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创新实验,培养学生创新能力
在第三次全教会上,江泽民总书记指出:“知识经济在下个世纪居于主导地位,知识的创新、传播和应用,将成为经济发展的最基本资源和生产的最核心要素,创新的关键是人才,学校是培养创新精神和创新人才的摇篮。”我们必须迎接时代的挑战,转变教育,改革人才教育的模式,全面实施以激发学生创新精神为重点的素质教育。
创新教育的涵义就是:以培养人才的创新能力和创新精神为基本价值趋向的教育。这就要求教育工作者在实施素质教育的过程中要研究和解决好如何培养学生的创新意识,创新精神,创新能力和创新技能的问题。
化学是一门以实践为基础的自然学科。化学实验以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生的创新能力方面发挥着独特的功能和作用。随着素质教育的全面实施,实验教学由原来的“一块黑板,一支粉笔”的“口头”实验变为由教师、学生的实际操作,这是一个很大的进步,但是,只是从实验中简单的“验证”某一原理、某一结论,对于学生各种能力,尤其是创新能力的培养,成效甚微,必须对这种实验教学予以优化、创新。本文探讨通过创新实验教学来培养学生的创新能力。
一、 创新演示实验,培养学生创新意识。
1、 创新演示实验的方法
英国物理学家贝尔纳说过:“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法,则可能阻拦才能的发挥。”方法问题,一直是化学实验和教学中的焦点问题,教学中我们不乏看到这样的例子:有些学校实验开出率很高,教师实验做得很成功,现象也很鲜明,可仍有不少学生从中却没有留下多少印象或只记住了一些外观的现象,没有真正领悟其中的实质,说不出多少所以然来,这是为什么呢?其中主要原因是教师忽略一点“学生才是教学的主体”。
美国有这样一句谚语:“告诉我,我会忘记,做给我看,我会记得,让我亲做,我才懂得。”这充分说明亲自体验在学习中是非常重要的。因此,在演示实验中要改变原来的教师做,学生看的模式,而让学生配合演示或直接由学生演示,同时提出有关问题让学生真正参与进来,使他们成为教育的主体,激发他们的主体意识,使他们成为独立的、自主的、创造的主体。
2、 创新演示实验的装置
课堂教学仍是创新教育的主战场、主阵地。对于课堂教学中的演示实验,传统的实验装置的可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些问题,例如:连接仪器较多、操作不方便、会产生有毒尾气、反应耗时长而不利于课堂教学等等。因此成功的创新演示实验,不仅可使学生获得相关知识,而且可以有效地开发学生的创新意识,培养创新能力。这样就要求教师对课堂教学进行精心的设计和考虑,对化学实验所用的仪器、药品以及实验方法等进行创新。如在演示“燃烧所需条件”的实验中,要使铜片上的白磷燃烧起来必须要一定的温度,这就要求铜片要很薄(比较难找),而且温度是靠水蒸汽来提供的,而不是直接与开水接触,这样实验就需要耗费一定的时间。为此笔者将此实验做了如下的创新;用两个酒瓶盖来代替薄铜片,分别盛放红、白磷。理由是:○1酒瓶盖是很薄的铝片,同样具有很好的导热性。○2它可以直接放于水面。这样实验又快,现象又鲜明。又如:在一氧化碳还原氧化铜的实验中,需准备一贮气瓶一氧化碳或制一氧化碳的装置,同时又有还原氧化铜的装置,而且要进行尾气的处理,这样操作十分繁琐,耗时较长。因此可进行如下的创新:先在实验前制备好一试管一氧化碳,用橡皮塞塞紧,在演示时取一带有螺旋铜丝的橡皮塞,在酒精灯火焰上加热(制得氧化铜),趁热立即放入装有一氧化碳的试管中,(不用另外加热),很快就可以看到铜丝又恢复成光亮的红色,最后让学生将创新实验与书本上的方法进行比较,分析优劣,并诱导学生思考是否还有其他改进方案。这样创新演示实验有助于克服思维定势的影响,开拓学生的思维,提高学生分析问题,解决问题的能力,激发学生敢于标新立异提出富有新意、与众不同的实验方案,以此培养创新意识。
二、 设计探索性实验,培养创新思维。
