立足實驗教學關注創(chuàng)新能力培養(yǎng).doc

立足實驗教學 關注創(chuàng)新能力培養(yǎng)昆山市第二中學 文桃英 摘 要：本文根據課程標準的最新要求，立足實驗教學，通過對教材實驗內容的改進和設計，探索培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具有實踐意義的基本策略。 關鍵詞 實驗教學 創(chuàng)新精神 創(chuàng)新能力現(xiàn)代科學技術的飛躍發(fā)展，“神舟”五號的成功發(fā)射，向學校教育提出了一個問題：這就是如何使學生在有限時間內，不僅掌握更多的科學文化知識，而且給他們以“點石成金”的指導，開啟知識寶庫的鑰匙，發(fā)展他們的能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神 ，以適應現(xiàn)代科學技術發(fā)展的需要?；瘜W是一門以實驗為基礎的自然科學。全日制中學化學教學大綱明確指出：“加強實驗教學是提高學生能力的重要環(huán)節(jié)”。化學實驗不僅是學生獲取化學知識，認識化學規(guī)律、形成化學概念、提高各種能力的重要途徑，而且此過程對學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是其他教學手段所不能替代的。在長期的教學實踐中為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力使學生的素質得到完善和發(fā)展，我們從以下幾個方面進行了一些探索：一、變演示實驗為學生實驗，激發(fā)學生的創(chuàng)新動機。楊振寧教授曾經說過：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機會?！?中學教材中演示實驗多，學生實驗少，而一些教師常年不自覺的用講解和演示代替學生實驗。本著對學生的未來負責，教師應把學習的主動權、自由權交“還”學生，讓學生真正成為學習的主體。否則學生就沒有發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)展能力的機會，更談不上創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 例如：在推導可燃物燃燒兩個條件的演示實驗時，我先介紹了白磷的毒性，易燃性，一般保存在冷水中，然后按擬定的實驗步驟讓學生分組實驗。 器材：實驗室制氧氣全套裝置燒杯、膠皮管、玻璃管、三腳架、石棉網、白磷、鑷子。操作過程：1、 在燒杯內加入一小粒白磷及約1/3的冷水。2、 加熱至500 c時觀察現(xiàn)象3、 制取氧氣并通過玻璃管向水中白磷通入氧氣（觀察發(fā)生現(xiàn)象-水中火花）4、 正確處理反應后的廢液，洗滌所有儀器并按規(guī)定放置。完成記錄。實驗完成后，指導學生相互交流實驗結論，及分析成功和失敗的原因。通過討論最后得出結論：燃燒必須同時具備兩個條件，一是可燃物與氧氣接觸，二是可燃物的溫度達到著火點。通過放手讓學生去做去想，去討論，培養(yǎng)了他們的科學態(tài)度,同時根據觀察到的現(xiàn)象歸納總結出燃燒條件，使學生印象深刻難于遺忘。在實驗過程中，成功者從中獲得喜悅，從而激發(fā)其創(chuàng)新的興趣和動機，失敗者從中吸取經驗和教訓，從而激發(fā)其認真思考，勇于創(chuàng)新，從而使教學過程成為以學生學會求知，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的過程。二、開展探究性實驗，增強學生創(chuàng)新意識。 新課程標準中的科學探究，是學生積極主動獲取化學知識，認識和解決化學問題的重要實踐活動。以往教材中的實驗教學多屬注入式。實驗教材將實驗原理，實驗步驟以及實驗現(xiàn)象都寫的一清二楚，實驗只是被動的驗證，機械地重復，缺乏主動性，能動性，在一定程度上影響著學生觀察，分析和解決問題能力的培養(yǎng)。而探究性實驗是指在化學實驗的基礎上，通過科學的分析綜合等思維過程來獲取知識，這一過程要求學生有較多的思考和討論，學生處于一種主動探索知識的狀態(tài)，是學生親自去感受、探索、查明問題的關鍵所在，尋求解決問題的最佳方案。在教學中要根據學生的實際和教學內容，注意改進傳統(tǒng)的實驗教學，盡量將演示實驗改成探究性實驗。這樣，既避免了學生將實驗現(xiàn)象和結論死記硬背而抑制實驗能力的培養(yǎng)，又可以創(chuàng)設學習情景，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。例如，上二氧化碳的實驗室制法這堂課，我們是這樣設計的：首先提出問題，為什么采用石灰石和稀鹽酸作為實驗室制二氧化碳的反應物，而不用其他的物質哪？學生會覺得問題很難。不過我再提示學生以前學習過哪些產物有二氧化碳的化學反應，學生開始積極思考回憶學過的方程式。學生會認為它們都行。但在教師的引導下一一排除，堿式碳酸銅生成二氧化碳需要加熱，碳酸本身不穩(wěn)定，單質碳和石蠟燃燒產物一定混有氮氣氧氣等雜質，煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫，條件苛刻實驗室不易實現(xiàn)了。相比之下用石灰石與稀鹽酸反應，不需要加熱，室溫反應，反應前沒有氣體，產物中的氣體只有二氧化碳，容易凈化。又提問此實驗采用石灰石能不能用純凈的碳酸鈣粉末、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末代替，稀鹽酸能用稀硫酸代替嗎？