如何利用实验教学开展创新教育 中学化学实验教学中如何实施创新教育

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一、“创新精神”的培养
  1.注重联系生活实际,是培养“创新”的前提。
  联系实际,就是指在教学中把化学知识与社会生活有机地结合起来,使学生通过课堂活动,直接将所学知识应用于解决实际问题。这不仅帮助学生加深所学知识,而且可以使学生自觉树立知识造福人类、造福社会的意识,从而培养了科学意识创新精神。如讲解碘的性质时,可补充做“从海带中提取碘”的实验,经过晾晒、灼烧成灰、溶解、萃取等步骤,从大家熟悉的海带,得到了单质碘。做出后学生喜悦之情溢于言表。这个过程,对培养学生的实事求是的科学品质是极为有力的。
  通过这种潜移默化的教育。会使学生体会到科学存在于生活中,只要多观察、多思考,就能有所发现。这样做,既可以启动他们的探索意识、培养创新精神,又可以打破学生对“发明”的盲目崇拜。
  2.适时介绍古今中外的发明、发现,是培养“创新精神”的重要手段。
  在教学中,教师要广泛挖掘教材中的潜在因素,不失时机地讲述一些科学家献身科学的奉献精神,从而有效地激发学生的学科情感,培养创新精神品质。
  二、“创新精神”的锻炼
  “创新能力”就是运用已知信息,得出某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的能力。就中学阶段的创新能力,主要是指培养学生自我实现的创造能力,包括独特的观察能力、表达能力、动手能力、设计能力等。教学中的具体做法是:
  1.设置“课题研究”式作业,锻炼学生的设计与动手能力。
  在高三总复习中,针对设计性试验思维跨度大、知识容量多而学生难以描述的特点,我尝试布置了以下“课题研究”式作业:
  (1)如何设计一套实验装置,证明SO2的化学性质?
  (2)如何证明CO2气体中混有SO2?
  (3)有下列反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。其中后一反应很容易发生且无明显现象,现仅用CO2和NaOH两种药品,量筒和试管两个仪器,如何制取纯净的Na2CO3?
  其中(1)题要求一天设计完成,而后两道题一周内设计完成。“作业”上交后,批阅中发现第(3)题问题较多,但也有设计正确的方案。老师将各种方案都抛给学生,再给一天的时间研究。课堂上请一名学生上台讲解:将NaOH溶液用量筒分成二等份,向其中一份中通入足量的CO2气体使之变成NaHCO3溶液,然后将它与另一份NaOH溶液混合即可,听完后,大家茅塞顿开。其他题的设计也别开生面,各有千秋,一些疑点可以到实验室验证。课后同学反映说这种作业费力、费时,但有趣,一旦完成后,感到自己充实很多。而且学会了怎样整理知识、应用知识,学习效率大大提高了。
  2.改“验证性”实验为“探索性”实验,培养观察能力和表达能力。
  将“验证性”实验改为“探索性”实验,即指教者把部分验证实验的顺序(实验—观察—解释—结论)进行重新调整,变成“探索性”设计。如“原电池”实验教学中,教师可将锌片和铜片平行插入稀硫酸中,引导学生观察后提问:“如用导线将两金属片连接会如何?”以此激发学生的探究兴趣。然后再问:“怎样证明电子在导线上通过?”讨论后并实施方案。然后问:“铜片上为什么有气泡?气泡成分是什么?电子为什么从锌片流向铜片?再从氧化还原角度分析两极上各发生什么变化?从能量转化的角度分析原电池是一种什么装置?”最后师生共同总结出原电池的组成、原理、能量转化。通过“探索性”实验,不仅体现了教为主导、学为主体的教学关系,而且激发探索兴趣,训练创新能力。
  三、“创新思维”的训练
  “创新思维”是发散思维与收敛思维的统一,是逻辑思维与非逻辑思维的巧妙结合。培养创新思维,重点就是结合实验内容,调动学生的积极性与兴奋点,在良好、敏锐的观察力的基础上,透过现象看本质,得出正确的结论,最终可能得出创造性结论。
  1.注重实事求是的精神,是训练“创新思维”的关键所在。
  随着教育改革的深入,教学中让学生获得某些现成的基础知识,已经不适应教育的发展。这就要求教师在指导学生时,对知识的掌握不仅要知其然,又要知其所以然。既要注意知识的阶段性,又要注意知识的前后联系,因材施教,注意观察能力的训练和创新思维能力的训练。
  2.分析“意外实验”的结果,是训练“创新思维”的有效途径。
  学生在实验时,常会出现一些异常现象和始料不及的意外结果,教师如果采取搪塞或回避的态度,势必会失去一次培养学生科学素质的良机。我在教学中采取的方法是正确引导、积极参与、共同分析。这种做法很好地培养了学生实事求是的科学态度、严谨求实的科学作风和独立思考问题的能力。
  通过师生共同对“异常”实验结果的分析,寻找“异常”结果的可能原因,然后让学生动手自己设计实验方案,验证自己的结论的教学模式,极大地调动了学生的参与热情和探索欲望。他们在设计验证自己的实验方案时,积极主动地查找资料,认真探讨,把思维引向了更新、更广阔的领域。然后,由这些“小设计者”向全班介绍经验、体会,带领全班同学共同进步。这种成功的“愉悦感“又可激发学生更深层次的思维和探讨。学生从异常现象和意外实验结果中想到的问题越多,思维的容量和空间就越大,思维就越敏捷和严密,思维就会有所创新。当然,面对异常实验结果,教师还应不失时机地介绍一些在意外实验结果中的意外发现,研究意外发现可成为科学理论的起点的事例。

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