创新性思维是整个创新活动智能结构的关键,是创新的核心。即积极的求异性、敏锐的观察力,创新性的想象,独特的知识结构,以及活跃的灵感。这种创新性思维能保证顺利,对他们来说是新的问题,能深刻地、高水平地掌握知识,并能把这些知识广泛地迁移到新知识的过程中,使学习活动顺利完成。应该说创新思维是教学中化学教材中的实验几乎全是验证性实验,学生“照方抓药”无须思考即可达到实验要求,为了有效地激活学生的创新思维,教师在教学中应尽量增加一些探索性的实验。例如,在讲授实验室制取二氧化碳气体时,所用的药品是稀盐酸和大理石,而学生根据前面内容已经知道碳酸钠与稀硫酸也能反应产生二氧化碳,这必然会使学生头脑中产生疑问:为什么实验室制取二氧化碳气体只用稀盐酸和大理石,而不用稀硫酸和大理石或碳酸钠呢?若教师直接介绍制取二氧化碳的药品,这便不利于学生创新思维的发展。为此,笔者设计了如下的探索性实验:先让学生以小组为单位分别做大理石与稀盐酸、大理石与稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸反应的实验,然后让学生交流讨论:实验室制氧化碳应选择什么药品?这样学生不仅掌握了实验室制二氧化碳的药品而且也明白了不先其它药品的原因。这样对激活学生的创新思维,培养学生的创新意识和创新能力有很大帮助。
三、 布置家庭小实验,培养创新精神
基于时代的要求,教学必须一改传统的封闭式为开放式,要把学校与生产、生活联系在一起,把学生带向社会,指导学生自己先设计,去操作,形成一种创新的自由,表达和选择创意的自由,培养开拓创新的精神。家庭小实验可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中,不受时间的限制,可以反复做、反复观察,直到满意为止。同时由于没有明确给出实验所需用具、步骤,也无明示要观察的现象,这对于培养学生的创新精神以及各种能力都起着重要的作用。伟大的化学家门捷列夫在总结成功的原因时说:“中学时代同学间的讨论在我一生中留下了不可磨灭的印象。”因此,在每次家庭小实验活动结束后都应留出时间让学生相互交流,这对培养学生的创新意识和创新能力大有帮助。
例如在学完相关章节后,笔者安排这样一些家庭小实验○1观察糖块溶于水后体积的变化;○2除去热水瓶中的水垢;○3验证鸡蛋壳的主要成份是碳酸盐;○4测定责任田里土壤的
创新教育的涵义就是:以培养人才的创新能力和创新精神为基本价值趋向的教育。这就要求教育工作者在实施素质教育的过程中要研究和解决好如何培养学生的创新意识,创新精神,创新能力和创新技能的问题。
化学是一门以实践为基础的自然学科。化学实验以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生的创新能力方面发挥着独特的功能和作用。随着素质教育的全面实施,实验教学由原来的“一块黑板,一支粉笔”的“口头”实验变为由教师、学生的实际操作,这是一个很大的进步,但是,只是从实验中简单的“验证”某一原理、某一结论,对于学生各种能力,尤其是创新能力的培养,成效甚微,必须对这种实验教学予以优化、创新。本文探讨通过创新实验教学来培养学生的创新能力。
一、 创新演示实验,培养学生创新意识。
1、 创新演示实验的方法
英国物理学家贝尔纳说过:“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法,则可能阻拦才能的发挥。”方法问题,一直是化学实验和教学中的焦点问题,教学中我们不乏看到这样的例子:有些学校实验开出率很高,教师实验做得很成功,现象也很鲜明,可仍有不少学生从中却没有留下多少印象或只记住了一些外观的现象,没有真正领悟其中的实质,说不出多少所以然来,这是为什么呢?其中主要原因是教师忽略一点“学生才是教学的主体”。
美国有这样一句谚语:“告诉我,我会忘记,做给我看,我会记得,让我亲做,我才懂得。”这充分说明亲自体验在学习中是非常重要的。因此,在演示实验中要改变原来的教师做,学生看的模式,而让学生配合演示或直接由学生演示,同时提出有关问题让学生真正参与进来,使他们成为教育的主体,激发他们的主体意识,使他们成为独立的、自主的、创造的主体。
2、 创新演示实验的装置
