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1、1 化学实验教学与学生创新思维能力的培养如何在中学化学教学中开展创新教育,发展学生的创造力, 培养学生的创新思维呢?这是化学教育面向现代化的重大课题。中学化学教学大纲也明确规定要在教学中 “逐步培养和发展学生的观察力、思维能力、 实验能力和自学能力等, 重视科学态度和方法的教育,并注意培养学生的创新精神” 。培养创新精神与培养创新思维能力是分不开的。化学实验教学是中学化学教学的一个重要部分,通过恰当的化学实验教学可以培养学生的创新思维能力。一、化学实验教学在培养学生创新思维能力中的作用化学实验教学具有目的性、 探索性、现实性和易感知性, 它能为学生正确认识事物及其变化规律提供事实,又能培养学生
2、观察现象、 分析问题、解决问题的能力。更以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生创新思维能力方面发挥其独特的作用。 在化学实验教学中实验可分为验证性实验和探索性实验。1、验证性实验与探索性实验的关系。验证性实验是对化学假设进行检验的一种实验,主要是通过“问题化学假设实验验证结论应用” 的过程完成 ;而探索性实验,是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验,主要是通过“问题实验事实科学抽象结论应用”这一过程体现。 目前对于大多数的化学老师来说, 在化学实验教学中多注重实验功能的验证性,忽略了探索性。在验证前人成果的同时, 提高自己的实验能力这对于学生学习知识来说是很有必要的, 也是非
3、常重要的, 但科学实验的重要功能是它的探索性。科学的发展需要经过不断探索才能实现,任何旧知识都蕴藏有新名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 2 知识,实验的探索性就是要挖掘验证性实验中的新内容,或通过设计探索性实验教学把学生带入科学的情景中,让他们亲自探索新知识, 使自己成为发现者。长期训练会使学生的创新意识得到培养。2、实验的创造性。目前中学化学实验教学还存在着另一弊端,就是只让学生依照教科书去书写操作过程, 描述实
4、验现象, 处理实验数字。 这样培养出来的学生面对一个需要而且可以解决的实际问题时,拿不出切实可行的实施方案, 要么一筹莫展, 要么半途而废, 要么不能到位。 这说明平时教学中不能忽视科学实验的另一项重要功能创造性。美国哈佛大学校长在世界大学校长会议上讲过:“如学没有好奇心和纯粹的求知欲为动力,就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造。”可见,一切发明创造都是来源于对事物永不满足的好奇心和求知欲望,那么怎样才能培养学生的好奇心和求知欲望呢?不断创设疑问情景,引导学生质疑思辩是激发学生好奇心,求知欲望的重要形式。因此,将验证性实验变成探索性实验,可使学生的整体思维能力、 知识应用能力、
5、实验操作能力、 创造能力得到全面的提高。中学化学有许多能体现探索性与创造性的实验,作为教师应深刻领会教学大纲精神, 挖掘实验教学的内涵, 为培养学生的创新思维能力提供条件。二、化学实验教学对学生创新思维能力的培养1、注重实验的探索性,培养学生思维的求异、求变性创新思维的一大特点是求异性。在实验教学中,通过优化实验设计,设置有恰当的探索性问题, 可以培养学生对科学知识的创新。如讲镁的性质时,可先提出镁能否在CO2中燃烧 ?镁如果能燃烧 ,那么初中讲燃烧的定义是否是错的 ?燃烧的现象是什么 ?本质是什么 ?然后再让学生动作做名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
6、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 3 实验。由他们用事实来回答这第一个问题。再与他们一起分析解决第二个问题。归纳总结出燃烧的新概念, 拓展了学生的思维, 激发了他们的求知欲。在实验教学中, 常常会出现似乎与课本不符的“反常”实验现象,作为教师应教育学生首先要尊重实验事实,然后通过仔细观察,认真分析、深入探索,揭示出这“反常”现象后面所隐藏着的新东西,使学生通过实验找到一块知识的新天地。如我讲 Fe(OH)2的制备和性质时, 在演示新制的 FeSO4与 NaOH 溶液反应时,观察不到白色絮
7、状沉淀,而看到的是灰绿色沉淀。这一“反常” 现象立即引起了同学们的思考,有的学生认为未将滴管伸到液面下, 可照此再操作一次还是失败。为什么呢?这是要及时引导学生探究原因:为什么要将滴管深入液面下?久制的NaOH 溶液中溶解了什么物质?让学生思考一会儿,当大家领悟到是由于Fe(OH)2,被溶液中氧气氧化时,然后再换一瓶已煮沸过的NaOH 溶液重复实验,结果,先是得到白色沉淀, 但过一会儿就转变为灰绿色,然后逐渐转为红褐色。这一现象又引起了学生的惊奇,我再进一步引导讨论: 怎样才能使生成的Fe(OH)2保持白色?发生以上变化的原因是什么?经过了这一系列的观察与思考, 学生探索新知识的热情已被激发,
8、于是他们纷纷提出了许多改进实验的方法。这样达到了培养学生合理的求异、求变的思想。2、注重实验的创造性,培养学生思维的灵活性和独创性创新思维的另一大特点就是灵活性和独创性。照方抓药式的实验能提高学生熟练操作的程度, 但不利培养和锻炼学生的创造思维能力与创新思维能力。在具体的实验教学中, 引导学生根据实验目的和原理自行设计实验方案, 独立完成有关实验, 可以有效地培养和锻炼学生的实验能力,并在具体的操作过程中,使他们创造性思维得到发展,因而才能有所创新。例如在讲“钠的化学性质” 时,课本中提到: 钠跟硫化合时甚至发生爆炸,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
9、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - 4 生成硫化钠Na+S=Na2S。让学生自行设置实验方案:有的将硫粉与金属钠混和, 不加热,看不到爆炸; 有的将小块金属钠与硫粉混合置于石棉网上加热, 只看到钠燃烧起来,也达不到预期效果。经过几次失败之后,设计了这样的实验:切下黄豆大小的钠置于石棉网上,覆以半小药匙硫粉,再取一透明的小塑料杯罩住它们,加热杯里的混合物。 从而就可以解决了问题,接着又引导学生思考: 为什么要用塑料杯把反应物罩住?氧比硫的氧化性强, 而它与钠的反应不如硫的激烈。 为什么?最后再
10、与他们一起分析原因, 并找出正确答案。 最后告诉他们: 钠与纯氧在加热条件下反应非常剧烈, 也会发生爆炸。 让学生自行设计实验方案再在课外活动课上动手做,亲身检验。通过自己改进实验而得到的体会是很深刻的,看到实验改进成功时的心情也是无比喜悦的,这样做不仅加深了学生对科学实验主要功能的认识,也培养了他们不盲从课本,勇于创新的开拓精神。可见, 教师在实验教学中如能将实验知识、 实验方法与实验操作有机地统一起来,通过探索性实验教学就可以充分调动学生的学习积极性,使他们始终处于不断探索的情境中,主动实验、 仔细实验、积极思维。长此下去,学生的创新思维能力必然能得到很好的发展和培养,对待科学的创新意识和态度也将会逐渐地形成。这样培养出来的学生必将是未来具有开拓精神的建设人才。2010年 8 月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -