立足實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)注創(chuàng)新能力培養(yǎng).doc

立足實(shí)驗(yàn)教學(xué) 關(guān)注創(chuàng)新能力培養(yǎng)昆山市第二中學(xué) 文桃英 摘 要：本文根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的最新要求，立足實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過對教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)和設(shè)計(jì)，探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具有實(shí)踐意義的基本策略。 關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新精神 創(chuàng)新能力現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，“神舟”五號的成功發(fā)射，向?qū)W校教育提出了一個(gè)問題：這就是如何使學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)，不僅掌握更多的科學(xué)文化知識，而且給他們以“點(diǎn)石成金”的指導(dǎo)，開啟知識寶庫的鑰匙，發(fā)展他們的能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神 ，以適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。全日制中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱明確指出：“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生能力的重要環(huán)節(jié)”?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲取化學(xué)知識，認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念、提高各種能力的重要途徑，而且此過程對學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是其他教學(xué)手段所不能替代的。在長期的教學(xué)實(shí)踐中為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力使學(xué)生的素質(zhì)得到完善和發(fā)展，我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了一些探索：一、變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動機(jī)。楊振寧教授曾經(jīng)說過：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機(jī)會?！?中學(xué)教材中演示實(shí)驗(yàn)多，學(xué)生實(shí)驗(yàn)少，而一些教師常年不自覺的用講解和演示代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)。本著對學(xué)生的未來負(fù)責(zé)，教師應(yīng)把學(xué)習(xí)的主動權(quán)、自由權(quán)交“還”學(xué)生，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。否則學(xué)生就沒有發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)展能力的機(jī)會，更談不上創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 例如：在推導(dǎo)可燃物燃燒兩個(gè)條件的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，我先介紹了白磷的毒性，易燃性，一般保存在冷水中，然后按擬定的實(shí)驗(yàn)步驟讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。 器材：實(shí)驗(yàn)室制氧氣全套裝置燒杯、膠皮管、玻璃管、三腳架、石棉網(wǎng)、白磷、鑷子。操作過程：1、 在燒杯內(nèi)加入一小粒白磷及約1/3的冷水。2、 加熱至500 c時(shí)觀察現(xiàn)象3、 制取氧氣并通過玻璃管向水中白磷通入氧氣（觀察發(fā)生現(xiàn)象-水中火花）4、 正確處理反應(yīng)后的廢液，洗滌所有儀器并按規(guī)定放置。完成記錄。實(shí)驗(yàn)完成后，指導(dǎo)學(xué)生相互交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論，及分析成功和失敗的原因。通過討論最后得出結(jié)論：燃燒必須同時(shí)具備兩個(gè)條件，一是可燃物與氧氣接觸，二是可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。通過放手讓學(xué)生去做去想，去討論，培養(yǎng)了他們的科學(xué)態(tài)度,同時(shí)根據(jù)觀察到的現(xiàn)象歸納總結(jié)出燃燒條件，使學(xué)生印象深刻難于遺忘。在實(shí)驗(yàn)過程中，成功者從中獲得喜悅，從而激發(fā)其創(chuàng)新的興趣和動機(jī)，失敗者從中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從而激發(fā)其認(rèn)真思考，勇于創(chuàng)新，從而使教學(xué)過程成為以學(xué)生學(xué)會求知，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的過程。二、開展探究性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識。 新課程標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動獲取化學(xué)知識，認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動。