化學實踐中創新思想的培養
時間:2022-04-22 11:30:00
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摘要:創設問題情境,進行開放性教學,是實施創新教育的有效措施,是培養學生創新思維能力的一種有效手段。
關鍵詞:化學實驗創新思維實施途徑
思維是人對客觀事物本質特征和內在規律性聯系間接的、概括的反映。21世紀是創新知識的世紀,中學階段是學生思維能力與思維品質形成的關鍵階段。化學是以實驗為基礎的自然科學,化學實驗是化學研究的手段。因此中學化學教學,素質教育中化學實驗創新思維的培育顯得尤為重要。
中學化學中的創新教育不是去開拓和創新未知的知識和知識體系,而是創設一定條件和氛圍,引導、啟發學生去摸擬、探究原科學家的實驗活動過程,發現“新”現象,通過聯想、判斷、推理和綜合分析,歸納出物質呈現如此現象的本質和規律,這就是中學化學實驗中的探究性創新教育。
探究創新實驗的基本規律是:自己提出問題→建立假說→實驗探究→得出結論→重建知識→能力形成。筆者通過對教學實踐的反思,深深地體會到:化學實驗中創新思維培育應從以下幾方面入手:
一、轉變教學觀念,改善學生的學習方式
新課程標準明確地指出,要改變課程過于注重知識傳授的傾向,強調使學生形成積極主動的學習態度,使獲得基礎知識和基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程,突出了探究性學習過程,使科學知識內容由簡單的獲取向理解科學過程轉變。作為教師,怎樣適應新的挑戰,在教學中實現新課程標準的目標,體現新課程標準的特點,需要我們大膽嘗試,特別是在化學實驗的教學中,突出學生的主體性,使他們積極主動參與進來,通過對化學實驗中的創新思維培育,使他們體會到化學其實就在身邊,實現“從生活走向化學,從化學走向生活”,激發學生學習化學的積極性。
要改善學生的學習方式,關鍵是教師要樹立正確的教學觀念。現代教學理論認為,教學作為一種培養人的社會實踐活動,是以增強學生的主體意識,發展學生的主體能力和培養學生的主體人格為目標的。在教學活動中,學生的學習是通過自主活動對知識意義的建構過程,而不是一種簡單的接受過程。因此,當教師充分尊重學生的主體地位時,在教學過程中就不會獨霸講臺,一味“灌輸”,而會采用恰當的教學策略,促進學生積極主動地投入到學習活動中。
以上充分表明,化學實驗中的創新思維培育,教師應舍棄傳統的化學教學片面強調知識和技能目標,必須指導學生運用已有的知識和技能,充當新知識的探索者和發現者的角色,把培養學生的實驗創新思維,提高科學素養放在首要的位置。
二、創設問題情景,激發學生的學習動機
探究是從問題開始的,發現和提出問題是科學研究的開端,養成質疑的好習慣是化學研究的保障。在教學中,教師要善于創設問題情境,通過實驗、觀察、閱讀教材等途徑引導學生發現問題,以問題為中心組織教學,將新知識置于問題情境當中,使獲得新知識的過程成為學生主動提出問題、分析問題和解決問題的過程。在化學實驗中教師的教學設計要根據不同的課題內容創設學習情景。
以《原電池》一節新授課為例,教師一進入課堂即在講臺上放一只大蘋果,然后在蘋果上分別插上兩根學生熟悉的銅芯、鋁芯電線,再接通靈敏電流計,當學生驚喜地發現:一只誘人蘋果居然也能產生電流時,那種興奮,那種疑惑簡直無法言喻。教師趁熱打鐵,告訴學生:只要有足夠的鋅片、銅片和番茄汁,我們完全可以自己造出一只“水果電池”,其電能足以點亮一只手電燈泡,同學們如有興趣,課后不妨試試。同學們的興奮點一下子達到頂峰,在這種興奮心理驅使下,無須老師提出要求,幾乎所有的學生立即全身心地投入到閱讀教材、翻閱參考資料、尋找制作材料(水果、舊電池、鋅皮等)、動手制作的科研實踐活動中。通過自主實踐,他們真正體會到了學習的輕松和愉悅,無形之中培養了自身的探究意識,提高了自己的實驗動手能力。
在課堂教學中,“設置化學問題”也是創新思維培育過程中的一種好方法。例如,在學習《鹽類的水解》時,著力合理開發和有效利用實驗資源,把教材演示實驗改成分組實驗,把事先配好的CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3、NaCl、KNO3等六種溶液及PH試紙發給六個學習小組,讓學生用PH試紙測以上各溶液的酸堿性,然后以測試出CH3COONa溶液的酸堿性為例思考和分析下列問題:
⑴溶液的酸堿性跟溶液中的C(H+)和C(OHˉ)的相對大小有何關系?