课堂教学仍是创新教育的主战场、主阵地。对于课堂教学中的演示实验,传统的实验装置的可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些问题,例如:连接仪器较多、操作不方便、会产生有毒尾气、反应耗时长而不利于课堂教学等等。因此成功的创新演示实验,不仅可使学生获得相关知识,而且可以有效地开发学生的创新意识,培养创新能力。这样就要求教师对课堂教学进行精心的设计和考虑,对化学实验所用的仪器、药品以及实验方法等进行创新。如在演示“燃烧所需条件”的实验中,要使铜片上的白磷燃烧起来必须要一定的温度,这就要求铜片要很薄(比较难找),而且温度是靠水蒸汽来提供的,而不是直接与开水接触,这样实验就需要耗费一定的时间。为此笔者将此实验做了如下的创新;用两个酒瓶盖来代替薄铜片,分别盛放红、白磷。理由是:○1酒瓶盖是很薄的铝片,同样具有很好的导热性。○2它可以直接放于水面。这样实验又快,现象又鲜明。又如:在一氧化碳还原氧化铜的实验中,需准备一贮气瓶一氧化碳或制一氧化碳的装置,同时又有还原氧化铜的装置,而且要进行尾气的处理,这样操作十分繁琐,耗时较长。因此可进行如下的创新:先在实验前制备好一试管一氧化碳,用橡皮塞塞紧,在演示时取一带有螺旋铜丝的橡皮塞,在酒精灯火焰上加热(制得氧化铜),趁热立即放入装有一氧化碳的试管中,(不用另外加热),很快就可以看到铜丝又恢复成光亮的红色,最后让学生将创新实验与书本上的方法进行比较,分析优劣,并诱导学生思考是否还有其他改进方案。这样创新演示实验有助于克服思维定势的影响,开拓学生的思维,提高学生分析问题,解决问题的能力,激发学生敢于标新立异提出富有新意、与众不同的实验方案,以此培养创新意识。
二、 设计探索性实验,培养创新思维。
创新性思维是整个创新活动智能结构的关键,是创新的核心。即积极的求异性、敏锐的观察力,创新性的想象,独特的知识结构,以及活跃的灵感。这种创新性思维能保证顺利,对他们来说是新的问题,能深刻地、高水平地掌握知识,并能把这些知识广泛地迁移到新知识的过程中,使学习活动顺利完成。应该说创新思维是教学中化学教材中的实验几乎全是验证性实验,学生“照方抓药”无须思考即可达到实验要求,为了有效地激活学生的创新思维,教师在教学中应尽量增加一些探索性的实验。例如,在讲授实验室制取二氧化碳气体时,所用的药品是稀盐酸和大理石,而学生根据前面内容已经知道碳酸钠与稀硫酸也能反应产生二氧化碳,这必然会使学生头脑中产生疑问:为什么实验室制取二氧化碳气体只用稀盐酸和大理石,而不用稀硫酸和大理石或碳酸钠呢?若教师直接介绍制取二氧化碳的药品,这便不利于学生创新思维的发展。为此,笔者设计了如下的探索性实验:先让学生以小组为单位分别做大理石与稀盐酸、大理石与稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸反应的实验,然后让学生交流讨论:实验室制氧化碳应选择什么药品?这样学生不仅掌握了实验室制二氧化碳的药品而且也明白了不先其它药品的原因。这样对激活学生的创新思维,培养学生的创新意识和创新能力有很大帮助。
三、 布置家庭小实验,培养创新精神
基于时代的要求,教学必须一改传统的封闭式为开放式,要把学校与生产、生活联系在一起,把学生带向社会,指导学生自己先设计,去操作,形成一种创新的自由,表达和选择创意的自由,培养开拓创新的精神。家庭小实验可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中,不受时间的限制,可以反复做、反复观察,直到满意为止。同时由于没有明确给出实验所需用具、步骤,也无明示要观察的现象,这对于培养学生的创新精神以及各种能力都起着重要的作用。伟大的化学家门捷列夫在总结成功的原因时说:“中学时代同学间的讨论在我一生中留下了不可磨灭的印象。”因此,在每次家庭小实验活动结束后都应留出时间让学生相互交流,这对培养学生的创新意识和创新能力大有帮助。
例如在学完相关章节后,笔者安排这样一些家庭小实验○1观察糖块溶于水后体积的变化;○2除去热水瓶中的水垢;○3验证鸡蛋壳的主要成份是碳酸盐;○4测定责任田里土壤的

