关于高职院校基础化学实验教学中培养学生的创新能力探讨
2021-08-10张雅峥
张雅峥
郑州旅游职业学院 河南 郑州 450000
引言
化学作为一门实践性以及理论性较强的学科,其相关学习以及相应知识点具有客观性,能够满足学生对于世间万物的认知需求心理,并且对学生学习有较强的吸引力。然而,在基础化学实验教学中对学生相关创新能力的培养,需要在实践环节中对现有的教训模式进行不断的尝试与探索。从而提高学生创新能力以及尊重学生个性的发展,为社会提供有效的创新性科研人才。
一、先实践再进行知识讲解,培养学生创新能力
针对开展相应的基础化学实验相关的实验理论,以及实验所需要的设备和相应的操作流程相对简单,并且而学生具备相应的实验基础知识。在教学中,教师可以开展通过先让学生进行实践然后再进行知识讲解的教学模式,来对学生的创新能力进行有效的培养。通过此教学模式,在教师的指引下,学生通过课前预习以及对相关实验教学的内容进行充分提前的考量,将实验报告进行完善。在实验的环节中,将化学实验需要要达到的目的,实验所需要采用的设备、实验步骤以及实验预防方案进行全盘了解。此后,在课堂上来开展相应的实验学习,通过相应的实验学解决在预习环节中学生所遇到的疑问。通过此教学模式,使得学生在课前通过自身的预习环节中对姿势的认知来进行相应的实验,教师通过实验过程和结果可以了解学生预习的情况。
教师在实验前无需进行过度的知识讲解,而将此时间留给学生们进行讨论。学生具备事先预习的知识,会很快的进入到实验学习中。同时在进行相应的实验操作环节,可充分让学生之间进行相互讨论,对知识原理进行相互推导。从而实现从抽象的知识到具体现象的转换环节。通过此教学形式,能够使得学生全身心的投入到基础化学实验的教学环节中,并且充分的协调学生在动手能力以及思考能力方面的协作,为其后续创新能力的培养提供良好的先前训练。
比如在针对无机化合物的实验教学中,通过实验将化物进行不同形式的分离,通过实验现象来对实验结果进行推敲,而相应的实验过程也不需要使用复杂的实验设备,因此教师在进行此类化学实验的教学环节中可采用,先实践然后再进行知识讲解的教学方式,使得学生能够对知识由浅到深进行不断的循环学习。
二、对化学实验提问来提高学生创新能力
在高职院校基础化学的课堂上,通过提问的教学模式可以提高学生对于知识的全面认知。在提问环节,教师针对学生回答的内容进行有效分析,同时给予回到正确的学生相应的鼓励并且鼓引导学生进行额外知识的发散;对提问回答错误的学生,教师给予及时更正并且指出相应的学习问题,来改善学生对于基础化学学习的错误理解。通过对基础化学实验过程进行提问,学生在回顾实验环节中遇到的现象,从而产生对知识的进一步分析与深化。例如在进行硫酸铜相关反应的实验环节中,教师可以提问硫酸铜的颜色,以及其发生反应的前提是什么,如何证明实验成功等一系列问题。然而此类实验其简单的运用到化学中的置换原理,而相应证明化学实验成功的现象也很简单,通过溶液沉淀的颜色进行判断,是否出现蓝色沉淀。而对应的化学问题,可让学生举一反三对引出其他认知与理解。即金属元素都具有相应的置换能力,提问学生切对应的化学置换原理等问题。
通过一系列的提问与回答,让学生初步具有对于知识进一步理解的能力,从而通过一系列的实验创新来增强对知识的领悟。在往后的学习以及工作生涯中,通过类似对自己不断的提问,来找到问题的切入点,来提升自身的认知层次。从而达到创新的目的。创新来自于对问题的好奇,而激发学生对问题的好奇心,则需要适当的引用提问来创造相应的条件。因此,对化学实验提问,对提高学生创新能力方面是有帮助的。
三、改善基础的实验教学法,提高学生对于问题的解决能力
高职学生在学校的学习期间是其能力培养以及对知识基础理论的掌握最佳时期。在进行化学实验教学内容的改革中,需要以强化学生创新能力作为主要方向,而需要改变的问题主要是以下几点,第一,对现有的实验流程进行调整、重组以及扩充。通过让学生之间进行有效讨论以及相关实验前期的论证来确定实验的主要内容。对于某些已经过时的或与专业特点不符的实验,进行舍弃与停止。着重培养学生对于新技术以及新知识的创新能力为目的,来开展相应的实验。并且最大限度的对本专业培养目标进行放大,从而确保在化学实验的教学环节中其相应的系统具有完整性并且支持实验的理论具有前沿性。
