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化学是一门基础实验学科.通过化学实验,既可培养学生的实验操作技能,又为学生的创造性思维能力的培养提供了强而有力的平台.
在教学中,如何充分地挖掘和合理地利用常规实验仪器及其简单组合等资源,培养学生的创造性思维能力,一直是我们潜心探索的课题.
本文从常规化学实验仪器的运用出发,谈谈学生创造性思维能力的培养.
一、挖掘常规仪器的使用价值,培养学生的求异性创造思维能力
化学实验中用到的常规仪器,每种都有其独立的用途.教学中,需要学生掌握每种仪器的用途,熟知其性能,并能熟练操作.
同时,教师可尝试着让学生根据仪器的功用原理,探索其可能派生或创生出的其他特殊用途.
这样,学生不仅掌握了该仪器的常规使用方法,而且还培养了学生创造性地使用仪器的能力.
量筒是用来测量液体体积的一种常用玻璃仪器.能否用量筒来测量气体(如氢气)的体积呢?
在教学中,教师应根据量筒的测量原理,启发学生大胆尝试猜想,深入展开讨论与探究,评价并完善实验方案,从而让学生在活动中体验感悟创造的乐趣.
现举例如下.
简单仪器的组装是学生必备的实验技能.在教学中,教师可以根据教学需要设置不同的情景,指定目标或不指定目标,让学生进行常规仪器的变式组装,培养学生开放性创造思维能力.
教师先提供研究目标——启普发生器,演示其制气原理,然后要求学生据此设计一套即开即用、即关即停的气体发生装置.
学生通过对启普发生器的原理进行分析和探讨,在初步明确启普发生器的制气原理及其适用范围的基础上,启发学生对启普发生器的各部分进行创造性变形设计,通过探究交流,完善实验装置.学生投入异常热情,从中悟法开窍,获得成功的探究体验.
现将学生的研究成果例举如下.
教师也可以不指定研究目标,仅给出几种常用仪器,让学生自由组装,设计出有某些特定用途的简单组合.
例如,教师给出试管、单孔橡皮塞、玻璃管,要求学生将上述三件仪器组合设计成简单装置,并说明其设计意图及用途.
学生亲自动手组合,设计出的组合装置多样,用途各异,且各有特色.经反思与交流、比较与评价,有效地培养了学生的开放性思维能力.
现将其中相对优化的方案例举如下.
组合Ⅰ(如图6)的用途:①尾气处理,如盛NaOH溶液时,可处理Cl2、H2S、SO2等气体.②吸收溶解度较小的气体,如Cl2、H2S、SO2、CO2等.
组合Ⅱ(如图7)的用途:吸收极易溶于水的气体,如HCl、NH3等.
组合Ⅲ(如图8)的用途:用于制取CO2、H2等气体.
三、拓展简单装置的运用空间,培养学生发散性创造思维能力
由几种常规仪器进行的简单组合,其用途可能较多.在教学中,教师可以创设情境,让学生充分拓展其运用空间,培养学生发散性创造思维能力.
洗气瓶(如图9)是化学实验中的常见组合,在教学中教师先展示洗气瓶,然后启发学生探究:你发现洗气瓶应有哪些用途?
學生讨论与交流,归纳出下列用途.
1.收集气体
①气体由A端进,相当于用向下排空气法集气,可收集H2、NH3、CH4等气体.
②气体由B端进,相当于用向上排空气法集气,可收集Cl2、HCl、CO2等气体.
③瓶中装满水后,气体由A端进,相当于排水集气,可收集H2、O2、CH4等气体.
2.除去杂质气体(气体由B端进)
①瓶中盛饱和NaHCO3溶液,除去CO2中混入的HCl、SO2等气体.
②瓶中盛饱和食盐水,除去Cl2中的HCl气体.
③瓶中盛酸性高锰酸钾溶液,氧化除去有还原性的杂质气体.
3.尾气处理(气体由B端进)
瓶中盛NaOH溶液,用于吸收SO2、Cl2、SO2、H2S等酸性气体.
4.干燥气体(气体由B端进)
瓶中盛浓H2SO4,可除去H2、O2、CO2、Cl2、HCl等气体中的水蒸气.
5.作贮气瓶、安全瓶等.
通过常规化学实验仪器及其简单组合的互动探究教学,学生从中认识到看似普通的实验仪器,却有着不普通的使用价值.
实践证明,这样的教学活动,能极大地调动学生自主探究的积极性,激励学生以极大的热情投入并深入地参与活动,从中体验感悟到创造的乐趣和成功的喜悦,同时也激活了学生的思维,培养了学生设计实验的能力,培养了学生科学的探究精神,增强了学生的自主与合作意识,有效地发展了学生的创造性思维能力.