以往教材中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多屬注入式。實(shí)驗(yàn)教材將實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都寫的一清二楚，實(shí)驗(yàn)只是被動的驗(yàn)證，機(jī)械地重復(fù)，缺乏主動性，能動性，在一定程度上影響著學(xué)生觀察，分析和解決問題能力的培養(yǎng)。而探究性實(shí)驗(yàn)是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的分析綜合等思維過程來獲取知識，這一過程要求學(xué)生有較多的思考和討論，學(xué)生處于一種主動探索知識的狀態(tài)，是學(xué)生親自去感受、探索、查明問題的關(guān)鍵所在，尋求解決問題的最佳方案。在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際和教學(xué)內(nèi)容，注意改進(jìn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，盡量將演示實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)。這樣，既避免了學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論死記硬背而抑制實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，又可以創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。例如，上二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法這堂課，我們是這樣設(shè)計(jì)的：首先提出問題，為什么采用石灰石和稀鹽酸作為實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的反應(yīng)物，而不用其他的物質(zhì)哪？學(xué)生會覺得問題很難。不過我再提示學(xué)生以前學(xué)習(xí)過哪些產(chǎn)物有二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生開始積極思考回憶學(xué)過的方程式。學(xué)生會認(rèn)為它們都行。但在教師的引導(dǎo)下一一排除，堿式碳酸銅生成二氧化碳需要加熱，碳酸本身不穩(wěn)定，單質(zhì)碳和石蠟燃燒產(chǎn)物一定混有氮?dú)庋鯕獾入s質(zhì)，煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫，條件苛刻實(shí)驗(yàn)室不易實(shí)現(xiàn)了。相比之下用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，不需要加熱，室溫反應(yīng)，反應(yīng)前沒有氣體，產(chǎn)物中的氣體只有二氧化碳，容易凈化。又提問此實(shí)驗(yàn)采用石灰石能不能用純凈的碳酸鈣粉末、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末代替，稀鹽酸能用稀硫酸代替嗎？找若干名學(xué)生到前臺協(xié)助完成下步對比實(shí)驗(yàn)（為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和可觀性可設(shè)計(jì)用彩色氣球幫助判斷反應(yīng)速率快慢）。由此得出反應(yīng)物應(yīng)當(dāng)采用塊狀石灰石固體與稀鹽酸。既然此反應(yīng)是在常溫下進(jìn)行的，應(yīng)當(dāng)采用什么樣的反應(yīng)發(fā)生儀器裝置呢？讓同學(xué)回憶實(shí)驗(yàn)室制氧氣和氫氣裝置有哪些異同！教師可投影兩者的裝置圖以示區(qū)別。學(xué)生能答出制氧氣時(shí)反應(yīng)物都是固體，需加熱，采用大試管和酒精燈。試管口略向下傾斜。而制氫氣時(shí)反應(yīng)物有固體和溶液，不需加熱，采用啟普發(fā)生器或帶長頸漏斗的大試管，管口向上。學(xué)生對比容易發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置和制氫氣的裝置應(yīng)雷同，因?yàn)槎际菈K狀固體與酸反應(yīng)，生成氣體。結(jié)合實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，讓學(xué)生思考。除此之外，還有哪些可行的替代裝置方案？集思廣益，根據(jù)學(xué)生回答，歸納幾種方案。教師也可展示教參上的幾種方案，大開學(xué)生的視野。在探討研究的平和氣氛中，蘊(yùn)涵著無窮趣味，在教師的一步步的嚴(yán)謹(jǐn)邏輯關(guān)系引導(dǎo)中培養(yǎng)學(xué)生的思考分析能力。創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，增設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)，開展研究性學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。三、引導(dǎo)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃，“照方抓藥式”的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生操作的熟練程度，但不能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)動手動腦并可培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的過程。通過學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，既可以培養(yǎng)學(xué)生動手動腦解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。