强化探究性实验教学 助推创新能力的培养
2014-12-09田昊
田昊
摘 要:现阶段我们的学生的创新意识、发明创造能力严重不足、而一个国家、民族的发展必须得培养一批又一批具有探究、创新能力的人才。基础自然科学中的化学实验学科是学生形成严谨的科学态度,实事求是的科学作风的主要途径,更是培养学生具有探索精神、探究能力创新能力的有效手段。我在化学教学中,积极创造条件,加强探究实验教学,鼓励学生自主、合作、交流、探究学习,培养了学生的探究能力和创新意识。
关键词:探究性实验;创新意识
一、探索性实验类型与特点
探索性实验是指人们为探知新领域、认识新事物运用推测、假设和构想然后通过验证其成败的一种手段。在中学阶段,我们并不指望学生去发现什么新元素,合成什么新物质,要求学生运用探索性实验独立地去接受和掌握新知识。让其思维向高层次发展。
在中学化学实验教学中,探索性实验的基本途径是:提出问题——掌握问题——制定设想——提出假设——动手实验——验证假设——观察分析——总结规律——提出新问题。在这系列程序的运行过程中,很可能要推翻原假设去重修正方案,得新验证。成功的假设与实验是一种探索。允许学生错想错做(教师把握安全问题),让学生在失败中找原因,让其体会实验科学需要严谨的实验作风、细心地工作态度。
二、探究实验教学实践培养学生创新能力
“学而不思则罔、思而不学则殆。知识通过实验来验证,才能在学生思维中留下深刻影响。在化学教学中,教师精心设计实验,使化学实验在带给学生“神奇”的实验效果的同时,更能激发起学生强烈的求知欲望、主动思考、乐于发现问题的能力。这对引导学生通过实验,积极探索,促进学生创造性思维的培养是高效的。
1.让实验成为知识生成的载体
对浓硫酸氧化性知识的生成,笔者充分发挥浓硫酸使蔗糖脱水炭化变黑的实验,挖掘其教学功能,培养学生参与实验的意识,使其学会观察、记录、分析、讨论、解释实验结果,使学生的观察能力与思维能力结合起来,进而生成知识。
首先向学生讲解实验操作方法:(1)取约1/3烧杯的蔗糖;(2)加人少量水润湿蔗糖(思考为什么);(3)沿玻璃棒将浓硫酸注人蔗糖中至能搅拌成糊状;(4)观察、记录实验现象。然后邀请学生上讲台和教师一起实验,看谁的实验效果更好。由于学生明确了实验操作的方法,消除了对浓硫酸的恐惧心理,参与实验的热情很高,积极举手上台实验。实验完成后,由学生谈实验体会,谈观察到的实验现象。由于学生亲历了实驗过程,对实验现象有了更准确的观察,对实验现象的描述更加生动,效果比单纯的教师演示要好得多。在实验基础上教师提出问题让学生进行讨论:(I)为什么加硫酸之前要加少量水润湿蔗糖?(2)蔗糖与浓硫酸混合后为什么会变黑?(3)过一会儿,黑色物质为什么会体积膨胀?(4)产生的有刺激性气味的气体是什么?随着对问题的逐一讨论解决,学生明白了蔗糖变黑是由于浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的比例脱离出来,最后生成碳,因此蔗糖变黑。而体积膨胀是由于浓硫酸溶于水放热,加热条件下碳与浓硫酸反应生成二氧化碳以及具有刺激性气味的二氧化硫气体,使黑色物质膨胀。通过化学方程式C +2H2S04(浓) =CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O,分析得出浓硫酸在反应中起氧化作用,浓硫酸具有强氧化性的知识因此生成。
2.设计探究实验,提高探究能力
创新思维是创造能力的核心,它具有思维方向的求异性、思维结构的灵活性、思维进程的突发性、思维效果的整体性和思维表达的新颖性等品质。探索实验教学是培养和训练学生创新思维的有效途径。
自主探索训练,全面提高创新思维能力
①启发思维,鼓励学生提出问题。
在教学过程中,积极创设问题情境,留给学生思维空间,提出新问题。
例如在《胶体》一节教学中,先让学生写出碘化钾溶液和硝酸银溶液反应方程式 : AgNO3+KI===KNO3+AgI↓
接着提出:是否在任何情况下两者反应都能产生沉淀呢?(指导阅读胶体制备内容后演示AgI胶体制备实验。结论出乎意料,此时学生思维处于最佳时刻。他们会想为什么不会出现沉淀。所以顺势鼓励学生提出自己想到的问题,补充完善设问:“AgI为什么不沉淀下来,请从反应条件分析回答,并设法证明你的推理。”
②诱导探求,合理设计和评价解决问题的方案。
在学生的问题提出以后,教师适当引导分析问题的合理性,给予补充以完善设问和反问,为制定设想提出假设和实验方案作参考依据。提供有关参考资料和帮助查阅文献为学生解决急需解决的问题提供条件,对实验方案的合理性作适当的指点评价,以把握实验过程的操作安全。
三、教学过程的几点建议
1.改课本中验证性实验为探索性实验,要根据实验的内容目的和学生的实际有选择、有计划地进行,探索性实验的数量随年级与教材内容逐步增加。
2.挖掘扩充探索性实验,以对容易混淆、模糊不清的问题进行实验探索,如硫化氢与硫酸铜溶液,硫酸亚铁溶液是否反应,以增强学生感性认识。
3.教材实验习题的充分利用,在传统的教学中,不够重视实验习题教学,往往是以简单的问答来完成。其实它们具有很丰富的探索内容。
4.开放性探索实验的引进,一般是作为课外活动内容或开展兴趣小组活动时进行。
总之,在教学实践中,我深刻体会到,教师只有干方百计地将教材中的实验设计成学生探究实验,给学生创新的机会,培养学生创新学习的乐趣和精神,当学生获得创新学习的乐趣时,才能强化学生科学探究的意识,点燃学生创新思维的火花,发展学生的创新能力。