在教学中,如何充分地挖掘和合理地利用常规实验仪器及其简单组合等资源,培养学生的创造性思维能力,一直是我们潜心探索的课题.
本文从常规化学实验仪器的运用出发,谈谈学生创造性思维能力的培养.
一、挖掘常规仪器的使用价值,培养学生的求异性创造思维能力
化学实验中用到的常规仪器,每种都有其独立的用途.教学中,需要学生掌握每种仪器的用途,熟知其性能,并能熟练操作.
同时,教师可尝试着让学生根据仪器的功用原理,探索其可能派生或创生出的其他特殊用途.
这样,学生不仅掌握了该仪器的常规使用方法,而且还培养了学生创造性地使用仪器的能力.
量筒是用来测量液体体积的一种常用玻璃仪器.能否用量筒来测量气体(如氢气)的体积呢?
在教学中,教师应根据量筒的测量原理,启发学生大胆尝试猜想,深入展开讨论与探究,评价并完善实验方案,从而让学生在活动中体验感悟创造的乐趣.
现举例如下.
简单仪器的组装是学生必备的实验技能.在教学中,教师可以根据教学需要设置不同的情景,指定目标或不指定目标,让学生进行常规仪器的变式组装,培养学生开放性创造思维能力.
教师先提供研究目标——启普发生器,演示其制气原理,然后要求学生据此设计一套即开即用、即关即停的气体发生装置.
学生通过对启普发生器的原理进行分析和探讨,在初步明确启普发生器的制气原理及其适用范围的基础上,启发学生对启普发生器的各部分进行创造性变形设计,通过探究交流,完善实验装置.学生投入异常热情,从中悟法开窍,获得成功的探究体验.
现将学生的研究成果例举如下.
教师也可以不指定研究目标,仅给出几种常用仪器,让学生自由组装,设计出有某些特定用途的简单组合.
例如,教师给出试管、单孔橡皮塞、玻璃管,要求学生将上述三件仪器组合设计成简单装置,并说明其设计意图及用途.
学生亲自动手组合,设计出的组合装置多样,用途各异,且各有特色.经反思与交流、比较与评价,有效地培养了学生的开放性思维能力.
现将其中相对优化的方案例举如下.
组合Ⅰ(如图6)的用途:①尾气处理,如盛NaOH溶液时,可处理Cl2、H2S、SO2等气体.②吸收溶解度较小的气体,如Cl2、H2S、SO2、CO2等.
组合Ⅱ(如图7)的用途:吸收极易溶于水的气体,如HCl、NH3等.
组合Ⅲ(如图8)的用途:用于制取CO2、H2等气体.
三、拓展简单装置的运用空间,培养学生发散性创造思维能力
由几种常规仪器进行的简单组合,其用途可能较多.在教学中,教师可以创设情境,让学生充分拓展其运用空间,培养学生发散性创造思维能力.
洗气瓶(如图9)是化学实验中的常见组合,在教学中教师先展示洗气瓶,然后启发学生探究:你发现洗气瓶应有哪些用途?
學生讨论与交流,归纳出下列用途.
1.收集气体
①气体由A端进,相当于用向下排空气法集气,可收集H2、NH3、CH4等气体.
②气体由B端进,相当于用向上排空气法集气,可收集Cl2、HCl、CO2等气体.
③瓶中装满水后,气体由A端进,相当于排水集气,可收集H2、O2、CH4等气体.
2.除去杂质气体(气体由B端进)
①瓶中盛饱和NaHCO3溶液,除去CO2中混入的HCl、SO2等气体.
②瓶中盛饱和食盐水,除去Cl2中的HCl气体.
③瓶中盛酸性高锰酸钾溶液,氧化除去有还原性的杂质气体.
3.尾气处理(气体由B端进)
瓶中盛NaOH溶液,用于吸收SO2、Cl2、SO2、H2S等酸性气体.
4.干燥气体(气体由B端进)
瓶中盛浓H2SO4,可除去H2、O2、CO2、Cl2、HCl等气体中的水蒸气.
5.作贮气瓶、安全瓶等.
通过常规化学实验仪器及其简单组合的互动探究教学,学生从中认识到看似普通的实验仪器,却有着不普通的使用价值.
实践证明,这样的教学活动,能极大地调动学生自主探究的积极性,激励学生以极大的热情投入并深入地参与活动,从中体验感悟到创造的乐趣和成功的喜悦,同时也激活了学生的思维,培养了学生设计实验的能力,培养了学生科学的探究精神,增强了学生的自主与合作意识,有效地发展了学生的创造性思维能力.