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在中学化学实验中注重学生创新素质的培养
更新时间:2004/3/17  作者:松江一中 汪新  阅读:6689次  


上海市新的二期课改中学化学课程标准总目标中提到学生要理解科学和科学技术的本质,理解科学过程,理解科学技术和社会的相互联系,树立坚定的科学信念,有探究事物,尊重事实,积极参与并合作的科学精神和创新精神。面向21世纪的教育正在出现一系列新的变革趋势,21世纪的教育是一个创新教育。培养高素质的富于创新精神和创新能力的人才,已经摆到一个突出的位置上。我国逐步实施的素质教育,其核心的价值目标,也正是教育对人的创新精神的培植和创新潜能的挖掘。江总书记在庆祝北京师范大学建校一百周年大会上的讲话中指出:当今时代,科技进步日新月异,国际竞争日趋激烈,各国之间的竞争,说到底,是人才的竞争,是民族创新能力的竞争。诚然中小学进行创新教育,从外在的价值观的依据看,国内对外经济的发展、科技的进步,人才的竞争以及国际教育的发展呼唤创新教育培养大批的创新型的人才,已是不争的事实;从创新的本质看智商是创新的必要条件,但从高智商到高创新之间还有一个发展的过程,教育正为这种发展创造条件,以充分开发学生的创新潜能。

所谓创新教育,就是指运用一套科学的艺术的创新性教学方法,启着学生的创新思维,培养学生的创新意识和能力,塑造学生的创新人格和个性,造就大批创新型人才的新型教育。

创新教育应包括以下几方面:一是面向全体学生,是德、智、体 、美、劳协调配合;二是树立创新意识,即创新意图,愿望和动机;三是培养创新思维,即不受固有模式的束缚而进行的有创造性的心理反应;四培养创新能力,即各种创新方法、策略等。正如美国心理学家马斯洛所认为的,中小学的创新教育主要培养学生自我实现的创新能力。本文主要介绍在中学化学实验教学中,如何开展创新教育的探索与实践活动的。

化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验以其丰富内涵在培养学生创新能力方面有着其他任何教学手段不可替代的功能和作用。在化学教学实践中如何利用好“这一资源”优势,加强实验教学和改进教学方法,充分挖掘实验教学功能有利于培养学生创新精神和创造能力。

一. 增设演示实验,唤起创新意识

意识是行动的先导,而学生创新意识的激发又往往来自教师创造性的教学启迪。在化学教学中,教师适当创设一些演示实验,不仅能弥补教学内容的某些遗憾,帮助学生理解化学知识,而且还能培养他们不迷信课本,敢于科学创新的精神,从而唤起学生的创新意识。例如:在学习CO2和NAOH溶液反应知识时,因反应没有明显的现象,因而无法判断反应是否发生,可增设以下实验:在一塑料瓶中集满二氧化碳气体,然后往瓶内注入适量氢氧化钠饱和溶液,立即用塞子塞紧,振荡片刻,这时,可观察到塑料瓶瘪了下去,并发出“啪”、“啪”的响声。实验的生动形象使学生仿佛“看到”了反应的发生。再如,学习《氮族》一章氨的性质中,可增设如下演示实验,用酚酞溶液在滤纸上写字,然后用氨水喷洒,显出红色字迹,放在阳光下晒,红色又褪去,再喷洒氨水,反复若干次。当学生看到这种新鲜有趣的演示实验时,兴趣盎然,并有了“跃跃欲试”之心,创新意识也随之萌发。

二. 注重实验探索过程,培养创新品质

探索过程实验是不断提出矛盾、不断解决矛盾的过程。教给学生科学的探索方法是实验教学中的重点。现代教学理论认为:在授予学生现代科学知识系统的同时,应该提供探索和发展的过程,使学生学会学习,学习的过程与学习的结果同样重要。这就要求教师在教学设计中要结合科学的实验方法启发诱导,学生在教师的点拨引导下,从模仿逐渐形成探索的技能和技巧,使学生在学习化学过程中,认识到化学实验并不是简单的“抓药配方”,而是通过实验事实去分析、推理、论证,从而获取正确的结论,使学生能逐步熟悉、掌握和运用科学地研究自然的一般程序:提出问题——收集资料——提出假说——实验论证——应用实践。科学的探索方法是在不断实践中培养出来的,它对培养学生辨证唯物主义的科学态度、培养学生的操作能力、观察能力、分析思维能力都十分有利。一般探索性实验是学生在老师的引导下通过尝试实验,自主探求结果、自己发现真理、探究性地获得科学知识的过程,它有利于培养学生的创新精神及良好的创新品质。例如,在《乙酸》性质的教学中,学生通过分析甲酸其结构发现分子中含有醛基,于是大胆提出假设:甲酸会发生银镜反应!此时,教师可引导学生利用已有的知识确立实验方案(检验醛基)进行实验探索,但实验结果却没有银镜产生!是否假设不成立呢?在学生处于这种“迷茫”状态时,教师不失时机的启发设问:醛发生银镜反应的溶液环境是什么?学生在“心领神会”(碱性环境)后继续探索:在甲酸溶液中加入NAOH中和至碱性后再实验。学生在不断尝试后终于成功了!喜悦之情溢于言表。在以上整个过程中,学生亲自参与提出问题、探索问题、解决问题的过程,这样既锻炼了学生的思维能力和动手能力又培养了学生的创新品质。

