改革实验教学 培养学生能力

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  【摘要】实验教学是化学教的重要组成部分,化学实验是对学生实施素质教育、培养学生科学素养的重要阵地,认真做好演示实验和组织好学生分组实验,能有效地培养和提高学生各方面的素质和素养。对此,本文从培养学生发散思维、培养创新能力以及实验动手能力的角度进行了阐述。
  【关键词】化学实验;学生;能力
  【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】1001-4128(2010)05-0137-02
  
  化学是一门以实验为基础的学科,可以说实验教学贯穿于化学教学的全过程,改革实验教学,能有效地培养学生的科学素养。下面从几个方面来谈如何贯彻新的教育理念,改革中学化学实验教学,培养学生科学素养。
  1 在实验教学中培养学生的发散思维
  发散思维是人的发展中必须具备的一种重要素质。在实验教学中我们发现同一实验,其原理就不单一,因此,通过对实验方案进行重新设计或改进,可以有效地培养学生的发散思维。下面谈谈从不同角度不同侧面对学生的发散思维进行培养。在实验教学中,可以从如下几个方面培养学生的发散思维:
  1.1 原理再认识。如在喷泉实验的教学中,老师在引导学生分析引起喷泉的原因,是氨气或氯化氢等极易溶于水,使容器(烧瓶)内气压骤然减小,当P朴>P内gh,时就会形成喷泉。并在此基础上以提问或习题的形式引导学生思考,可以得出CO。以NaOH溶液为“溶剂”,也能形成喷泉,并通过演示实验或学生实验加以验证。这样可以使学生认识到能用于做喷泉实验的气体不一定是极易溶于水的气体,一般只要某种气体易溶于某种液体就可进行喷泉实验。例如,向盛水的烧瓶中投入足量的金属钠,迅速用带导管的单孔塞塞住烧瓶口(导管下端伸入水中,上端为尖嘴),不久便可看到导管尖嘴处有溶液喷出。
  1.2 仪器操作改进。教师可引导学生思考得出不用书本上现成的仪器装置也能完成喷泉实验,有时可能更容易成功。并提问:如不用胶头滴管挤水,又将如何完成实验?
  1.3 设计多种实验方案,从中选出最优方案。例如,用铜与硫酸制取硫酸铜的实验。教师可引导学生设计不同的实验方案,并从中选出最优方案。
  2 在实验教学中培养学生的创新能力
  社会的发展对学生创新能力的要求越来越高,可以说没有创新就没有进步。在化学学习中,凡是学生能凭借自己的知识、经验、能力,独立的“发现”未曾学习过的化学知识经验,能对某一化学问题提出新颖的见解、思路、方法或者设想,独立地发现新事物、新问题,独立设计、完成新颖的化学实验,解决新颖的化学问题的等等,都可视作“创造性学习”。以化学教材为基本内容。以教师为主导,学生为主体,实施化学“创造性学习”,能培养学生的创造能力,也即创新能力。
  2.1 创新演示实验和学生实验。
  改进实验步骤或实验装置,可使实验更易完成或现象更明显。这样不但可使学生更有效、更容易掌握有关化学知识,而且可以培养他们不迷信教本,敢于用科学的方法进行创新的精神,激发创新意识,培养学生创新能力。例如在学生实验中,每一个分组实验,一般都要求学生在一节课内完成。按时完成实验,不仅要求学生要有基本操作能力,有时还要求学生能合理改进实验程序,以减少重复操作,合理支配和节约时间,即有统筹安排能力和创新精神。如高三化学实验五“几种糖的性质”,该实验若按部就班,机械地照课本上的顺序依次进行,就很难按时完成。老师可引导学生找“窍门”,将几个水解实验——蔗糖水解、淀粉水解、纤维素水解,同时在沸水中加热,再依次做检验水解产物的实验,这样就充分利用和节约了时间。另外,由于新制Cu(OH)z多处使用,也可一次性多制一些,以供下面各个实验分用,从而减少重复操作。每次学生实验,老师都可抓住实验机制,通过引导学生改进实验程序,兼顾前后联系,来培养和提高学生的统筹能力和创新精神。
  2.2 开展探索性实验。
  如在Fe3+的检验的实验的教学中,将原来的验证性实验改为探索性实验,使学生参与探索,最终得知检验Fe3+的试剂(方法)有多种,如NaOH溶液、K4Fe(CN)6溶液、KSCN(或NH•SCN)溶液等等,但最优试剂为KSCN(或NH•SN)溶液。这种将教材中某些验证性的实验改为探索性的实验,可将学生带人科学探索的情境中,不仅可以激发学生的求知欲望,还将不断增强他们的创新意识。
  2.3 创设问题情境。
  在喷泉实验的教学中,老师可创设一些问题情境,如:①什么可以形成喷泉?②实验对气体的溶解性有何要求?⑧引起喷泉实验失败的原因可能有哪些?④哪些气体适合做喷泉实验?等等。通过这些问题,引导学生对实验提供的感性材料进行分析探索,综合得出完成喷泉实验的必备因素。这些问题情境既拓宽了学生对新知识的理解和认识渠道,发挥了学生的联想类比能力,也培养学生良好的创新思维能力。
  2.4 改进深化实验。
  如前所述通过改进或改造实验设计,既可以培养学生的发散思维,同时也可培养了学生对知识的迁移能力和创新能力。
  2.5 引导学生设计实验。
  化学是一门以实验为基础的科学,因此化学实验方案的设计贯穿于化学科学发展的全过程。引导学生阅读教材,遵照化学实验方案设计的基本要求,提出实验方案,在老师指导下让学生独立进行实验操作。这样不但可以有效地培养和锻炼学生的实验能力,而且可以使学生的创造性思维在实验过程中得以发展和提高。
  实践证明,注重实验的创新与探索,给学生留出思维的空间,增加学生独立设计、独立操作实验的机会,是提高学生素质、培养学生的创新精神和创新能力的有效途径之一。
  3 开展研究性学习,培养学生的实验动手能力
  化学是一门实验科学,化学的研究性学习,必然离不开实验。组织学生开展化學学科研究性学习,能锻炼和培养学生诸多方面的素质,其中特别包含学生进行化学实验的能力。其实,实验能力是一种综合能力或者说体现一个人的综合素质。因此组织开展好化学研究性学习,对学生的发展非常有益。华东一些重点中学,近年来非常重视研究性学习,并取得了显著的成效,一些经验值得我们学习和借鉴。首先他们把研究性学习摆在了重要位置,并列为学校三类课程之一。一类是基础性课程,第二类是拓展性课程,第三类即是研究性学习课程,各类课程每周都安排一定课时。第二是从人力、物力和财力上支持研究性学习,一是选派优秀教师指导学生的研究性学习,二是学校不仅向学生提供实验的仪器、设备、药品等物资,而且还拨出一定量的活动经费给每个活动小组,用于购买学校实验室没有的实验器材、药品等等。
  总之,改革中学化学实验教学,对学生进行诸方面的素质培养,以人为本,全面引导学生自主发展,就能使学生成为人格健全,具有较强综合素养,具有创新精神和实践能力的一代新人。
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