加强实验探究，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力

第1页共7页加强实验教学培养创新能力无锡市长安中学沈红霞摘要：化学实验教学是培养学生创新能力的主要途径之一。本文就如何通过化学实验教学培养学生创新能力并在教学中有效实施，进行了如下探讨：一、补充趣味实验，激发创新意识二、利用实验教学，培养想象能力三、进行实验探究，训练发散思维四、开展家庭小实验，培养学生的创新能力关键字：学生、实验、探究、创新能力我国教育家陶行知认为：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人”。基础教育改革的关键之一，就是要加强创新教育，培养学生的创新意识，创新精神和创新能力。化学是一门以实验为基础的自然科学，实验是化学的灵魂。而学生的创造体验也往往寓于实验教学之中。如何在实验教学中培养学生的创新能力，是中学化学教学中值得探讨的一个基本课题。笔者在教学中采取了以下一些做法一、补充趣味实验，激发创新意识对于中学生来讲，兴趣是最好的老师。学习兴趣是学习的直接动力，中学生对第一课寄予很大的希望，他们怀着一颗激动好奇的心，睁大眼睛看“化学”。如在《化学使世界变得更加绚丽多彩》时，我没有长篇讲述，而是精心设计实验，如“空中生烟”、“魔棒点灯”、“白纸显字”、“烧不坏的手帕”等，从一些奇妙的化学现象制造悬念，创设情景，使学生萌发了对化学学习的浓厚兴趣。从激发学生兴趣入手，通过实验可大大提高学生主动参与创新的积极性，让学生亲身体验。使学生在“观察—惊叹—疑问”中感受化学世界的神无锡教育发表第2页共7页奇，在动手、动脑、动口中得到成功的喜悦，促使学生对化学学习的持久兴趣，可激发学生的求知欲，培养学生的创新能力。二、利用实验教学，培养想象能力爱因斯坦讲过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”想象能力对于形成创新能力，具有积极作用。以猜想和假设及验证为主要内容的实验教学，应要求学生大胆想像和推测，这样有利于培养创新能力。比如在讲分子的运动这一抽象的知识时，先让学生在二只小烧杯中分别盛入适量的蒸馏水，再滴加几滴无色酚酞，再用另一只小烧杯盛入少量浓氯水，然后用一只大烧杯把装有酚酞和浓氯水的两只小烧杯罩在一起，另一只装有酚酞的小烧杯在大烧杯外，让学生观察现象。一会儿，大烧杯内滴有酚酞的小烧杯内的液体从上到下慢慢变红，而大烧杯外滴有酚酞的小烧杯内的液体无明显变化。这时学生就感到很新鲜，很奇怪，探究的兴趣一下子被激发起来，我趁机鼓励学生根据已有的经验猜想，是什么原因使小烧杯中的酚酞变红。学生们大胆地猜想：①可能是蒸馏水使酚酞变红的。但学生分析思考后回答，在大量蒸馏水中滴加无色酚酞，无色酚酞不变红，足以说明蒸馏水不能使酚酞变红②可能大烧杯内壁附着有物质，使无色酚酞变红，但这时让学生另取一干净的大烧杯罩在滴加有酚酞的蒸馏水的小烧杯上，结果使同学们排除了这一可能，③可能是浓氨水中散发出一种肉眼看不见的微粒，慢慢溶解到酚酞溶液中，使酚酞变成红色。学生经仔细分析，并设计实验，闻浓氨水的气味——刺激性气味，将浓氨水滴加到无色酚酞溶液中—第3页共7页—无色酚酞变红,原因不言自明：浓氨水能使无色酚酞变红，浓氨水具有挥发性，氨分子不断运动从装浓氨水的小烧杯进入大烧杯内装有滴加了酚酞的蒸馏水中。学生们边实验边思考，经充分讨论，认识到分子是在不断运动的这一抽象的知识，由此解决了教学中的这一难点。学生的印象深刻，永久难忘。三、进行实验探究，训练发散思维“照方抓药式”的实验能够提高学生操作的熟练程度，但不能培养和锻练学生的创造能力。在教学中充分开发教材，让学生进行实验探究，进行实验操作，对实验事实进行科学分析并得出结论。学生在探究过程中体验探究的乐趣，激发主动参与的热情，并能从多角度地考虑问题，从而不断增强学生的创新意识，提高创新能力，也能激发学生对科学探索的精神及兴趣。例如二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，课本只给结论，没编排实验，我先演示：用饮料瓶收集满一瓶二氧化碳，向瓶内加氢氧化钠溶液，拧紧瓶盖，振荡，看到塑料瓶变扁。有学生提出这样的疑问，塑料瓶变扁，是否是二氧化碳与水反应生成H2CO3的缘故？