三.启发学生改进实验,培养创新技法

在实验教学中,要经常引导学生对书本中的实验进行“豆腐里挑骨头”式的思考:大胆启发学生从安全、简单、微型化和更便于观察实验现象的角度出发,如何对实验进行改进?以此克服学生的自卑感,敢于不唯书、不唯师、不迷信权威,敢于大胆设想和创新,不局于常规,勇于“别出心裁”和“标新立异”,这是培养学生创新个性和创新技法的重要途径,同时也使学生体会到创造发明的无穷乐趣。例如,当学生在做CU与浓硫酸反应实验时,发现按教材所述进行实验产生的SO2环境污染很大,教师便可因势利导,启发学生改进实验并设计出可行方案:(1)及时停止反应(即开即用)——用一断绕成螺旋状的可移动的长铜丝代替铜片;(2)及时处理尾气——用吸饱强碱液的棉球塞于试管口。又如,学生做NA2O2与H2O反应实验时发现:不仅实验药品多,而且带火星木条复燃成功率不高。此时可引导学生将实验微型化——设计成针筒实验:先在废旧小针筒(平放)中放入少量的NA2O2,然后将湿棉花推入后直立,再把带火星的木条置于小口处,现象明显又节约药品,爽极!这样对实验进行改进,既是学生学习创新技法的过程,也是培养学生敢于挑战、勇于探索的过程。

四. 开展课外实验,锻炼创新实践能力

要培养和开发学生的创造精神,仅靠课堂教学是远远不够的还必须让学生把课内所学的知识、方法,应用于课外实践活动中,使学生获得创新实践能力。

化学课外活动主要以学生开展研究性课程为主,课题的选择可以是《教学大纲》中例举的课题,更重要的是要通过《教学大纲》中课题的示范和教师的指导,鼓励学生充分发挥自己的主观能动性,学会自己提出解决一些于化学有关的问题,也可以根据学生的兴趣和爱好选择实验课题。例如有学生选择干电池的回收和利用的课题,如何处理破碎的锌片?如何分离出二氧化锰?通过拆开干电池,学生在研究过程中,学生思维不受“课堂”限制,可以充分、自由地展开想象,根据自己的兴趣爱好设计实验方案,进行探究活动。当然社会实践活动还应和当地情况结合,我们学校地处城乡结合部,在农村,我们根据庭院式经济发展的特点开展活动。如用熟石灰和硫酸铜配置波尔多液农药防止农作物的病虫害等课题。在城镇根据我区摩托车和电瓶车比较多的特点,我们组织学生开展对摩托车废气中有害气体排放量测定和电瓶车废旧电瓶中废液成分的测定的调查课题研究。通过这些活动的开展,既使学生积极参与了社会实践和增强了环保意识。又培养了学生的独立创新能力。当然在实验过程中,教师应该加强指导和点拨,如实验药品、器皿选择原则;实验成败的关键;实验的安全性、观察方法(观察的思路、顺序);实验的操作步骤等。此外在每次活动结束后,应积极引导学生将活动心得写成小论文进行交流,这对激发学生创造意识是大有裨益。

总之,改变传统的实验教学模式,以学生的发展为本,注重实验教学的启发性和自主性,充分挖掘和拓展化学实验的特有功能,优化化学实验教学,是培养学生的创新意识、创新精神和创造能力的需要,也是素质教育的需要。归根结底,中学化学教育应把培养人作为最重要的任务,通过提高学生科学素养来真正落实陈良宇市长提出“科教兴市”的基本策略和满足社会的发展需要。



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