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[摘要]文章从五个方面对高师基础化学实验中创造性思维的融入和训练进行了分析和探究,认为实验教学过程应该设计成“发现问题—分析问题—解决问题”的创造型模式,着力营造“情感共鸣沟通,信息反馈畅通,思维活泼流畅,创造精神涌动”的最佳意境,使学生掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,辩证而客观地认识世界,从而能够独立地、有创造性地进一步深入学习和从事教育教学工作与研究。
[关键词]化学实验 创造性 思维训练 探究
[作者简介]郭鹏(1972- ),男,河南潢川人,南京师范大学化学与环境科学学院在读硕士,信阳师范学院副教授,主要从事化学教学与研究。(江苏南京210097)
[基金项目]本文系河南省教育科学“十一五”规划课题“教师的专业发展与教师教育一体化研究”(课题编号:2007-JKGHAZ-124)、河南省社科规划项目“高等学校战略性人力资源管理研究”(项目编号:2006FJJ041)和信阳师范学院校级基础教育研究项目“面向基础教育的高师化学学科实验教学研究”(项目编号:2006-JC-12)的阶段性研究成果。
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)05-0121-02
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在化学教学中举足轻重。高师化学教学本身并不单纯传授给学生一些化学概念和规律,而是通过一系列有效的教育教学手段,全面提高学生的职能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界,从而在将来能够独立地、有创造性地深入学习和从事教育教学工作。
一、围绕实验的“三大原理”引导学生展开思维活动
化学实验理论的主体内容可总体概括为:实验原理、装置原理、操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕上述“三大原理”进行探索、理解和辨析,并自始至终渗透着创造性思维训练。“实验原理”即反应原理,它的思维训练指的是每个具体的化学实验反映了、说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。因此,我们可以围绕这样几个角度引发学生进行思考:(1)变化实质——什么化学物质发生了变化(有时还应进一步分析为什么要选用这些化学物质)?(2)定量关系——反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系?(3)反应条件——实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件?为何要选择这样的条件?(4)仪器选用——根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲(安全)的仪器?为何选用这些仪器更适宜?(5)配套组合——根据实验需要,选用的仪器之间大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用?(6)连接顺序——为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序和安装与拆除的先后顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后
果?
二、培养学生细心观察的习惯,为创造性思维夯实基础
在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而产生了重大的发明创造。高师基础化学的一些实验与我们的生活息息相关,与化学有关的现象也随处可见,如新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点。对现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中迸发出创新的火花。一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往观察实验的目的性不明确,加之演示实验时仪器小而实验室范围宽、学生多,所以学生观察实验并不一定十分准确。为此,教师也可以改演示实验为并进实验,或借助CAI软件或VCD光盘、录像带等播放实验录像,尽可能结合并进实验或录像播放,穿插围绕“三大原理”的系列思考题,引导学生有针对性地思考,展开思维训练活动。一般的,对化学实验的观察可按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。观察活动要依次进行,不遗漏。
三、运用典型实验灌输创造性思维的方法
为了提高化学实验教学中思维训练的效能,教师还应当借助典型的化学实验来诱导、激发学生的思维活动,具体的可从这样三个方面着手:(1)宏观地把握高师化学实验大纲、教材的整体。教师要把握通过哪些典型实验对学生进行哪些方面思维训练的规划,并分阶段、分层次实施。如硫在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星?教师只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征,就能使其把握其中的奥妙,那就是硫在燃烧时,固态硫先液化后氣化,最后硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰。(2)激发学习者的主观能动作用。教师要积极将教材规定的某些演示实验或学生实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力。如给学生讲铁的性质前,可让学生做铁钉生锈实验,每天观察一次并做好记录。等到上课时,通过教师讲解与学生讨论结合,得出正确结论,这样做效果就会比较好。(3)指导学生解答实验考题。教师要主动选用一些研究生考试的典型综合实验题,有计划地安排学生解答,并与动手实验结合起来进行综合思维训练。高师