其次,化学实验是考量综合性问题的一种方式。需要通过单一的实验现象去推导整个实验原理,最主要的是要培养学生举一反三的思维。能够使得学生提出问题并且解决问题,因此当下需要根据学生实际化学实验的要求,来采购相应的仪器设备,并且设计相关的实验路线,合理安排实验步骤。尽可能让学生完成独立操作,以及完善实验报告等。
四、开放实验室,提高实践创新机会
在化学实验教学环节中,为了不断的拓展综合性,以及设计性实验教学的比重,需要对实验室进行有效的开放以及利用。当下教学改革是要求以实践为主,因此对实验性进行有效的开放是体现教育改革的重要教学措施,是充分利用教学资源以及空间的现象,通过开展实验室可以使得学生有效自主的开展化学实验活动,学生自主的安排相应的学习时间,从而最大限度的调动以及激发学生对于化学实验学习的主动性和积极性。针对实验室的开放,不仅是要在时间以及空间上进行全方位的开放。而且在相映教学仪器以及设备等方面,也需要进行适当的开放。在开放的实验室中,学生作为教学的主体,应当发挥主动思考的能力。教师鼓励并且引导学生对实验进行尝试,对实验本质提出不同的疑问,尝试多种实验设计方案以及解决问题的途径,选择最优的途径与方案。此外,教师还需要学生对于实验现象进行仔细观察,记录反常的实验现象,进行相映的知识思考。从而激发学生对于创新创造的灵感,使得学生在实验环节中对自身能力进行全面培训。
五、计算机仿真模拟实验培养学生创新能力
在高职院校化学的实验教学环节中,化学的魅力在于可以通过不同的实验得到不同的结果。以形象、直观的实验结果,给学生对于知识的认知与理解提供有价值的基础信息。但是由于当下实验环境以及实验器材限制,再进行某些化学实验的时候仍然不可能做到理想的结果。此时通过引用计算机仿真模拟实验相关教学,来进行类似实验环境以及实验条件苛刻的化学反应中。通过相应的模拟仿真,来得到对应的实验结果,从而满足学生对于化学基础知识的学习以及领悟,并且学生可以通过相应的仿真模拟软件,按照自身的喜好进行不断的化学实验尝试,以满足其创新的好奇心。从而达到对学生创新能力培养的目的。
例如,在现实的化学实验中,黄金是很难发生反应的,但是黄金发生反应需要在一定严苛的基础实验环境要求中。例如,温度、酸碱度等等。然而针对王水的使用,在化学教学实验环节中是不允许使用的,由于其高腐蚀性无论是对于实验器材以及时间操作者都是一种风险。因此通过计算机模拟仿真化学实验,学生可将黄金与王水相互融合查看是否两者会进行相互反应,最终通过模拟仿真的结果,得到相应的答案,即黄金可溶于王水中。诸如此类的化学实验还有很多,例如,在其他高温高压的环境下是否会发生其他不常见的化学反应,当下所有的化学反应均为可逆反应,只是可逆现象程度强与弱而影响直观判断。学生可创造不同的实验环境,来达到对于可逆反应研究的目的。例如增加酸度,增加压强与温度,查看可逆反应现象是否会加强等一系列现象。
通过这一系列的实验仿真模拟,来提高学生对于化学更深层次的认知,通过自由的实验组合来提高学生对于知识运用的创新能力,提高自身的见识以及对于化学本质的认知,并且拓展自身的知识面,对世间万物化学反应的现象有一个更明确的认知。使得学生在化学科研创造中能够发散自身的思维,做出更多的创新价值的活动。
结束语
当下关于高职院校进行化学实验教学中,对学生创新能力培养相关教学模式的开展。其需要以学生作为教学主体来开展对应的化学实验课程。对现有的教学资源进行充分开放,来提高学生对于实验学习的频率,充分满足学生实验教学的需求。此外,相应的教学需要教师以提问的形式来进行引导式的化学实验课程教育,在培养学生创新能力的方面,集合现有的教学资源,因地制宜的开展相应的教学活动,并且积极地引入先进的教学设备。例如仿真模拟软件对严苛的化学反应进行模拟仿真,让学生自由的组合相关化学反应条件,使得学生在领悟化学知识的时候也能够引发对于化学本质更细致的思考,从而提升学生的创新能力。当然,一切的化学实验教学需要以学生兴趣作为开展的前提。