在化学实验教学中开展创新教育的重要性

2011-04-13 07:05孔祥恒
化学教与学 2011年1期
关键词:浓硫酸化学探究

孔祥恒

(江苏省新沂市第三中学江苏新沂221400)

在化学实验教学中开展创新教育的重要性

孔祥恒

(江苏省新沂市第三中学江苏新沂221400)

创新教育是以继承为基础,发展为目的,以培养创新型人才为价值取向的新型教育。新课标倡导化学教学是让学生在多元、动态、开放、探究、创新中主动领悟知识,获取解决问题的学习方法。为此我们通过“设疑启思,引发创新;深入观察,培养创新;改革实验,探索创新;实践锻炼,主动创新”几方面来培养学生的创新能力。

创新;观察;实验;探究

创新教育是以继承为基础,发展为目的,以培养创新型人才为价值取向的新型教育。学生的创新素质是在适宜的教育教学环境下学生自主发展的结果。我国化学家戴安邦先生曾经说过:“只传授化学知识和技术的化学教育,是片面的……用实验解决化学问题,使各项智力因素皆得到发展,故化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的教育形式。”李政道也说:“实验怎么强调都不过分。”那么,作为新世纪的教育工作者,我们怎样在化学实验教学中培养学生的创新能力呢?笔者经过近几年的探索,从以下几方面来培养学生的创新能力。

一、设疑启思,引发创新

古人云:学起于思,思源于疑。疑是人们探索知识的起点,也是创新的起点。一节高质量的化学课,教师必然会提出一些有价值的问题,供学生思考、分析、探索、讨论,问题提的好,犹如一颗石子投向平静的水面,会激起学生思维的浪花。实验探究式教学注重问题情景的创设,通过设疑,引发学生创新。

例如:学习浓硫酸的性质时,这样创设问题情景:新闻媒体经常报道浓硫酸毁容事件,而浓硫酸(出示浓硫酸)是这样一种无色液体,洒在脸上后,为什么使人面目全非、惨不忍睹呢?你想了解浓硫酸毁容的原因吗?你想知道浓硫酸有哪些特性吗?请进行下面的实验探索。这样学生就产生强烈的求知欲望和探究动机。又如讲CO还原CuO时设问:CO还原CuO是否可用H2还原CuO装置?H2还原CuO的实验操作顺序是否符合CO还原CuO?H2、C、CO分别还原CuO反应装置有哪些异同点?这样设问,知识以新带旧,以旧引新,加强了前后知识的联系,也给学生提供了思维机会。

二、深入观察,培养创新

观察是一切科学实验、科学新发现的基础。也是发展思维能力和创造能力的基础,通过观察激发学习兴趣。古往今来,凡有成就的发明家无不有着对实验的观察力和对科学的浓厚兴趣。但部分学生对实验的观察却仅停留在直观感觉上,在实验观察中往往受突如其来的新异变化的影响,忽略了对现象的深入观察,使观察变得盲目。例如:铜与浓硝酸的反应,很多学生忽略反应速率是由慢—快—慢,试管口的颜色由无色—红棕色—无色的观察过程。因此观察能力的培养是化学教育的重要任务之一,而培养科学的观察方法又是至关重要的,好的观察方法应有明确的观察目的、周密的观察计划、严肃的观察态度、良好的观察习惯。

为了培养学生好的观察习惯,教师在做实验时可给出适当的观察点,来克服观察的无序性和盲目性,并且要抓住实验的契机启发学生的思维。如:在制取乙烯的实验时,在学生观察的基础上进行启发:(1)黑色物质是什么?联系浓硫酸的性质加以解释。(2)在加热条件下浓硫酸与其能否反应?产生哪些物质?(3)如何设计实验证明产生气体的成分?再引导学生进行充分观察、讨论,对学生创造思维的萌发起着催化作用。