化学实验教学中的思维训练是教学中很重要的一个环节,化学实验教学活动中的思维训练前景也是十分广阔的。
四、灵活运用实验,为学生的创造性思维创建提供平台
演示实验是高师基础化学教学中经常运用的教学形式,它生动、简捷、有效,是培养学生观察力、思维能力和动手操作能力的一种比较好的教学手段。我们要在教学过程中将演示实验分为以下几种:(1)对于重要实验,可进行教师演示、学生观察分析,得出结论;(2)对一些要求不高的实验,可对学生开放实验室,并要求学生设计或改进后上台演示;(3)对一些难度较大、要求较高、现象又不太明显的实验,教师可先进行演示,让学生在观察中提出问题、讨论分析实验的缺陷,进而改进实验。教师还可以将分组实验改为单人实验,使每个学生都能动手操作,有利于培养良好的学习习惯,最重要的是有利于培养独立工作的能力,这也是高师教育本身所亟须培养的一种能力。
五、开展科技活动,展现创新能力
创新活动的基础是科技活动,科技活动的开展状况左右着创新活动。因此,在教学实践中,我们要千方百计开展科技活动,通过课外兴趣小组建立初步的创新活动的基础,充分发挥学生的创新能力,积极利用现有实验条件开展课外科技活动。比如:适当补充学习一些课外知识,拓宽知识面,进行一些有趣味、有意义的实验,引导学生撰写科技论文等。当然,在培养学生的创新思维活动中,也要注意联系社会实际,如安排学生进行一些必要的社会调查,写出专题调查报告。
总之,高师化学实验教学是全面提高学生智能的有效途径,训练学生创造性思维活动则是高师实验教学的必然目标,它是促进专业知识学习、促进全面成长成才的必经之途。
[参考文献]
[1]熊言林.简析化学实验失败的原因[J].化学教育,2000(4).
[2]毕华林,傅尚奎,韩庆奎.化学实验教学研究[M].青岛:青岛海洋大学出版社,1998.
[3]逢忠孔,孙芬芳.化学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2002(3).
[4]孙连荣.高校实验教学模式的研究与探索[J].实验室研究与探索,2003(1).
[5]张露菁,陈小立.培养创新精神,提高实践能力[J].实验室研究与探索,2003(2).
[6]刘义华,段旭东.过氧化钠的贮存及实验的改进[J].湖北中小学实验室,2002(5).
[7]蔡前兵.谈化学实验教学与实施素质教育[J].化学教育,1999(4).
[8]毕华林,李广洲.化学教育科研方法[M].济南:山东教育出版社,2001.
[9]朱嘉泰,李俊.化学教学艺术论[M].桂林:广西教育出版社,2002.
[10]郑长龙,等.化学实验教学新视野[M].北京:高等教育出版社,2003.
[11]杜正雄.化学教学中发挥学生的实验能动性[J].理科教学探索,2003(12).
[关键词]化学实验 创造性 思维训练 探究
[作者简介]郭鹏(1972- ),男,河南潢川人,南京师范大学化学与环境科学学院在读硕士,信阳师范学院副教授,主要从事化学教学与研究。(江苏南京210097)
[基金项目]本文系河南省教育科学“十一五”规划课题“教师的专业发展与教师教育一体化研究”(课题编号:2007-JKGHAZ-124)、河南省社科规划项目“高等学校战略性人力资源管理研究”(项目编号:2006FJJ041)和信阳师范学院校级基础教育研究项目“面向基础教育的高师化学学科实验教学研究”(项目编号:2006-JC-12)的阶段性研究成果。
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)05-0121-02
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在化学教学中举足轻重。高师化学教学本身并不单纯传授给学生一些化学概念和规律,而是通过一系列有效的教育教学手段,全面提高学生的职能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界,从而在将来能够独立地、有创造性地深入学习和从事教育教学工作。
一、围绕实验的“三大原理”引导学生展开思维活动
化学实验理论的主体内容可总体概括为:实验原理、装置原理、操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕上述“三大原理”进行探索、理解和辨析,并自始至终渗透着创造性思维训练。“实验原理”即反应原理,它的思维训练指的是每个具体的化学实验反映了、说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。因此,我们可以围绕这样几个角度引发学生进行思考:(1)变化实质——什么化学物质发生了变化(有时还应进一步分析为什么要选用这些化学物质)?(2)定量关系——反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系?(3)反应条件——实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件?为何要选择这样的条件?(4)仪器选用——根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲(安全)的仪器?为何选用这些仪器更适宜?(5)配套组合——根据实验需要,选用的仪器之间大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用?(6)连接顺序——为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序和安装与拆除的先后顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后
果?
