学生实验创新能力的培养

作者:未知

  摘 要:创新是为了突破原有事物与框架,而获得解决问题能力的一种个人思维品质。在知识经济时代中,只有培养出更多的创新人才,才能推动国家民族创新发展。因此高中化学的目标和价值取向,也应该体现出创作潜能意识的激发和创造人格的培养,文章作者从自身的实践教学经验出发,对如何培养学生的实验创新能力提出相关建议。
  关键词:高中化学;实验教学;创新能力
  一、课本实验延伸拓宽,培养创新能力
  长久以来,高中化学实验教学都局限于教材书本,而更深一步也只是单纯地让学生在实验室中埋头学习化学实验。这无疑从某种程度上限制了学生的思维,对学生创新能力的培养是十分不利的。因此,笔者认为高中化学教师一定要更新自身的思想意识,明确化学实验知识具有无限性的特点。培养学生创新能力的实验教学应该在学生原有的化学知识基础上,从实验原理出发,对原有的一些知识加以拓展,这样才能更好地拓宽学生思维,促使学生创新能力得到有效的培养。以《氧化还原反应》这节课的教学为例,教材之中的实验是用MnO2做氧化剂,利用浓盐酸液体做还原剂,从而制取氯气,这个实验的实质就是借助物质的氧化性和还原性,从而发生氧化还原反应。而当学生明确了这样的实验原理,教师就可以引导学生,在此实验原理基础之上,思考能否利用其他的氧化剂去制取氯气,这就会促使学生的创新思维得到拓展。如在笔者执教的班级之中,就有学生想到高锰酸钾、氯化钾也具有氧化性,可以通过这些物质与浓盐酸进行反应混合,从而进行氯气制取,这就是延伸拓宽课本实验的一种教学方式,可促使学生的创新能力得到激发和培养。而在整个高中阶段,像这样可以延伸拓宽的化学实验还有很多,如“盐类水解反应实验”“NaOH、MgCl2、BaCl2三种无色溶液鉴别”实验等,教师都可以引导学生从教材实验原理出发,进行延伸探索思考。
  二、改进化学实验方法,培养创新能力
  在高中化学实验教学中,虽然很多教材实验设计及操作方法都已经过反复的验证,但是在实际执行的过程中,还是存在一定的不足,为了能够进一步优化实验效果,就需要对实验做出改进。而很显然实验改进的本身,就是在想象基础上的一种创新,在培养学生创新能力的高中化学实验教学中,针对教学中需要改进的一些实验,教师可以带领学生共同做出探索,这对学生的创新能力培养无疑是有好处的。以《金属的化学性质》这节课为例,涉及的一个重要化学实验就是“焰色反应”,以往遵照教材常使用铂丝或铁丝进行实验,由于酒精灯的火焰也是呈黄色的,因此除铜元素火焰,其他焰色都很难观察到,这就会对实验效果造成一定的影响,从而影响学生对化学知识的认知,对此,教师就可以带领学生改进实验方案。如在作者执教的班级中,学生查询相关资料,了解到可以将酒精灯的灯芯用无水酒精浸润,再用洁净的镊子去夹脱脂棉,代替铂丝进行实验,可以更好地优化实验效果。此外还有学生想到,可以先点燃小烧杯中的无水酒精,再用玻璃棒蘸取酒精,洒在酒精火焰中进行燃烧,这也使得金属的焰色反应时间更长,实验效果更加明显。在这样改进实验方法的高中化学教学的过程中,学生的创新意识被调动,创新思维被激发,创新能力得到了更好的培养。
  三、实验类型多元化,培养创新能力
  在高中化学实验教学中,教师必须明白,单一的实验教学方式不利于学生创新能力的培养,只有促使实验教学方式更加多元,才能不断地为教学增添活力,促使学生的创新能力得到有效培养。高中化学实验,可以从不同的角度对其进行分类,如从操作对象上划分,可以分为教师实验和学生实验。而从功能上划分,可以分为概念形成实验、验证理论实验、探索实验。从具体实验形式上划分,还可以分为个体实验和小组实验。在教学中,教师可以带领学生多元化地开展实验,可为学生营造创新的体验,并促使学生的创新能力得到培养。如教师实验一般是指演示实验,这也是化学教学中应用范围最广的一种实验形式,它既可以展示化学知识的直观效应,也有教师操作示范的作用,在高中化学实验教学中具有不可替代的位置,在培养学生创新能力的化学实验教学中,关键在于实现注入式演示实验向悬念探讨式实验演示方向过渡转变。而学生实验顾名思义,就是学生自己动手操作实验的一种方式,在培养学生创新能力的教学中,动手是学生必备的一种能力,为此教师必须敢于革新,大胆探索,采取各种措施手段,尽可能地为学生提供动手操作的机会,促使学生在实验过程中,由被动向主动方向过渡转变,这样才能促使学生的创新能力得到更好的培养。总之,今后的教学中,教师要探索出更多的实验教学形式,不断给学生耳目一新的感觉,这是学生创新意识激发的动力源泉。
