论文部分内容阅读
【摘要】创新教育是以继承为基础,发展为目的,以培养创新型人才为价值取向的新型教育。化学是一门以实验为基础的科学。实验是探索、发现新事物最重要、最可靠的手段,是创新之本。立足教学,积极探索现行教材中有的实验设计的不足,对现有实验进行合理改进,使之更趋完美,最终实现学生自主合理地设计实验,培养学生的创新意识。
【关键词】化学实验;创新;教育
创新教育是以继承为基础,发展为目的,以培养创新型人才为价值取向的新型教育。化学是一门以实验为基础的科学。实验是探索、发现新事物最重要、最可靠的手段,是创新之本。因为只有在实验中,学生可以面对着颜色、形态、气味、光、热等多种变化交织在一起的化学现象,学生的多种感官同时受到刺激,最易使学生进入积极思维状态。因此,化学实验为化学创新教育提供了广阔的空间。
1 探索现有实验装置的改进
1.1 挑战权威,质疑问难。现行教材中有的实验存在明显不足,并非最佳方案。教师要引导学生开动脑筋,对实验进行合理改进,使之更趋完美,这也不失为创新的一种形式。若持之以恒,学生对此形成了习惯,就会带着挑剔的目光对每一个实验进行思考、评判、改进,他们的创新意识、能力就会提高。如关于氯、溴、碘活泼性强弱的实验,引导学生进行改进:①在一滤纸的中心处,滴一滴饱和的溴化钠溶液,待其湿润后,再滴上一滴氯水,滤纸显黄色的斑点。②在显黄色的斑点处,再滴上一滴碘化钠溶液,滤纸上的斑点颜色变为浅褐色。③在浅褐色的斑点处,再滴一滴淀粉,滤纸上的斑点颜色变为蓝色。此系列实验用滤纸代替了常规的试管,变间断式实验为连续实验,既可以节约时间,又可使现象明显、有趣;同时让他们意识到创新是多么的奇妙和必要。实践证明成功的创新实验有利于激励学生的创新动机。
1.2 预设情境,设问引思。创新环境的营建,创新知识的提供,创新实验的组织,其共同目的是强化学生的创造性的学习活动。如果以上三个环节做好了,学生大胆质疑、新见迭出的现象就会像雨后春笋层出不穷。学生主动发现问题、提出问题正是我们教师所期望看到的现象。我们教师一定要鼓励学生,真心欣赏学生的“发现”,使他们获得成就感受到激励。笔者在课堂上演示乙烯的实验室制法时,学生们在观察实验现象的过程中,提出了以下几个问题:
①烧瓶内的溶液为什么会变黑?
②为什么会闻到刺激性气味?乙烯中含有哪些气体杂质,如何验证这些气体的存在,它们的存在对乙烯的检验有无影响?
③为解决这些问题,该实验装置应作何改进?