二、培养学生细心观察的习惯,为创造性思维夯实基础
在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而产生了重大的发明创造。高师基础化学的一些实验与我们的生活息息相关,与化学有关的现象也随处可见,如新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点。对现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中迸发出创新的火花。一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往观察实验的目的性不明确,加之演示实验时仪器小而实验室范围宽、学生多,所以学生观察实验并不一定十分准确。为此,教师也可以改演示实验为并进实验,或借助CAI软件或VCD光盘、录像带等播放实验录像,尽可能结合并进实验或录像播放,穿插围绕“三大原理”的系列思考题,引导学生有针对性地思考,展开思维训练活动。一般的,对化学实验的观察可按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。观察活动要依次进行,不遗漏。
三、运用典型实验灌输创造性思维的方法
为了提高化学实验教学中思维训练的效能,教师还应当借助典型的化学实验来诱导、激发学生的思维活动,具体的可从这样三个方面着手:(1)宏观地把握高师化学实验大纲、教材的整体。教师要把握通过哪些典型实验对学生进行哪些方面思维训练的规划,并分阶段、分层次实施。如硫在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星?教师只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征,就能使其把握其中的奥妙,那就是硫在燃烧时,固态硫先液化后氣化,最后硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰。(2)激发学习者的主观能动作用。教师要积极将教材规定的某些演示实验或学生实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力。如给学生讲铁的性质前,可让学生做铁钉生锈实验,每天观察一次并做好记录。等到上课时,通过教师讲解与学生讨论结合,得出正确结论,这样做效果就会比较好。(3)指导学生解答实验考题。教师要主动选用一些研究生考试的典型综合实验题,有计划地安排学生解答,并与动手实验结合起来进行综合思维训练。高师
化学实验教学中的思维训练是教学中很重要的一个环节,化学实验教学活动中的思维训练前景也是十分广阔的。
四、灵活运用实验,为学生的创造性思维创建提供平台
演示实验是高师基础化学教学中经常运用的教学形式,它生动、简捷、有效,是培养学生观察力、思维能力和动手操作能力的一种比较好的教学手段。我们要在教学过程中将演示实验分为以下几种:(1)对于重要实验,可进行教师演示、学生观察分析,得出结论;(2)对一些要求不高的实验,可对学生开放实验室,并要求学生设计或改进后上台演示;(3)对一些难度较大、要求较高、现象又不太明显的实验,教师可先进行演示,让学生在观察中提出问题、讨论分析实验的缺陷,进而改进实验。教师还可以将分组实验改为单人实验,使每个学生都能动手操作,有利于培养良好的学习习惯,最重要的是有利于培养独立工作的能力,这也是高师教育本身所亟须培养的一种能力。
五、开展科技活动,展现创新能力
创新活动的基础是科技活动,科技活动的开展状况左右着创新活动。因此,在教学实践中,我们要千方百计开展科技活动,通过课外兴趣小组建立初步的创新活动的基础,充分发挥学生的创新能力,积极利用现有实验条件开展课外科技活动。比如:适当补充学习一些课外知识,拓宽知识面,进行一些有趣味、有意义的实验,引导学生撰写科技论文等。当然,在培养学生的创新思维活动中,也要注意联系社会实际,如安排学生进行一些必要的社会调查,写出专题调查报告。
总之,高师化学实验教学是全面提高学生智能的有效途径,训练学生创造性思维活动则是高师实验教学的必然目标,它是促进专业知识学习、促进全面成长成才的必经之途。
[参考文献]
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[7]蔡前兵.谈化学实验教学与实施素质教育[J].化学教育,1999(4).
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[11]杜正雄.化学教学中发挥学生的实验能动性[J].理科教学探索,2003(12).