  四、提出启发性实验问题,培养创新能力
  古语云“学于思,源于疑”,疑问是思考的源头,而思考是创新的关键,如牛顿就是因为对“苹果为什么会落到地上?”产生了疑问,而创新地发现了万有引力,因此在培养学生创新能力的化学实验教学中,教师能够向学生提出具有启发性的实验问题,引导学生进入“心愤愤,口悱悱”的状态,这样可以激化学生的认知矛盾,并在矛盾运动中,促使学生探索求新。如在做“HCI喷漆实验”时,教师就可以在实验开始前,向学生提出这样的几个问题:①喷漆实验借助了HCI气体的什么性质?②如何证明HCI的溶液为配性?③为什么HCI喷泉实验中,使用的烧杯必须是干燥的烧杯?④除HCI外,還有哪些气体与水一起做喷泉实验?⑤若是将实验中烧杯里的水替换成其他的溶液可不可以?替换的溶液需要满足哪些条件呢?通过这样一系列的问题,逐步地开拓学生的思路,启迪学生做出积极的思考,而在思考的过程中,学生的创新意识就会得到更好激发。此外,除了教师提出的问题外,教师还应该引导学生自主提出问题。学生一旦有了疑问,就会在问题矛盾运动中,得到创新意识的激发,因此教师给予学生机会,引导学生自主提出实验问题也是十分必要的。
  五、验证实验变探索实验,培养创新能力
  现行的高中化学实验教材,改变了过去叙述过于完整的风格,很多实验都做出了留白,并没有给出明确的现象和解疑探讨,而是设计一些问题引导学生自行去交流探索,调动学生主体参与实验探究的积极性,这种实验教学改革,就是验证性实验向探索性实验方向过渡的一种体现,这样能够促使学生将实验观察与理性思维有效地结合在一起。因此在今后的高中化学实验教学中,教师也可以紧紧地抓住课改方向,为学生组织更多的探索性实验,从而为学生的创新能力培养提供保障。   六、开展课外实验活动,培养创新能力
  在培养学生实验创新能力的高中化学实验教学中,教师还应该不断地带领学生向课外延伸,注意理论联系实际,知识联系生活,发挥学生的自主学习作用,培养学生学以致用的能力,这是学生创新能力培养的有效途径,可更好地推动学生走创新发展之路。如在学习完《化工生产过程中的基本问题》这节课后,教师可以组织学生参观工厂,了解工业生产硫酸、工业生产化肥的流程,从而让学生在真实的化工实验活动中,对化学生活有更加深刻的認识和了解,这对学生创新意识的激发是有一定好处的。或者在学习完《获取洁净的水》这节课后,教师可以引导学生搜集生活之中的实验材料,如利用矿泉水瓶、玻璃瓶、蒸锅、木炭、棉花等生活材料展开实验,尝试探索如何获取生活之中洁净的水,这样的课外实验活动,将化学知识与现实生活有机地联系在了一起,对学生创新意识的培养也是有一定好处的。此外,在培养学生实验创新能力的教学中,教师还可以带领学生组织开展化学活动周、化学创新实验大赛、化学创新小发明、化学实践调查(测试酸雨,测试污染水源)等课外实验活动,这不仅可以激发学生的实验学习兴趣,还可以开阔学生的知识眼界,而在这个过程中,学生的创新意识和创新能力一定可以得到更好的调动,具有一举多得的教学功效。
  化学是一门以实验为基础的学科,在创新教育时代,教师一定要树立创新教育观,明确创新是民族发展的动力,是时代进步的灵魂,只有培养学生的创新能力,才能更好地推动学生化学学习发展。为此在今后的教学中,教师一定要打破传统故步自封的教学观念,不断地对创新的化学实验教学方式做出探索,这是新时代高中化学教师需具备的一种教学意识。
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  基金项目:实验探究在高中化学教学中的应用研究    (〔2018〕-JKGHYB-1500)。
  作者简介:吴香丽(1979—),女,河南兰考人,中小学一级教师,本科,研究方向:高中化学实验探究。
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