找若干名學生到前臺協(xié)助完成下步對比實驗（為了增強實驗的趣味性和可觀性可設計用彩色氣球幫助判斷反應速率快慢）。由此得出反應物應當采用塊狀石灰石固體與稀鹽酸。既然此反應是在常溫下進行的，應當采用什么樣的反應發(fā)生儀器裝置呢？讓同學回憶實驗室制氧氣和氫氣裝置有哪些異同！教師可投影兩者的裝置圖以示區(qū)別。學生能答出制氧氣時反應物都是固體，需加熱，采用大試管和酒精燈。試管口略向下傾斜。而制氫氣時反應物有固體和溶液，不需加熱，采用啟普發(fā)生器或帶長頸漏斗的大試管，管口向上。學生對比容易發(fā)現(xiàn)實驗室制取二氧化碳的裝置和制氫氣的裝置應雷同，因為都是塊狀固體與酸反應，生成氣體。結合實驗特點，讓學生思考。除此之外，還有哪些可行的替代裝置方案？集思廣益，根據學生回答，歸納幾種方案。教師也可展示教參上的幾種方案，大開學生的視野。在探討研究的平和氣氛中，蘊涵著無窮趣味，在教師的一步步的嚴謹邏輯關系引導中培養(yǎng)學生的思考分析能力。創(chuàng)新是一個民族的靈魂，在化學實驗教學中，增設探究性實驗，開展研究性學習，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。三、引導自主設計實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力實踐是創(chuàng)新的搖籃，“照方抓藥式”的實驗能夠提高學生操作的熟練程度，但不能培養(yǎng)和鍛煉學生的創(chuàng)新能力。實驗設計是一個動手動腦并可培養(yǎng)學生各方面能力的過程。通過學生自己思考設計實驗，既可以培養(yǎng)學生動手動腦解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設計的能力。但鑒于初中學生，剛接觸化學不久，設計能力很有限，因此，留給他們的問題不能太難，應扣緊教材、貼近生活，應避免隨意加深難度，拓寬廣度，否則會導致學生對創(chuàng)新望而卻步。、改進一些課堂演示實驗。對于一些課堂演示實驗，遇到浪費能源，操作復雜，污染物不易處理時，先帶領同學們共同分析實驗的不足之處，然后鼓勵學生去改進實驗，設計合理的方案，這樣不僅可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，而且還會激勵學生敢于創(chuàng)新。例如：在學習一氧化碳還原氧化鐵時，首先提問應選用氫氣還原氧化鐵，還是用碳還原氧化鐵的實驗裝置？選擇裝置的依據是什么？由于一氧化碳有毒，用這套裝置實驗可能會產生什么不良后果？能否改進一下，既能排除污染，又可以驗證產物中二氧化碳？課本中的改進裝置用兩頭加單孔玻璃管來代替試管有什么好處？盛石灰水的裝置為什么要長管進氣，短管出氣？反過來，行不行？為什么？石灰水的作用是什么？多余的一氧化碳怎樣處理？能不能將燃燒產生的大量熱充分利用？然后讓學生注意觀察課本演示一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置圖，分析此實驗方案有哪些弊端，最后師生共同小結有以下不足：消耗一氧化碳量很大，反應后還要通入一氧化碳直到試管冷卻。實驗結束時易引起石灰水倒吸試管破裂 操作裝置太復雜。鼓勵學生繼續(xù)思考，如何改進此實驗才能消除這些不足呢？此時，同學們思維都活躍起來，積極創(chuàng)新，設計出的結果多種多樣，有的只考慮到一方面，有的兼顧了多方面。盡管有的學生的分析和設計還不夠完善，但卻體現(xiàn)了學生不唯書本，不唯教材，勇于批判的創(chuàng)新精神。、設計貼近課本、生活的小實驗 課程標準的最新要求，教師要突破惟教材的課程關，從顯示生活出發(fā)，從學生實際出發(fā)，選擇與學生已有或正在進行的與生活密切聯(lián)系的教學內容，圍繞學生周圍的自然環(huán)境，家庭環(huán)境學校環(huán)境為背景開展學習設計貼近課本生活的小實驗。能更好地使學生感受到化學在科學發(fā)展，技術進步以及社會的生產，生活乃至生命中的價值。能有效地縮短學生與化學知識的心理距離，而激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望。培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。 例如：在學習了化學與能源之后可以布置學生參考演示原電池裝置設計家庭小實驗-水果電池：用鋅片和銅片作電極、銅絲、小燈泡等連成電路實驗化學能轉化為電能。要求學生畫出原理圖、寫好實驗報告、并記錄實驗操作中出現(xiàn)的問題。這種家庭小實驗使理論與實踐相結合，讓學生感到化學就在他身邊，激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的動手能力和創(chuàng)造性地解決問題的能力，教師對優(yōu)秀設計方案應加以肯定和鼓勵，使其體會到創(chuàng)新的樂趣和成功的喜悅。綜上所述，通過加強實驗教學的實踐表明：把自主、合作、探究這些對人的成長很重要但曾經被忽略的東西凸顯出來，大大提高了學生的學習積極性和主動性，學生思維的深刻性、嚴密性、創(chuàng)造性等得到行之有效的開拓和訓練，同時也鍛煉了學生勇于探索追求真理的精神和創(chuàng)新能力。參考文獻： 劉知新、化學教學論 高等教育出版社1997年3月第2版第87-88 頁 曾亞平、 初中化學實驗教學改革與創(chuàng)新 中學化學教學參考 2003年第12期第24-25頁 徐長根、研究性學習與化學教學 中學化學教學參考 2003年第1-2期第37-38頁be appropriate, legible. 6.4.3-core line, set the set into t