化学实验教学中如何培养学生的创新能力

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  化学是一门实验科学,通过化学实验,易于激发学生的学习兴趣,启迪学生思维,促进手脑并用,对于培养学生的创新能力起着十分重要的作用,现结合自己的一些做法,谈谈体会。
  一、增加一些演示实验,激发学生的创造性思维
  化学实验以其生动直观、现象新奇等特点而引起学生强烈的好奇心和求知欲,容易使学生对教学内容产生生动探求知识的欲望,从而激发学生的创造性思维。所以,化学教学应尽可能的创造条件多做实验,让学生自觉而独立的运用已有条件进行实验,从不同角度仔细观察,捕捉瞬间即逝的现象,分析各种现象的互相联系,在已有知识基础上构建新的知识。
  例如,在“催化剂”概念的教学中,补做了一个实验:在两个石棉网上分别放两堆白砂糖,其中一份混少量香烟灰,分别用火柴点燃,结果混香烟灰的白砂糖很快燃烧起来,而燃烧结束后学生可观察到香烟灰依然存在,结合用氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的实验和二氧化锰所起的“催化”作用,学生很容易发现上述实验中香烟灰的作用,是白砂糖燃烧的“催化剂”虽然学生对白砂糖和香烟灰这两样物品比较熟悉,但对白砂糖在香烟灰催化下的燃烧很新奇,一方面加深了对“催化剂”的认识,另一方面对二氧化锰以外的“催化剂”也产生了浓厚兴趣,有助于进行科学探究。
  二、改进部分课堂演示实验,培养学生的创新能力
  化学教学中学生看得最多的是演示实验,但部分实验由于传统实验方法的束缚,常有现象不明显的遗憾。例如,按照课本上的方法进行甲烷燃烧的实验就存在一些不足:当观察到烧杯壁上有水雾出现时就倒转烧杯则不能是石灰水变浑浊,而让烧杯继续在火焰上则水雾又很快的消失了,即便这样倒石灰水现象也不明显。针对这样的现象,我请同学们尽可能的去找原因,经过分析他们对可能的原因罗列了几种,比较集中的意见是认为生成的二氧化碳密度大,逸散到空气中了,于是我鼓励学生积极思维,大胆改进实验,弥补上述不足。几经反复,大家一致认为应作这样的改进:吧原来的尖嘴直导管改成尖嘴弯导管,把原来烧杯罩在火焰上改为让甲烷在正立的烧杯中燃烧,并且在烧杯口盖一玻璃片。在玻璃片处观察水雾,火焰熄灭后在烧杯中注入石灰水振荡,通过演示,浑浊现象很明显。学生在改进实验的过程中获得了成功的喜悦,这样既激发了学习兴趣,无形中又培养了创新能力。
  三、设计探究性实验,培养学生的创新能力
  化学教学中尽管有较多的验证性实验,也应该把这个过程当做自主探究的过程,更要注重引导学生有意识的去一时设计探究性实验,发展学生的发散性思维,从而促进学生创新能力的发展。通过对实验的设计和探究,一方面能从探究过程中透过各种实验现象认识事物的本质,另一方面可以充分发挥想象力,培养学生的探究与创新能力。
  以同体积的饱和食盐水和蒸馏水的鉴别为例:学生在学完溶液后可以让学生通过探究将这两种物质鉴别开来,并写出鉴别的方法和结论。学生起初会从已有的知识结论来考虑,他们首先想到的是用蒸发溶剂法将二者区别开,然后教师引导学生进行多学科,多层次的思考,从本质上分析二者的差异:食盐水中存在钠离子。氯离子和水分子,而蒸馏水中只有水分子,这些差异导致了二者在物理和化学性质上的不同,学生通过发散性思维的思考,设计了几套实验方案:称重量法,电池导电法,物块在液体中的浮力测量法,蒸发溶剂法,离子检验法,品尝法。通过学生自己的思考并设计实验,不但巩固强化了基础知识,又锻炼了动脑动手能力,激发了创新意识,培养了创新能力。
  四、设计贴近课本知识的实验习题,培养创新精神
  设计实验习题既是化学教学上的一种特殊习题,又是要求比较高的特殊形式的学生实验。实验的原理,使用的仪器和药品、操作的步骤和注意事项等都由学生自己设计,这对学生综合运用基础知识的实验技能,培养他们借助实验研究解决某些实际问题的能力,以及培养创新精神和能力具有重要意义。
  在学完酸、碱、盐后我给学生安排了这样一道实验习题:如何鉴别以下五种无色溶液:NaCl NaNO■ NaOH Na■SO■ H■SO■ ,给学生时间设计方案,并将可行方案制作出实验流程图,然后将实验方案进行课堂交流并提出质疑。
  方案:将五种无色溶液编号为A B C D E,各取少量,滴加紫色石蕊试液
  根据以上方案可以得出结论,而这时还要针对上述方案提出以下问题,启迪学生进行创造性思维。
  1.可否将石蕊试液改为无色酚酞
  2.能否将后两步调换顺序
  经过激烈的争论思辨,相互启迪,学生最终形成共识:若将(1)中的石蕊改为无色酚酞,将无法区分出,(2)步骤中无法将Na■SO■和H■SO■区分开。如将(2)、(3)中的溶液互换,将出现白色沉淀,造成干扰,无法区分
  通过不断地问题情境,设置悬念,组织学生交流探讨,分析,使他们在讨论中自我修正、完善、评价、能主动的进行主体表现。由于讨论中开阔了学生的思维境界,这样不仅培养了学生敢于探索的毅力和自信心,同时也培养了学生的创新精神。
  综上所述,通过加强化学实验教学,提高了学生学习的积极性和主动性,学生的智力和思维的深刻性、严密性、创造性、广阔性和敏感性都得到了开拓和训练,同时也锻炼了学生探索追求真理的精神和创新能力。
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