⑵CH3COONa溶液呈什么性,這說明其溶液中的C(H+)和C(OHˉ)存在怎樣的相對大小關系?
⑶結合水的電離平衡分析,使C(OHˉ)>C(H+)的原因可能有哪些?在CH3COONa溶液中存在哪些離子?這些離子都是怎樣產生的?
⑷CH3COONa溶液中除了H2O==OHˉ+H+外,還可能存在哪些平衡?
⑸CH3COOˉ是陰離子,陽離子會不會破壞水的電離平衡?
⑹某些鹽溶于水后,會導致水溶液的酸堿性發生變化,而引起變化的原因我們稱為“鹽類的水解”,請你根據以上問題,嘗試著給鹽類的水解下個定義。
這樣處理,使學生的學習方式發生了根本性改變,新課程倡導的自主、合作和探究性學習在課堂中得到充分的體現。經過這樣的學習,使學生一步一步地接近目標:“鹽類水解的實質”,更重要的是在探究性學習過程中,使學生經歷了發現知識的過程,久而久之,學生就會主動探索知識,總結規律,學會思考,學會學習。
三、改進實驗教學,激發學生的探究興趣
“探究性學習”以學生的現實生活為基礎挖掘課程資源,注重以學生的直接經驗和體驗為基礎運用學科知識。例如在講CO2的性質時,上課前要求每位同學帶一瓶自己喜歡喝的可樂飲料,課堂上讓他們先猜想CO2的性質有哪些,然后讓他們打開自己的瓶子做實驗,通過實驗來探究性質。這樣,一瓶可樂不僅解決了CO2來源問題,同時還讓學生體會化學就在身邊。在探究CO2能否溶于水的性質時,指導學生將水倒入集滿CO2氣體的礦泉水瓶1/3體積,用力振蕩,不久礦泉水瓶被自動壓扁(或變形)。初中學生對于這種“出乎意料”的奇異的實驗現象會感到新奇和興奮。教師要因勢利導,引導他們思考:為什么會出現這種現象?原因是什么?這樣會使學生的興趣得到不斷地提升和發展。一個簡單的擦火柴實驗,會讓學生聯想到O2的制法和性質;衣服相互染色了則會想到微粒不停地運動,微粒之間有間隔等等……還有新版教材中“討論”“家庭小實驗”,“研究性學習的課題”、“閱讀材料”、“資料”等欄目學生尤其感興趣,這些欄目使學生的興趣從課堂一直延伸到課外。
化學實驗探究不僅要求掌握一定的化學知識和實驗技能,而且要求學生能靈活運用這些知識和技能,因此設計探索性實驗,在激發學生的創新意識,培養學生的創新意識和創新能力等方面有重要作用。在課堂教學上要注重讓學生親自設計實驗進行實驗探索。例:做鎂條在CO2的燃燒演示實驗,可讓學生設計CO2的制取實驗,最后,學生有如下設計方案:
⑴利用大理石和稀鹽酸反應制取,用排空氣法收集;
⑵利用NaHCO3受熱分解,用排空氣法收集;
⑶利用NaHCO3(或Na2CO3)與鹽酸反應,在集氣瓶中制取,等到產生大量氣泡時,點燃鎂條伸入集氣瓶即可完成此實驗。
經過討論,學生們會覺得第三種方案有新意。
對于課堂演示實驗如此,對于課本內容設計實驗的也要大膽設計,進行創新。如在《鎂、鋁》一章的教學中可將學生實驗安排在性質教學之前,并設計出如下實驗內容和驗證思考內容:
⑴鎂鹽、鋁鹽分別和氨水的反應;
⑵鋁鹽和氫氧化鈉的互滴實驗;
⑶偏鋁酸鹽和鹽酸的互滴實驗;
⑷偏鋁酸鹽和鋁鹽的反應。
這些實驗不僅充分調動了學生的學習興趣,更重要的是培養了學生的綜合思維素質,增強了學生的探究意識。
在化學實驗教學中,經常讓學生自己設計實驗,或利用實驗進行問題探索,會不斷增強學生的探究創新意識,提高學生的探究創新能力,也能激發學生對科學探索的精神及興趣。
四、實施開放教學,拓展學生的思維空間
探究式教學不是先將結論直接告訴學生,再通過演示實驗或學生實驗加以驗證,它是通過“做”來學習的。學生自主參與通過各式各樣的探究活動諸如觀察、調查、制作、收集資料等,親自得出結論,使他們參與并體驗知識的獲得過程,建構起新的對自然的認識,并培養科學探究的能力。這種通過多樣、復雜的活動情境來獲得知識的教學方法,可以使學生從多角度深入地理解知識,建立知識間的聯系,從而使他們在面對實際問題更容易地激活知識,靈活地運用知識解決問題。也只有這樣,學生的學習才是積極主動的,才能夠真正激發學習的內在動機。
