【摘 要】化學實驗教學是激發學生的創新意識和培養學生創新能力的重要途徑。文章闡述了筆者在化學實驗教學中培養學生創新能力的幾點想法。在化學實驗教學中應加強實驗的深層次教學功能開發,提高學生學習的積極性和主動性,使學生的智力和思維的深刻性、嚴密性、創造性、廣闊性、獨特性和敏捷性等得到行之有效的開拓和訓練,從而提高學生的創新思維能力。
【關鍵詞】化學;實驗教學;創新能力
化學實驗是化學教學的一項重要內容,在化學教學中發揮著獨特的認知功能,也是學生學習化學興趣的源泉之一。讓學生積極參與實驗活動,利用所學的化學知識自己設計實驗解決實際問題,能極大的激發學生的創新意識,培養學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。因此,我們必須立足于化學實驗這個基礎,培養和發展學生的創新能力。筆者結合自身多年的實驗教學實踐,就如何加強實驗教學,在實驗教學中提高學生創新能力談一些想法。
一、通過學生創新實驗設計或進行探究性實驗來激發學生的創新意識,培養其創新能力
創新實驗設計或探究性實驗不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能,還要求他們靈活地、創造性地綜合運用這些知識和技能。創新實驗設計或探究性實驗在激發學生的創新欲望、培養他們的創新意識和創新能力等方面所具有的作用是其他常規實驗所不能替代的。
如學習原電池知識后,可設計探究性實驗課,在實驗室中利用生活常見物品自制簡易原電池,引導學生把課堂上學到的理論知識轉變成實際的應用。化學知識中能夠實施創新教育的知識點很多,只要我們時時留心,以培養學生創新能力為己任,在教學中有目的、有意識地長期堅持下去,必定會使學生的創造力不斷提高,培養出符合時代需要的勞動者。
二、加強演示實驗,培養學生的創造性思維
如有一道練習題:在實驗室里做硫酸鋁溶液和氫氧化鈉溶液的反應實驗時,采用不同的操作順序,會得到不同的結果。①把少量硫酸鋁溶液滴入到氫氧化鈉溶液里,出現白色沉淀,又很快消失。②把少量氫氧化鈉溶液滴入硫酸鋁溶液里, 得到白色沉淀。這道題涉及了鋁的兩性和過量問題,學生一般都能較快得出答案。在此基礎上,進一步提出問題:在①中如果連續把硫酸鋁溶液滴入氫氧化鈉溶液里,會出現什么現象? 最終能得到白色沉淀嗎?在②中繼續把氫氧化鈉溶液滴入到硫酸鋁溶液里,又有什么現象?白色沉淀會消失嗎? 事實勝于雄辯,最好的解決辦法就是實驗。通過實驗,學生對知識的理解更加準確,對實驗現象的認識更加深刻,思維的靈活性也得到鍛煉和提高。
三、利用學生分組實驗和課外實驗,培養學生的創造性心理品質和創造實踐能力
化學實驗特別強調個人的動手能力和綜合應用能力。這就要求教師勇于創新,大膽改革,采取各種措施為學生提供盡可能多的動手操作的時間機會,使學生在實驗過程中變被動為主動,在實驗技能、知識應用、觀察現象、分析問題及解決問題等諸方面的能力得到全面訓練,從而培養學生對科學知識的創新。我采取了以下做法:
1.適當增加實驗內容,通過實驗培養學生的好奇心和求知欲
如乙醛與 Cu(OH)2 的反應,除按課本完成實驗外,又增加了一個對比實驗,即CuSO4溶液過量,NaOH溶液不足時生成的Cu(OH)2 懸濁液再與乙醛反應。
2.開展課外實驗活動,為學生的創造活動提供方便條件
比如設計性或探索性實驗,可安排適當的時間讓學生在實驗室親自做一做,檢驗創造的成果。這對于開發學生的創造潛能、培養學生的創新能力無疑是有利的。
四、開發實驗的深層次教學功能,培養學生的創新思維
例如實驗:向體積為10mL,物質的量濃度為2mol/L的氯化銅溶液中投入10g鋁片。
實驗現象觀察:①鋁片表面立刻有紫紅色銅沉淀,同時產生較多的氣泡;②溶液綠色變淡,繼而產生藍色沉淀;③混合液溫度升高,試管壁發燙,產生氣泡速度明顯加快,鋁片上下翻滾;④混合液變黑,鋁片周圍有少量白色沉淀物產生;⑤一定時間后,試管底部有較多紅色粉狀銅沉積,溶液變成無色透明;⑥鋁片上繼續產生無色氣泡。實驗中觀察到的現象既豐富又復雜,大大超越了學生實驗前的預測結果,因而激發起學生的探索心理。
現象解釋與思維創新:①產生氣泡加快的主要原因?反應放熱,溫度升高,鋁銅原電池的形成;正三價鋁離子濃度增大,溶液酸性增強,反應速度加快。②混合溶液變黑的原因?生成的氫氧化銅分解成黑色的氧化銅。③最后溶液變成無色透明的原因?正二價銅離子濃度減小,促使溶液溶解平衡朝正方向移動,導致氫氧化銅和氧化銅溶解,溶液變成無色透明。限于知識基礎,學生無法解釋實驗過程中產生的白色沉淀。有部分學生認為白色沉淀是氫氧化鋁,也有學生認為不可能,且都提出了一些理由。這時,教師要積極引導學生深入思考,大膽推測,鼓勵開展思維創新,最終由學生得出在溫度較高時,銅和氯化銅可發生反應生成白色的氯化亞銅沉淀。
通過對該實驗的探索,提高了學生綜合應用鹽類水解、原電池、化學平衡等化學原理的能力,大大開闊了學生的思維境界,培養了學生思維的創新性。
創新是新課程改革的要求。不創新,科技、社會就不能進步,國家就沒有前途。缺乏創新能力的人將不能很好地適應時代的要求。培養學生的創新能力應該成為教學的主旋律。