在实验教学中如何培养学生的创新能力

龙源期刊网在实验教学中如何培养学生的创新能力作者：张巧萍来源：《新课程研究·基础教育》2010年第03期【摘要】培养学生的创新意识是中学教学中一个永恒的课题,化学学科的一个显著特征和手段就是实验。化学实验中,观察能力是学生积极思维的触角,敏锐的观察能力对学生思维能力的发展起着重大的作用,思维基于实验,始于问题。本文探讨如何通过实验培养学生的创新能力。【关键词】实验实践思维创新化学是一门以实验为基础的学科,化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的,化学实验教学可以培养学生进行科学研究的动手能力和创新精神,具有课堂理论教学不可代替的作用。科学发展的历史表明:没有创新,就没有科学的发展。在大力提倡素质教育的今天,创新精神和实践能力是素质教育的核心。所以,培养创新人才是新世纪中国教育的一项重大使命。当前社会迫切需要的是前人经验(知识)的提炼,拓展与创新,应提倡求异创新,创新才是“力量”,创新才能推动社会的进步。创造性教育的特点是培养学生主动地学习,教师注重超前性的教学和创造思维的结合和运用。教师应注意提高学生的创新意识,注意培养学生的创新思维能力。对于学生来说,只要不属模仿、抄袭,重复的现象和习作均可视作自我实现的创造性。所以,在化学实验中培养学生的创新能力具有非常重大的现实意义。一、开展实验设计,激发学生创新意识实验设计是学生依据实验目的和要求,利用已有的知识储备和实验技能进行,通过创造性思维,通过探究,确定实验仪器、药品、装置和操作方案的一种学习活动。以教材上制取Fe(OH)2的实验为例:先演示不成功实验:在小试管里加入2ml1.0摩尔/升新配置的FeSO4溶液,滴入1.0摩尔/升NaOH溶液5滴,没有产生白色沉淀,而是产生灰绿色沉淀后转变为红褐色。该实验失败的原因何在?设疑而激发兴趣,设计出各种各样的创新实验,然后师生共同归纳出几个效果好,方法简便的制取Fe(OH)2的成功实验,最后共同推出如下图所示的实验装置。其操作过程如下:龙源期刊网(1)把滴管内的稀硫酸溶液滴入到铁粉中,加热10秒钟。(2)1分钟后,用明火试验试管内的氢气,有爆鸣声,证明有氢气生成。(3)把滴管内的NaOH滴入到FeSO4溶液中,生成白色环,证明有Fe(OH)2生成。(4)打开橡胶塞,白色沉淀慢慢变为灰绿色,最后变为红褐色,又如,制取氯气的实验:大家知道在制氯气时用NaOH吸收尾气,但在实验结束后,应该先移去酒精灯呢?还是先把导管从NaOH溶液中移去。有些同学不假思索地回答,应先将导管从NaOH溶液中移出液面,然后移去酒精灯,这样是因为防止倒吸。但有些同学反对,说这样那么多余的氯气不就会逸出污染环境了吗?这时,笔者抓住机会让学生自己设计一个实验装置,既能防止倒吸,又能防止环境污染。设计装置图如下图所示:龙源期刊网在实验设计过程中,学生主体参与意识很强,思维异常活跃,创造潜力得到了开发,一旦他们利用自己设计的装置完成了实验,便会产生成功的愉悦感,他们的创新意识和创新兴趣得到了增强,创新能力得到了提高。二、在实验改进中提高学生创新能力中学化学实验一般要求装置简单,操作方便,药品节省,现象明显,而教材上有的实验存在操作方法及药品用量明显不足,并非最佳方案。教师要引导学生开动脑筋,对实验进行合理的改进,使之更趋完美,这也不失为创新的一种形式,若持之以恒,学生对此形成了习惯,就会带着挑剔的目光对每一个实验进行思考、评判,促进他们的创新意识,提高他们的创新能力。例如,高中化学教材中“溴苯的制取”实验,笔者在实验结束前往锥形瓶中滴入几滴硝酸银溶液,有浅黄色沉淀生成,证明锥形瓶中有溴离子存在,这时笔者就提问:这是否可以证明苯与液溴的反应是取代反应呢?许多同学经过思考认为:这里的溴离子由溴化氢溶于水得到,而溴化氢由苯和液溴发生取代反应而来。但也有同学认为这样推理有误,认为液溴溶于水也有溴离子生成,笔者就对该生大加赞赏,然后继续提问:那么,如何来证明苯和液溴反应是取代反应呢?这时许多同学已经有了思路:应该除去溴化氢气体中的溴蒸汽。笔者马上提问:那么应该如何除去,又如何改进这套装置呢?这时许多同学跃跃欲试。都认为在烧瓶与锥形瓶之间连接一个洗气瓶,瓶中盛放苯或其他有机溶剂,并且导管应是深入浅出。通过以上小小的实验改进,使学生认识到化学这门课是敞开的,创造发明并不神秘,并不是科学家和发明家的专利,从而增强了他们的创新意识。龙源期刊网三、在实验复习中鼓励学生勤于创新例如,在复习气体喷泉实验原理时,笔者先列举了HCl、NH3能发生喷泉现象,然后提出问题:有那些气体在水中溶解度比HCl,NH3小得多,但改变条件也可以产生喷泉现象?这个问题提出后,学生开展了热烈的讨论,激活了创新意识,最后思考后提出:SO2、CO2等气体溶于NaOH溶液。上述气体(SO2、CO2)不用NaOH吸收,能否让它和别的物质发生反应后再和水接触照样产生喷泉实验?学生探究后回答:让镁条和CO2发生燃烧反应,SO2和H2S(体积比为1∶2)相混发生反应后再和水接触一定可以产生喷泉现象。再问:有那些物质和O2反应也可以产生喷泉实验?学生回答:有红磷、镁条等。通过以上复习,使学生对喷泉实验原理理解得更精细和透彻,拓宽了他们对喷泉实验知识的视野,同时使他们认识到小小一个喷泉实验可以联系的内容很多,可以设计和创新的实验方案不少,只要自己在学习中善于探索,勤于创新,就不难有所发现、有所发明。四、创设问题情景,激发学生创新思维如“碘遇淀粉显蓝色”是同学们熟知并能运用的,那么“碘为什么遇淀粉会变蓝色?配制碘溶液时为什么要加碘化钾?新鲜的淀粉溶液和放置较长时间的淀粉溶液与碘作用颜色是否相同?加热对反应有何影响”这些问题可以激发学生的好奇心和求知欲。面对这些疑问,正是启发学生思维的最好时机。经过学生一段时间的思考,教师再启发学生。通过这一系列设疑,实验,解释,激发了学生创新兴趣,通过总结规律,可写出内容丰富的各种小论文。创新已经成为当代教育的主旋律,只要教师处处有心、时时在意,以实验为载体,持之以恒,培养和发展学生良好的创造个性,提高创新思维能力,相信一代又一代具有创新精神和实践能力的高素质人才会在校园里不断涌现。