在实验教学中培养学生的创新能力

赵晓东

创新教育是以培养人的创新意识、创新精神和创新能力为目的的教育,是素质教育的核心。化学是一门以实验为基础的学科,实验在培养学生创新精神、创新能力方面有着独特的作用。

一、 在实验设计中培养学生创新能力

(1)改结论为实验,培养求异精神。培养学生的求异精神,就是让学生不局限于某一种方法或思路,从不同的角度用不同的方法解决同一问题。例如,如何区别乙醇和水,达到对乙醇深刻的认识,同学们说出了不同的方法,⑴闻;⑵用有机物(苯);⑶用无机物(硫酸铜溶液);⑷测密度等多种方法。对于他们的设计方案教师不急于下结论,而是采取分组实验的做法,这样的研究性学习,学生不仅牢固地掌握了知识,而且对知识的掌握不是停留在知识的记忆上,而重在于其运用上,既培养了学生的求异精神,又使思维的灵活性和多样性得到提高。

(2)改典型例题习题为实验,培养发散思维。发散思维是一种无规则、无限制、无定向的思维,具有新颖性、灵活性、多边性等特点。实验设计的过程就是培养学生发散思维的过程。例如,怎样区别苯、苯酚、四氯化碳、碘化钾、乙醇五种无色溶液?如果从理论上解决这一问题,存在很多问题:⑴印象不深刻,知识得不到巩固;⑵只想一种方法就不再思考,思维受到限制;⑶知识掌握不牢,不能对所给信息处理,问题无法解决等问题。若让学生自己去设计、去尝试,在思考和实验中,他们的思维不再受到限制,会通过自己的实践打开思路。

(3)改演示实验为设计实验,培养创造意识。课本的实验一般都有明确的结论,不能吸引学生的好奇心和求知欲。如果将实验进行改进和补充,既完成了课本对实验的要求,又调动了学生的积极性、主动性,能力的培养、思维水平的提高也落到了实处。例如,把乙醇催化氧化成乙醛这个实验,设计成用一个实验来验证乙醇催化氧化的产物。让学生讨论设计不同的装置,共同讨论完成实验,实验中发现的问题,通过积极的思考、讨论得到更好的解决。这种实验过程既培养了学生的动手能力,又培养了学生的创新能力。

二、 在实验操作中培养学生的创新能力

(1)培养学习兴趣,激发学生的创造性思维。心理学研究表明,学生对学习现象发生兴趣时,大脑中有关学习的神经细胞处于高度兴奋的状态,就产生了主动探究知识的欲望,从而激发了创造性思维。例如,钠与水反应的实验,学生兴趣浓厚,思维活跃。钠为何浮于水面熔为小球?钠又为何四处游动而嘶嘶作响呢?溶液为何发热?一系列的问题激发了学生的求知欲,激活了思维。

(2)在实验中提出问 题,引发学生的创造思维。在实验教学中,引导学生提出问题,步步启发,层层诱导,使学生产生多种独创的想法,提高学生的创造性思维能力。例如,盐类水解的实验:水中加入酚酞,再加入少许醋酸钠。引导学生观察、发现、思考问题:①溶液怎么变红了?②盐溶液为什么不呈中性?③醋酸钠为什么能使水的电离平衡遭到破坏?等。学生将已有的知识作为创新的阶梯,积极思考,认真分析,经过热烈讨论得到了满意的答案,他们的创造性思维能力也得到了发展。

(3)不断改进、创新实验,培养学生的创新能力。要培养学生的创造性思维能力,教师要不断改进实验,使实验更合理,效果更明显。例如,学生实验乙炔的制取和性质时,便大量进行了改进。有的先加水,倾斜试管,然后在试管上端放一块电石和一团棉花,塞紧单孔塞,缓缓竖立试管。有的用底部略有破损的试管,通过放入或提出水中控制反应的进行。在铜与硝酸反应的试验中,为了防止污染,有的同学将铜屑改为铜丝,可用提取铜丝控制反应,减少反应物用量及有毒气体的产生。正是因为教学中注重了实验的改进、创新,使学生的创新能力得以提高。

(4)鼓励学生设计实验,培养学生创新能力。教师可结合教学内容,选择适当的实验设计题,让学生发挥自己的聪明才智,大胆地设计方案,探索解决问题的多种途径和方法,再亲自动手实验。对存在的问题,教师应及时地给予启发、点播、疏通,探索问题的思维障碍及某些知识的局限,在学生获得全面丰富的化学知识的同时开发学生的创造性思维。

(5)开展课外活动,发展学生的个性和创造力。将对化学有浓厚兴趣而又有一定基础的学生组成化学兴趣小组,定期开展活动,让学生在兴趣活动中培养自己的创造力,发展自己的个性。例如,有一个学生发现紫色卷心菜遇醋变红,由此萌发了由蔬菜花瓣儿提取酸碱指示剂的想法……教师知道后,给予了积极肯定,并指导兴趣小组讨论制取指示剂及指示剂变色范围测定的方案,然后动手实验,取得了很好的效果。

(大城县第一中学)