在新課程理念下,課程資源包括教科書、教師、學生和與課程相關的所有資源。實施課程標準的教材可以有多本,即真正實現“一綱多本”,教師也是教材的開發者,教師可以因地制宜,根據學校資源、學生實際、教師個性,在教學設計中對教學資源進行優化整合,以利于培養學生的創新精神和實踐能力。教師對教材經行創造性的加工和處理,以求達到教學效果的最優化,體現教學的人性化,促進學生個體的發展。化學學科是以實驗為基礎的,因此通過實驗教學,對培養學生的創新意識和創新思維能力是最有效的方法之一。現以新課程理念為指導,從幾個方面探討化學實驗中的創新能力的培養。
一、實驗引導,啟迪學生創新思維
對于學生來說,興趣是最好的老師,從學生興趣入手,通過激發可以大大提高學生制動參與創新的積極性,讓學生學的主動,就必須把課堂上學習的主動權“還”給學生,否則學生就不可能有主動參與的積極性,也就沒有發現問題,發展能力的機會,更談不上創新精神和創新能力的培養。同時若能讓學生親身體驗,得到成功的喜悅,會使他們學習化學的興趣更濃,探索創新的動機更強烈。
16世紀中葉和17世紀的一些科學家發現的某些金屬與酸(無強氧化性)反應制取氫氣的方法,在工業上雖無實用價值,但卻是實驗室制取氫氣的極為簡捷的方法,先有鎂、鋅、鐵三種金屬,已知均可與稀硫酸反應制得氫氣,從反應速度與便于收集等因素考慮,實驗室究竟采用何種金屬與稀硫酸反應比較合適呢?
實驗前的導學,使學生興趣盎然,尤其是學生們親手進行探索實驗,經思考分析得出實驗室制取氫氣可選用鋅粒和稀硫酸反應的結論,極大地激發了學生動手實驗、動腦思維的積極性。
二、設實驗新情境,促進學生創新思維
現行教學中的實驗教學,多屬于注入式,整個演示過程,學生始終處于觀眾的位置上,不能使學生主動思考,不能使學生主動思考,某些具體的操作細節或現象一晃而過,不能留下深刻的印象,實踐證明這種方法不利于調動學生的積極性。為了克服此弊病,變被動為主動,在課堂教學中,除提出問題,做適當的引導外,要給學生創設研究問題的情境(實驗現象、思考、討論、改進),使學生親自去感受、探索、查明問題的關鍵所在,尋求解決問題的最佳方案。
例如,在介紹鐵的化合物知識時,課本上安排了制備Fe(OH)2白色沉淀的演示實驗。
問題1 如何制備Fe(OH)2白色沉淀?
學生活動:可溶性亞鐵鹽酸溶液中滴入堿溶液。
學生設計方案動手操作:將NaOH溶液直接滴入FeCL2溶液中。
現象:立即出現灰綠色沉淀,過一段時間后變成紅褐色沉淀。
學生的好奇心一下子被激發出來,他們產生了強烈的疑問:為何沒有見到白色沉淀?
此時引導學生探索原因:+2價態的鐵易被空氣中的O2氧化成+3價的鐵。
問題2 如何操作才能得到Fe(OH)2白色沉淀?
學生活動:沒有空氣的條件下。
學生設計方案動手操作:將滴管插入試管里溶液的下面慢慢擠出NaOH溶液。
現象:滴入后還是見到灰綠色沉淀,過一段時間后還是變成紅褐色沉淀。
此時學生炸開了鍋,各抒己見:①要用新制備的FeCL2溶液;②久置的NaOH溶液中溶解了少量的O2;③液面上最好液封。
學生又設計方案并動手操作:試管中先加入新制的FeCL2溶液,再加一定量的植物油或汽油,然后將膠頭滴管插入液面下,逐滴滴入煮沸過的NaOH溶液。
現象:產生白色Fe(OH)2沉淀,且能保持較長時間。
經過學生動手動腦,創新改進,深入探究,既激發了學生的創新意識,調動了學生的學習積極性,又培養和鍛煉了學生創新思維的能力,收到事半功倍的效果。
三、改進實驗,培養學生的創新能力
實驗情境的改變,不是憑空而論的,而是根據一定的實驗目的,一定的研究方法的需要,從有利于學生積極參與教學活動而定的。
例:在演示Na與水的反應的實驗時,可將原實驗改進為用投影儀配合的試驗。將滴有酚酞試液的水注入投影儀上的培養器中,打開投影儀,向盛水的培養器中加入綠豆大小的鈉塊,改進后的實驗不僅效果優于原實驗,而且也方便了做到全體同學觀察實驗現象。如果在實驗前,教師能列出下列觀察目標:
1:鈉塊投入水中是沉還是浮?
2:水反應時會發生什么現象?
3:滴有酚酞的水的顏色有無變化?等等。
學生在明確目標的情況下觀察實驗,既有助于培養學生的觀察能力與思維能力,還可養成學生良好的觀察習慣,當學生表述完所有觀察到的實驗現象后,教師以“浮、球、游、嘶、紅”最簡潔的語言描述顯現出的實驗現象,可顯著提高學生對感性認識的持久性,增強與實驗現象對應匹配的性質:“小、低、氫、列、堿”的導出,更有利于學生抓住的本質屬性。教師對實驗的改進及關鍵用語的提煉,有利于學生模仿,不僅使學生得到了基本科學方法的訓練,而且也有利于學生運用實驗抓住本質,提高解決實際問題的能力。對增進學習興趣、培養學生創新思維大有益處。
綜上所述,通過加強化學實驗教學,提高了學生學習的積極性和主動性,學生的智力和思維的深刻性、嚴密性、創造性、廣闊性和敏捷性都得到了開拓和訓練,同時也鍛煉了學生勇于探索、追求真理的精神和創新能力。