然后学生亲自实践作对比，用饮料瓶收集满一瓶二氧化碳，向瓶内加与氢氧化钠溶液等体积的水，拧紧瓶盖，振荡，看到塑料瓶略微变扁，变扁程度比上个实验要小。从而解决了这一疑问。而后又引出了一个问题：证明二氧化碳确实是与氢氧化钠溶液反应而不是与水反应，你又有何其它方法？于是有同学想出了只需证明反应后的溶液是否是酸性？有的学生提出：用无色酚酞来检验，取溶液少量向其中滴加无色酚酞试液，试液变红，则溶液不呈酸性；然而，经学生亲自实践后发现根本不可行，因为氢氧化钠溶液本身也不呈酸性。于是有学生提出用紫色石蕊试液，取溶液少量向其中第4页共7页滴加紫色石蕊试液，试液不变红，则溶液不呈酸性；经验证后大家获得了共识。师生共同分析，二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，生成碳酸钠和水。从而得出氢氧化钠需密封保存的原理。有的学生提出，若用PH试纸检验，只需极少量的溶液就得到实验信息。还有学生提出，只需取反应后的溶液滴加稀盐酸，观察有无大量气泡生成，若有，说明二氧化碳与氢氧化钠反应后生成了碳酸钠。这正是思维迸发的火花。接着让学生设计或改进能证明二氧化碳与氢氧化钠反应的实验方案，要求：可联系物理知识并选用你认为所能用到的仪器和药品。得出其它几种典型的设计方案：如图1中的氢氧化钠溶液进入试管。向图2中盛有二氧化碳的广口瓶中滴入氢氧化钠溶液，小烧杯里的水倒流到广口瓶中。CO2气体NaOH溶液CO2气体NaOH溶液第5页共7页红墨水CO2气体向图3盛有二氧化碳的烧瓶中挤入氢氧化钠溶液，一会后，打开弹簧夹形成喷泉。如图4用集气瓶收集满一瓶二氧化碳，向瓶内加氢氧化钠溶液，将集气瓶倒置，玻璃片不脱落。向如图5盛有二氧化碳的烧瓶中加入氢氧化钠溶液后振荡，彩色气球不吹自大。CO2气体彩色气球气球涨大加入NaOH溶液,振荡加入NaOH溶液,振荡倒置CO2气体玻璃片不脱落第6页共7页在整个教学中，允许学生犯错，也让他们有机会改正错误，通过思维的碰撞，学生的思维经历了异中求同、同中求异的过程。学习兴趣更浓，动手能力、理论分析能力都将大幅度提高，有利于创新能力的培养。四、开展家庭小实验，培养学生的创新能力要让学生有创新，就要留有时间和空间，让学生充分展示和发展自己的个性，让学生充分发挥自己的想象，发表自己的看法。学生思维不被禁锢。为此，老师要合理开发家庭小实验。由于家庭小实验取材方便，操作简单，每个同学都可以动手操作，为大多数学生所喜欢。我们可以布置学生做诸如课外寻找使过氧化氢分解的新的催化剂，自制汽水，溶液的酸碱度对头发的影响，证明鸡蛋壳、鱼骨等主要成份是碳酸盐，限用厨房内的用品来鉴别精盐和苏打粉，试验某些植物花朵汁液在酸性和碱性溶液中的颜色变化等家庭小实验，既培养学生的兴趣，获取新知识，更让学生感受到化学来源于生活，生活中处处有化学。学生在自己动手做实验的过程中，创新能力得到了培养。又如在讲述铁生锈的条件时，提前一周布置观察没擦干净的铁锅，菜刀表面留下的锈斑（说明：铁锈主要成分是氧化铁）提出问题：铁生锈需要什么条件？让学生根据生活经验进行假设：铁制品往往是在潮湿的环境中生锈的。所以铁锈蚀与水有关，且铁锈的主要成分是氧化铁。猜想也许会与氧气和水有关，那么铁锈的生成是铁与氧气作用的结果，还是铁与水作用的结果，还是三者共同作用的结果？学生在家庭实验中进行探索：分别取三只干净的铁钉（用砂纸打磨过），一只铁钉让其一半浸在水中，一半暴露于空气中，另一只铁钉浸没于蒸馏水中（蒸馏水通过煮沸自来水得到），上层用植第7页共7页物油封住，第三只铁钉放在烘干的密封仪器内与干燥空气接触，每天观察三只铁钉情况，并做好记录：铁钉条件现象1#一半浸在水中，一半暴露于空气中2#浸没于蒸馏水中，上层用植物油封住3#烘干的密封仪器内与干燥空气接触课上就让学生根据实验现象通过讨论得出铁生锈的条件。这组对比实验，不仅仅是为了求同，更重要的是求异的过程。求异思维的形式，有利于学生创新能力的培养。教学实践表明，家庭小实验的引入使课堂延伸至课外，有助于激发学生学习的兴趣，增强学生的感性认识，巩固知识和技能，更重要的是能培养创新能力和动手能力。总之，不管是课堂中的实验，还是家庭小实验，都可激励学生迸发出智慧的火花，我们更应该做到：不可低估学生的创新能力，不该被埋没学生的创新能力。参考文献：1、胡修金《创新教学与活动》上海：东方出版中心2001.12、《化学课程标准》北京师范大学出版社20013、王祖浩《化学课程标准解读》湖北教育出版社发表于《无锡教育》200611