周臣
【摘要】培養核心素養,就是培養學生創新意識,創新能力。中學化學教學肩負創新的使命。充分利用課本中教學內容,培養學生創新品質。本文作者在教學中進行了有益嘗試。
【關鍵詞】新課標 創新 化學教學 實驗 聯想 類比 問題設置 核心素養 創新意識 創新能力
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)03-0160-02
人的思想必須以知識為載體,任何有價值的聯想,想象甚至于幻想都是知識的運動形式。學中記,記中學,學中變,由接受知識到應用知識產生能力,這個產生能力的過程就是創新的過程。但知識本身不等于智能,知識多也不一定創新能力強。在新課標下,體現出學生掌握知識的同時,培養創新能力是新課標下的一種重要任務。在全民創業、萬眾創新的大背景下,中學教學同樣肩負創新的使命。關鍵是創新的理念、創新意識的形成,通過教學達到這樣的目的。通過化學教學,通過課本上的載體,培養學生創新意識,將學生獲得的知識調動起來,喚起學生創新意識。
一、設置問題引導,開動學生腦筋,激發創新熱情。
發現問題→尋找解決問題的方法→解決問題是創新的一般過程。激發學生強烈的問題意識,凡事多問個為什么,是創新引導的重要途徑。問題的提出,要靠教師的引導訓練,鼓勵學生獨立思想,大膽發現問題,質疑問題,不滿足于課本提供的現成答案,去發現去追蹤概念和理論的形成過程中的邏輯關系和方法技巧,讓學生把自己的觀點、發現的問題和教材比較,激發學生學習興趣,挖掘學生的創新潛能。例如講鹽類水解時,采用問題展示法。常溫下純水pH值是多少?加入Na2CO3后溶液的PH值是多少?水的電離平衡如何移動的?加入酚酞后會呈現出什么顏色?若純水中加入NH4Cl后,溶液的pH值是多少?水的電離平衡如何移動的?加入石蕊后會呈現出什么顏色?向純水中加入NaCl后,溶液的PH值是多少?水的電離平衡如何移動的?滴加石蕊或酚酞會有什么變化?最后學生會得出水解原理就是鹽電離出的陰離子、陽離子和水電離出的H+和OH-離子生成弱電解質的過程。其實質就是水的電離平衡移動的過程。又如必修2中,講原電池時,設置出如下問題:1.把Zn片和Cu片同時放入稀硫酸的燒杯中,會有什么現象發生?2.把Zn片和Cu片用導線連接起來又會有什么現象發生?連接一個電流計會有什么現象呢?實驗得出的現象和書本上給出的現象出現了不同,為什么?這種學生得出結論和書本給出現象不同,為學生創新思維留出很大空間,是培養學生創新能力的很好素材。還可以延伸實驗,對一些難點進行深入研究。如用石墨電極電解NaOH溶液,收集兩極產物,如圖:合上K1,斷開K2,電解結束后,再斷開K1,再合上K2,觀察到什么現象?用這樣的一個實驗很容易解決了燃料電池的工作原理。既解決了難點又培養了學生創新能力。
二、聯想引導,培養創新能力。
聯想拓展思維,培養創新思維,是創新之母。在教學過程中,教師不能只重視結論傳授,當知識二傳手,而是讓學生參與其中,展開聯想互動,在廣闊的思維空間中暢想。在講解CaC2和H2O反應生成乙炔時,其原理就是C22-和H+結合,生成乙炔。由此聯想到Mg3N2和H2O,Al2S3和H2O,Na2O2和H2O等反應,正確地得出產物。又可完成另一類反應Al4C3和H2O,Mg2C3和H2O等反應,用陽離子電荷總數來替換等量H+迅速判斷出產物。講解乙醇催化氧化時,分析各鍵斷裂方式,就可以得出結論:a-C有2個H原子,氧化為醛,a-C有1個H原子,氧化為酮,a-C有0個H原子,則不能催化氧化。又如講乙醇消去反應,是羥基和?茁-H原子消去生成烯烴,根據這種原理總結出醇消去產物是:有幾種?茁-H原子就有幾種產物。這種聯想、類比、遷移。用一些學生熟悉的并與這些知識的有些屬性相同或相近的實例為載體,恰當的類比產生類似的聯想在兩個相同或不同領域實現知識過渡,在思維維度上實現突破,培養創新習慣。
三、充分發揮實驗載體作用,挖掘學生創新潛能。
實驗是化學教學中的重要環節,對激發學生學習興趣,化學概念的形成,實驗技能培養,創新能力的提高具有不可替代的作用。
1.把課本中演示實驗改為探索實驗,將學生帶入科學探索情境中去。
從而強化學生創新意識,例如學生對Fe(OH)2的現象比較熟悉,但對該實驗的影響因素不十分清楚。課堂教學中,把該實驗設置成探索實驗。首先設置成一系列問題:①為什么用新制的FeSO4溶液?久制的會有什么影響?改用FeCl2、NaOH可以嗎?②長滴管為什么插入液面以下?③不經處理的NaOH溶液對沉淀有什么影響?這個實驗的核心問題是防止Fe2+和Fe(OH)2被氧化,如果要得到白色沉淀且保存較長時間。如何改進這個實驗呢?在還原性的氛圍中來制取沉淀就可以保存較長時間。把這個任務分配給學習小組,讓小組成員發揮集體的智慧去完成這樣的任務。一星期后各小組交出各自作品,然后選出最佳裝置。如圖。該裝置左試管加入鐵粉和稀硫酸,右試管支管處收集到純氫氣后,關閉止水夾,新產生的FeSO4溶液被壓入到NaOH溶液中,產生白色Fe(OH)2沉淀,這樣制得的沉淀能長時間保持。經過這樣的過程,激發了學生的學習興趣,培養了創新能力。
2.根據物質性質,盡量多聯想知識,設置實驗,啟發創新意識。
講Fe3+檢驗時,課本只安排一個試管實驗。如只做書上的一個實驗,那教師只是知識的二傳手。作如下改進效果就不一樣了,取少量FeCl3溶液,加幾滴KSCN溶液,變成血紅色。再加鐵粉,振蕩,又變澄清,再加少量氯水,又變紅。整個過程涉及到以下幾個反應:
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
同時還運用平衡原理, 教師不是為了講知識而講知識,滲透著創新意識。講解苯酚性質時,先設計這樣一個實驗:取少量苯酚加入試管中,再加入適量水,觀察苯酚的溶解性,然后再加熱,再觀察其溶解性,冷卻后再加適量NaOH溶液,振蕩,再通入適量CO2,觀察苯酚生成狀態。本實驗解決了如下問題:①苯酚在水中不同溫度下的溶解性。②苯酚和NaOH溶液反應。 ③苯酚鈉和CO2反應,根據物質性質,通過實驗把相關物質的性質進行有機整合,既學習知識又培養創新能力。
3.改進實驗裝置,布置創新問題,培養創新習慣。
學習實驗基本操作后,給學生布置這樣一個題目:如何收集一集氣瓶H2、O2的爆鳴氣,要求爆炸時最劇烈。提示如下:① H2、O2體積比為2:1。②怎樣確定集氣瓶2:1的位置。③怎樣充入氣體。按小組完成操作方案。經過小組設計選出最可行的方案,過程如下:先用水充滿集氣瓶,用量筒量出瓶中水的體積,再量出三分之一體積水倒入集氣瓶中,用皮套套在液面處。如圖這樣就確定了確定集氣瓶2:1的位置,然后用排水法收集氫氣至皮套處,然后在收集氧氣至水排盡。爆鳴氣就這樣收集好了。一個簡單的實驗,學生真正完成需一定的創新意識,創新能力。再如學生自制一套氣體發生器,要求即用即開,即停即止。就是自制啟普發生器。學生可以做出上圖裝置。
設置問題引導,聯想引導、儀器的改裝,探索實驗、設置實驗這些無疑給學生創新打開了空間,只要結合教材內容,開動腦筋,創新教育成為可能,教師不只是知識傳授者,也是學生創新能力的啟蒙者,在新課標下教師應當在中學教育中肩負創新的使命。只要善于發現,創新無處不在,創新之花開遍教壇,實現民族復興。