们在学习过程中分析、应用能力得到了提高,书本知识得到了有效地拓展。

以上是我在实验教学中的一点尝试,通过这些尝试,有效地培养了学生的创新思维能力,提高了教学效果。

(责任编辑:冯权书)