在實驗教學中培養學生的創新能力

趙曉東

創新教育是以培養人的創新意識、創新精神和創新能力為目的的教育,是素質教育的核心。化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗在培養學生創新精神、創新能力方面有著獨特的作用。

一、 在實驗設計中培養學生創新能力

(1)改結論為實驗,培養求異精神。培養學生的求異精神,就是讓學生不局限于某一種方法或思路,從不同的角度用不同的方法解決同一問題。例如,如何區別乙醇和水,達到對乙醇深刻的認識,同學們說出了不同的方法,⑴聞;⑵用有機物(苯);⑶用無機物(硫酸銅溶液);⑷測密度等多種方法。對于他們的設計方案教師不急于下結論,而是采取分組實驗的做法,這樣的研究性學習,學生不僅牢固地掌握了知識,而且對知識的掌握不是停留在知識的記憶上,而重在于其運用上,既培養了學生的求異精神,又使思維的靈活性和多樣性得到提高。

(2)改典型例題習題為實驗,培養發散思維。發散思維是一種無規則、無限制、無定向的思維,具有新穎性、靈活性、多邊性等特點。實驗設計的過程就是培養學生發散思維的過程。例如,怎樣區別苯、苯酚、四氯化碳、碘化鉀、乙醇五種無色溶液?如果從理論上解決這一問題,存在很多問題:⑴印象不深刻,知識得不到鞏固;⑵只想一種方法就不再思考,思維受到限制;⑶知識掌握不牢,不能對所給信息處理,問題無法解決等問題。若讓學生自己去設計、去嘗試,在思考和實驗中,他們的思維不再受到限制,會通過自己的實踐打開思路。

(3)改演示實驗為設計實驗,培養創造意識。課本的實驗一般都有明確的結論,不能吸引學生的好奇心和求知欲。如果將實驗進行改進和補充,既完成了課本對實驗的要求,又調動了學生的積極性、主動性,能力的培養、思維水平的提高也落到了實處。例如,把乙醇催化氧化成乙醛這個實驗,設計成用一個實驗來驗證乙醇催化氧化的產物。讓學生討論設計不同的裝置,共同討論完成實驗,實驗中發現的問題,通過積極的思考、討論得到更好的解決。這種實驗過程既培養了學生的動手能力,又培養了學生的創新能力。

二、 在實驗操作中培養學生的創新能力

(1)培養學習興趣,激發學生的創造性思維。心理學研究表明,學生對學習現象發生興趣時,大腦中有關學習的神經細胞處于高度興奮的狀態,就產生了主動探究知識的欲望,從而激發了創造性思維。例如,鈉與水反應的實驗,學生興趣濃厚,思維活躍。鈉為何浮于水面熔為小球?鈉又為何四處游動而嘶嘶作響呢?溶液為何發熱?一系列的問題激發了學生的求知欲,激活了思維。

(2)在實驗中提出問 題,引發學生的創造思維。在實驗教學中,引導學生提出問題,步步啟發,層層誘導,使學生產生多種獨創的想法,提高學生的創造性思維能力。例如,鹽類水解的實驗:水中加入酚酞,再加入少許醋酸鈉。引導學生觀察、發現、思考問題:①溶液怎么變紅了?②鹽溶液為什么不呈中性?③醋酸鈉為什么能使水的電離平衡遭到破壞?等。學生將已有的知識作為創新的階梯,積極思考,認真分析,經過熱烈討論得到了滿意的答案,他們的創造性思維能力也得到了發展。

(3)不斷改進、創新實驗,培養學生的創新能力。要培養學生的創造性思維能力,教師要不斷改進實驗,使實驗更合理,效果更明顯。例如,學生實驗乙炔的制取和性質時,便大量進行了改進。有的先加水,傾斜試管,然后在試管上端放一塊電石和一團棉花,塞緊單孔塞,緩緩豎立試管。有的用底部略有破損的試管,通過放入或提出水中控制反應的進行。在銅與硝酸反應的試驗中,為了防止污染,有的同學將銅屑改為銅絲,可用提取銅絲控制反應,減少反應物用量及有毒氣體的產生。正是因為教學中注重了實驗的改進、創新,使學生的創新能力得以提高。

(4)鼓勵學生設計實驗,培養學生創新能力。教師可結合教學內容,選擇適當的實驗設計題,讓學生發揮自己的聰明才智,大膽地設計方案,探索解決問題的多種途徑和方法,再親自動手實驗。對存在的問題,教師應及時地給予啟發、點播、疏通,探索問題的思維障礙及某些知識的局限,在學生獲得全面豐富的化學知識的同時開發學生的創造性思維。

(5)開展課外活動,發展學生的個性和創造力。將對化學有濃厚興趣而又有一定基礎的學生組成化學興趣小組,定期開展活動,讓學生在興趣活動中培養自己的創造力,發展自己的個性。例如,有一個學生發現紫色卷心菜遇醋變紅,由此萌發了由蔬菜花瓣兒提取酸堿指示劑的想法……教師知道后,給予了積極肯定,并指導興趣小組討論制取指示劑及指示劑變色范圍測定的方案,然后動手實驗,取得了很好的效果。

(大城縣第一中學)