如何提高化学实验创新能力_如何提高创新能力

时间:2019-01-14 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  化学是一门以实验为基础的自然科学,多年的教学实践证明:化学实验不仅是学生获取化学知识,认识化学规律,并形成化学概念,提高各种能力的重要途径,而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养,是其他学科所不能替代的,因此,我们必须立足化学实验这个基础,努力构建培养学生创新能力的“大厦”,我认为应从以下几个方面实施。
  一、改演示实验为师生共同完成或学生分组实验
  杨振宁教授曾经说过:“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手的机会。”其实,不仅我国的小孩如此,就是我国的中学生在国际奥林匹克竞赛中,理论成绩总是居于优势,可实验成绩往往落后于其他国家。其主要原因是:中学教材中安排的实验本来就不算多,一些教师常年不自觉地越俎代庖,用讲解和演示代替学生的动手操作,有的干脆以程式化的书面训练代替学生分组实验。鉴于此,教育工作者应努力通过动手做的实践活动,来培养学生的创造实践能力。具体做法可将一些演示实验改为师生全做实验或学生分组实验,比如,乙烯的实验室制备和性质实验以前总是由教师“承包”完成,学生不思索,被动听记,现在改为师生共同完成,让学生参与,通过反应混合液的配制以及乙烯气体的点燃,培养了良好的心理素质;反应液温度的严格控制,培养了学生严谨的科学态度;温度太低或温度太高会造成什么结果,应如何处置?这些都会激发学生认真思考,设计处理方式,从而培养学生的创新思维能力及创新实践能力。反应液颜色的变化及乙烯使酸性KMnO4溶液、溴水褪色的实验,培养了学生的创新观察分析能力。分组实验更能给学生提供人人参与,自己动手的机会。在此过程中,成功者从中获取喜悦,从而激发其创新的兴趣和激情,失败者从中获取经验和教训,从而激发其认真思考、勇于创新,从而使教学过程成为以学生学会求知,培养创新精神和实践能力的过程。
  二、改验证性实验为探索性实验
  验证性实验是通过已学到的化学知识用实验来论证其准确性,学生处于被动接受知识的状态,而探索性实践是指在化学实验的基础上,通过科学的分析综合等思维过程来获取知识的一种实验,这一过程要求学生有较多的思考和讨论,学生处于一种主动探索知识的状态,对培养学生的创新能力非常有利。比如,在学习Cl2的性质时:
  首先设疑:Cl2能否溶于水?Cl2能否与水发生反应呢?若能,生成物是什么?
  实验探索:(1)在两瓶颜色相近的氯气中任取一瓶加入少量水,充分振荡后,与另一瓶氯气比较其颜色,其水溶液与蒸馏水的颜色比较,可得出什么结论?(2)在氯气中分别加入①AgNO3:溶液和稀HNO3,②NaHO2溶液,③蓝色的石蕊试液,分别看到什么现象?结论如何?(3)将纯净干燥的Cl2通过干燥的和湿润的蓝色石蕊试纸又观察到什么现象?说明什么?
  科学分析:(1)加水的试剂瓶中气体颜色变浅,水溶液颜色变成黄绿色;(2)①产生白色沉淀;②产生气泡;③先变红后褪色;(3)干燥的试纸不变色,湿润的试纸先变红后褪色。
  结论:氯气能溶于水,但溶解度不大,溶解于水中的Cl2一部分与水反应产生C1-,H+,HCIO。干燥的C12:不具有漂白性,起漂白作用的是HCIO。
  变验证性实验为探索性实验,活跃了学生的思维,激发了主动积极探索的热情,增强了自信,激活了创新能力。
  三、开展实验设计激发创新意识
  实践是创新的摇篮,实验设计了一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程,通过学生自己思考设计实验,既培养了学生动手动脑解决问题的能力,又培养了学生的发散思维能力和创新设计的能力,教师在组织学生开展实验设计时,可引导学生阅读,查找一些实验小窍门,实验药品及仪器的代用品,实验装置的改进等有关资料,以开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维,同时,也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题,尽量给学生一些动手的机会,让学生在手脑并用的活动中进发出创造的火花。经过同学们动手动脑,创新设计,既激发了学生的创新意识,调动了学生的学习积极性,又培养和锻炼了学生的创新思维能力,收到事半功倍的教学效果。
  四、改进一堂课堂演录实验,培养学生的创新能力
  对于一些课堂演示实验,遇到现象不明显,操作复杂,污染物不易处理时,先带领同学们共同分析实验的不足之处,然后鼓励学生去改进实验,设计合理的方案,这样不仅可培养学生的创新思维能力,而且还会激励学生敢于创新。比如,在学习铜和稀HNO3的反应时,先按教材所示演示此实验,同时让学生注意观察分析此实验方案有哪些弊端,最后师生共同小结常有以下不足:(1)NO的现象不明显;(2)反应不易停止;(3)氮氧化物污染环境。鉴于此,鼓励学生继续思考,如何改进此实验,才能消除这些不足呢?此时,同学们思维都活跃起来,积极创新,设计出的结果多种多样,有的只考虑到其中的一方面,有的兼顾了两方面,很多都兼顾了三方面。下面是三方面都兼顾的方案之一:先在稀HNO3中加入少量的CaCO3用产生的CO2排出反应容器中的空气,最后再挤压皮囊鼓入空气,看到无色NO气体变成红棕色的NO2气体,靠铜丝的上、下移动控制反应的停始,用NaOH溶液吸收尾气。

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