三、改革实验,探索创新

创造性思维不仅要求思维的数量,而且要求思维的深度和灵活性。课本上有些化学实验,存在现象不明显、步骤复杂、装置不合理等问题,并且实验的安排往往处于概念、理论的依附地位,缺乏对知识的深入引导和研讨,因而会抑制学生创造性思维的发展和创新精神的培养。教师在教学过程中,不要一味地依赖教材,而要不断地探索、总结、大胆地改进,使实验尽可能地向着可靠性、科学性、启发性的方向发展。

高二有机化学中学习醇的催化氧化性质时,用铜丝做此实验很难闻到乙醛气味,因此可改进如下:将少量氧化铜粉末置于干燥的小试管底部,在酒精灯火焰上集中加热30秒后,向试管中滴加3~4滴无水乙醇,黑色的氧化铜粉末立即变为红色的铜粉,反应生成的乙醛气味清晰可辨。这个实验的启发性很强,实验做完后,教师马上提问:铜粉在实验中起催化剂的作用,那么,把铜粉不加热直接与乙醇反应,现象会怎样?为什么需要生成氧化铜粉末再与乙醇反应?激发学生进行思维和探索。从而引导学生得出结论:催化剂参加了反应过程,只不过在反应前后性质和质量保持不变,即先消后生。

再如:必修化学1中氮氧化物的产生及转化教学,实验室没有教材上的装置,我们引导学生对此实验反复设计改进:①实验前在圆底烧瓶中收集一瓶NO2气体,在分液漏斗中加入适量水。②打开活塞,水全部流入烧瓶中,立即关闭活塞。③轻轻摇动烧瓶,观察现象。④再次打开漏斗活塞,一会儿关闭,密切观察发生现象。⑤再次轻轻摇动烧瓶,观察现象。⑥重复实验④、⑤,观察现象。本实验操作简单、安全可靠、现象明显、无污染、设计新型等特点,既有效实现NO2和NO的相互转化,又加深理解它们的性质。在一堂公开课上学生展示此实验,得到专家和老师们的好评。这种放手让学生进行实验改进,体现了学生不受课本的束缚,敢于求新求异。在宽松、自由的空间里,学生的创新意识不断形成。

四、实践锻炼,主动创新

创新教育的重点是指导学生创新发现和制作。这就需要在实践中完成,实践能力是将创意付之实现的精心设计和勇于实践的能力的总和,是创意和创新的桥梁。这要求教师平时上课不要讲得太多、太细,要留有空间、发展区让学生去创新,锻炼他们的创新实践能力。如学习金属活动性顺序表后,让学生自己设计实验方案:确定Fe、Cu、Hg的金属活动性顺序,在学完酸、碱、盐性质后,让学生设计实验方案:如何从NaCl、CuSO4、Na2CO3、MgCl2的混合溶液中提纯出NaCl。给学生提供更多的思维机会和思维空间,极大地调动了学生的创造欲。

尽量把课堂演示实验改为学生分组小实验、边讲边实验以增加学生动手、动脑的机会。如金属钠与水的反应,铜与浓硫酸的反应,苯酚的性质等等。在学生实验中,让人人能动手操作,教师还应依据大纲多翻阅一些化学书籍和参考资料,增加一些趣味实验,与现实生活相关的实验。如“卤素”一章中可加入趣味实验:指纹检查,鲜花褪色等。重视家庭小实验,对培养学生的动手、动脑习惯以及分析和解决实际问题的能力,对培养学生的创新精神和创造性思维都有积极的意义。

美国心理学家吉尔福特说:“人的创造力主要依靠发散思维,它是创造思维的主要成分”。新课标倡导化学教学是让学生在多元、动态、开放、探究、创新中主动领悟知识,获取解决问题的学习方法。为此教师在教学中应注重指导实验设计,启发学生实验探究,启动学生主动创新激情。

[1]朱慕菊.走进新课程——与课程实施者对话[M].北京:北京师范大学出版社,2004

[2]任长松.探究式学习:学生知识的自我建构与创新精神的培养[J].课程.教材.教法,2004,(1)

[3]徐学福.美国“探究教学”研究30年[J].全球教育展望,2001,(8)

[4]国家研究理事会.美国国家科学教育标准[M].北京:科学技术文献出版社,2005

1008-0546(2011)01-0074-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.033

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