例如,為驗證物質的性質,教材中安排了許多功能單一的簡易實驗,如果在教學中特別是在總復習時,引導學生自己動手,將這些簡單實驗采用橫向串聯,縱向延伸的方式組合起來,設計成綜合實驗、系列實驗,既可以使所學知識系統化,網絡化,又可以提高學生的實驗能力和創新能力。在學習《乙烯》一節時,學生將乙烯的實驗室制備、乙烯與溴水反應、乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應、乙烯的燃燒等四個單項實驗整合在一起,形成完整的系列實驗。在總復習時,學生將碳酸鈣與鹽酸反應放出的CO2氣體直接通入苯酚鈉溶液中,把兩個簡單化學實驗組合在一起,設計成了驗證鹽酸、碳酸、苯酚酸性強弱的綜合實驗。
許多化學實驗存在一定的深化空間,教師能根據教學內容的需要和學生的知識水平,啟發引導學生對這些實驗進行更深層次的探究,從多角度、多方位、充分發揮實驗的探究功能,也能起到啟迪思維、培養能力的作用。例如,在學習過氧化鈉性質時,我們讓學生根據過氧化鈉與水反應的實驗思考這樣一個問題:“如何通過實驗測定氧化鈉和過氧化鈉混合物中過氧化鈉的質量分數?”本實驗較原實驗深化了很多,雖然難度大了,所用的儀器、用品也多了,但是同學們的探究熱情高,他們通過獨立思考、小組討論、動手實踐,最后基本上都能設計出比較合理的實驗方案,并完成實驗,獲得了創新成功的喜悅。
滲透實驗探究意識,把書本知識與生活結合起來,產生實驗探究的源動力和內在需要。為了鞏固實驗探究意識或檢驗探究效果,對實驗現象的觀察和分析,對實驗裝置的設計,對反應條件的控制,對反應機理的研究,本身就是一種探究學習。“化學實驗探究性學習”應與生物、物理、計算機不同學科知識相互聯系,通過對知識的綜合運用去完整地認識整體的客觀世界。在安全、可行的原則下,讓學生各自發揮自己的聰明才智,探索各種合理的方法,設計各種可行的方案。如設計區分食鹽和酒精溶液的實驗方案,可以利用密度、氣味、沸點、導電性、撥發性、可燃性來區分,也可以根據AgNO3等試劑對溶液的特殊反應現象來區分,還可以根據生物細胞對溶液反應等去設計。
實驗創新可訓練學生靈活運用創造思維方法,同時又能促進學生自覺地、有意識地去進行創新,并不斷提高自己的創造能力。
五、加強師生互動,培養學生的科學精神
由于本質往往深藏于現象的背后,人們容易找到的是事物間表層的、非本質的聯系,加上學生認識上存在差異,對同一個現象往往有不同的解釋是很正常的。實驗探究,最看重過程,屬于教與學中最純粹最美好的一部份,它詮釋了夢想、勇氣與探險精神,也意味著新奇、執著與成功。當學生公布自己的解釋時,別的學生就有機會就這些解釋提出疑問、審查證據、挑出邏輯錯誤、指出解釋中有悖于事實證據的地方,或者就相同的觀察提出不同的解釋。于是每一位學生都需要面對不同的解釋結果并展開討論,討論中往往會引發新的問題,導致進一步的求證活動和最終建立在實驗基礎上的共識。在學生做實驗的過程中,教師應做到:給學生充分思考的時間,給學生發問的時間,給學生批判的時間。就如教育家所說的:“凡是兒童能夠自己做的,應該讓他們自己做,凡是兒童能夠自己想的,應該讓他們自己去想。”學生在自學探究基礎上不能自行解決的問題,即可組織學生合作探究,多則班級全體參加,少則幾個人,形式靈活多樣,讓學生充分對話、答辯、爭論、教師只需在關鍵處加以點撥。
“探究性學習”在合作探究的過程中,從資料的搜集與分析,假設的提出與驗證,學習成果評價直至意義的最終建構都需要學生相互交流信息,共同分享學習成果,培養了團結協作精神,構建民主和諧氣氛,促進思想情感交流,也增進了友情,形成良好的個性品質,達到高層次的情感目標。
總之,實驗探究是開發學生創新思維的有效途徑,方法形式一定要靈活多樣。
參考文獻:
1、高中化學課程標準(實驗稿)北京,北京師范大學出版社,2003
2、化學教育2005.7孟令寶熊言林
3、曾國瓊中學化學教學參考2005.1-2
4、胡美玲等化學教師教學用書〔M〕北京:人民教育出版社2002
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