但鑒于初中學(xué)生，剛接觸化學(xué)不久，設(shè)計(jì)能力很有限，因此，留給他們的問題不能太難，應(yīng)扣緊教材、貼近生活，應(yīng)避免隨意加深難度，拓寬廣度，否則會導(dǎo)致學(xué)生對創(chuàng)新望而卻步。、改進(jìn)一些課堂演示實(shí)驗(yàn)。對于一些課堂演示實(shí)驗(yàn)，遇到浪費(fèi)能源，操作復(fù)雜，污染物不易處理時(shí)，先帶領(lǐng)同學(xué)們共同分析實(shí)驗(yàn)的不足之處，然后鼓勵(lì)學(xué)生去改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)合理的方案，這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，而且還會激勵(lì)學(xué)生敢于創(chuàng)新。例如：在學(xué)習(xí)一氧化碳還原氧化鐵時(shí)，首先提問應(yīng)選用氫氣還原氧化鐵，還是用碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置？選擇裝置的依據(jù)是什么？由于一氧化碳有毒，用這套裝置實(shí)驗(yàn)可能會產(chǎn)生什么不良后果？能否改進(jìn)一下，既能排除污染，又可以驗(yàn)證產(chǎn)物中二氧化碳？課本中的改進(jìn)裝置用兩頭加單孔玻璃管來代替試管有什么好處？盛石灰水的裝置為什么要長管進(jìn)氣，短管出氣？反過來，行不行？為什么？石灰水的作用是什么？多余的一氧化碳怎樣處理？能不能將燃燒產(chǎn)生的大量熱充分利用？然后讓學(xué)生注意觀察課本演示一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，分析此實(shí)驗(yàn)方案有哪些弊端，最后師生共同小結(jié)有以下不足：消耗一氧化碳量很大，反應(yīng)后還要通入一氧化碳直到試管冷卻。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)易引起石灰水倒吸試管破裂 操作裝置太復(fù)雜。鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)思考，如何改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)才能消除這些不足呢？此時(shí)，同學(xué)們思維都活躍起來，積極創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出的結(jié)果多種多樣，有的只考慮到一方面，有的兼顧了多方面。盡管有的學(xué)生的分析和設(shè)計(jì)還不夠完善，但卻體現(xiàn)了學(xué)生不唯書本，不唯教材，勇于批判的創(chuàng)新精神。、設(shè)計(jì)貼近課本、生活的小實(shí)驗(yàn) 課程標(biāo)準(zhǔn)的最新要求，教師要突破惟教材的課程關(guān)，從顯示生活出發(fā)，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，選擇與學(xué)生已有或正在進(jìn)行的與生活密切聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容，圍繞學(xué)生周圍的自然環(huán)境，家庭環(huán)境學(xué)校環(huán)境為背景開展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)貼近課本生活的小實(shí)驗(yàn)。能更好地使學(xué)生感受到化學(xué)在科學(xué)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步以及社會的生產(chǎn)，生活乃至生命中的價(jià)值。能有效地縮短學(xué)生與化學(xué)知識的心理距離，而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。 例如：在學(xué)習(xí)了化學(xué)與能源之后可以布置學(xué)生參考演示原電池裝置設(shè)計(jì)家庭小實(shí)驗(yàn)-水果電池：用鋅片和銅片作電極、銅絲、小燈泡等連成電路實(shí)驗(yàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。要求學(xué)生畫出原理圖、寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告、并記錄實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題。這種家庭小實(shí)驗(yàn)使理論與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生感到化學(xué)就在他身邊，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造性地解決問題的能力，教師對優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案應(yīng)加以肯定和鼓勵(lì)，使其體會到創(chuàng)新的樂趣和成功的喜悅。綜上所述，通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐表明：把自主、合作、探究這些對人的成長很重要但曾經(jīng)被忽略的東西凸顯出來，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，學(xué)生思維的深刻性、嚴(yán)密性、創(chuàng)造性等得到行之有效的開拓和訓(xùn)練，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生勇于探索追求真理的精神和創(chuàng)新能力。參考文獻(xiàn)： 劉知新、化學(xué)教學(xué)論 高等教育出版社1997年3月第2版第87-88 頁 曾亞平、 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考 2003年第12期第24-25頁 徐長根、研究性學(xué)習(xí)與化學(xué)教學(xué) 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考 2003年第1-2期第37-38頁be appropriate, legible. 6.4.3-core line, set the set into t