对学生敢于质疑的积极态度作充分肯定后,让学生展开讨论,课堂气氛十分活跃。结论是:浓硫酸具有脱水性,部分乙醇脱水生成碳,碳与浓硫酸在加热的条件下生成 了二氧化硫和二氧化碳,二氧化硫也能使溴水和高锰酸钾溶液褪色。因此在检验乙烯气体前必须将二氧化硫除净。同时,学生提出了实验装置的改进方案:
在教师的引导下,学生于逐个解疑中由浅入深地不断处于愤悱状态下,从而把教师的“教”转移到学生的“学”上来,使学生的思维能力得到强有力的锻炼,有利于培养学生在学习过程中善于发现问题和创造性的解决问题的能力。
1.3 独立思考,发现问题。在学习过程中,学生不但能够在教师预设的情境中发现问题,而且学生也能在独立思考的状态下发现问题,并主动地质询。例如:在做氯、溴、碘的性质实验时,他们尝试用CCl4萃取KI与溴反应生成的碘时,却发现很难将碘萃取出来(是因为Iˉ+I2=Iˉ3)。在做铝及其化合物的性质实验时,他们发现:铝与酸、碱反应时,一开始反应非常缓慢,过段时间后才比较快(Al表面有Al2O3薄膜)。
学生发现问题比解决问题更重要,如果学生在解决问题的基础上又发现新的问题,这是思维的升华,是创造性思维形式的表现。
2 培养学生实验设计的能力
实验设计是学生依据实验的目的和要求,利用已有的知识储备和实验技能进行创造性思维,通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案的一种学习活动。实验改进具有原型,而实验设计却没有,它不是简单的修修补补,需要从零开始,因此后者较前者具有更多的创造成份。如将教材上的验证性实验改为探索性实验,实质上也属于设计实验的范畴。在设计实验的过程中,学生主体参与意识很强,思维异常活跃,创新潜力得到了开发,一旦他们利用自己设计的装置完成了实验,便会产生成功的愉悦感,他们的创新意识和创新兴趣就得到了强化,创新能力就得到了提高。例如学习卤素性质时,课前两天给出实验设计题目:区别氯化钠、溴化钠、碘化钠三种无色溶液。学生分组讨论,设计方案,结果有三种方案:①以硝酸银溶液;②以氯水和CCl4;③以氯水和淀粉为试剂区别,然后发放药品进行实验,检验设计的合理性,并评价各种方案。再如在学习《卤素》时可设计以下碘元素系列实验:①碘盐中的添加物的检验(是KI还是KIO3?已知: 2Iˉ+H2O2+2H+=I2+2H2O, 5Iˉ+IOˉ3+6H+=3I2+3H2O)②海带成分中碘的检验③a 、将碘分别溶于水、KI溶液、酒精、CCl4、CS2中至饱和,比较碘在几种液体中的溶解性,并观察所得溶液的颜色。已知碘的蒸气为紫色,试判断上述几种溶液中,哪些以自由分子存在?b、取碘的水溶液、碘的KI溶液,分别用CCl4萃取其中的碘,为什么碘水中的碘很容易萃取出来,而KI溶液中的碘单质却很难萃取干净?(4)久置的KI溶液为什么会变黄?怎样检验碘的生成?
这些基于生活常用品的创新性研究实验对培养学生的好奇心,提高学习兴趣,引导他们积极从事化学学习与研究,指导他们学会科学研究的方法将起到不可低估的作用。所以,教学中要结合教学内容,选择合适的实验设计题,让学生大胆设计实验方案,并用实验证明设计的合理性,优化出合理方案。当然,设计实验也会有失败的时候,这时教师要与学生一起分析原因,直到成功。
21世纪是创新的时代,素质教育对学校教学提出了新的要求,作为教师,只有积极转换教学意识,才能真正实现教育的创新。
【关键词】化学实验;创新;教育
创新教育是以继承为基础,发展为目的,以培养创新型人才为价值取向的新型教育。化学是一门以实验为基础的科学。实验是探索、发现新事物最重要、最可靠的手段,是创新之本。因为只有在实验中,学生可以面对着颜色、形态、气味、光、热等多种变化交织在一起的化学现象,学生的多种感官同时受到刺激,最易使学生进入积极思维状态。因此,化学实验为化学创新教育提供了广阔的空间。
1 探索现有实验装置的改进
1.1 挑战权威,质疑问难。现行教材中有的实验存在明显不足,并非最佳方案。教师要引导学生开动脑筋,对实验进行合理改进,使之更趋完美,这也不失为创新的一种形式。若持之以恒,学生对此形成了习惯,就会带着挑剔的目光对每一个实验进行思考、评判、改进,他们的创新意识、能力就会提高。如关于氯、溴、碘活泼性强弱的实验,引导学生进行改进:①在一滤纸的中心处,滴一滴饱和的溴化钠溶液,待其湿润后,再滴上一滴氯水,滤纸显黄色的斑点。②在显黄色的斑点处,再滴上一滴碘化钠溶液,滤纸上的斑点颜色变为浅褐色。③在浅褐色的斑点处,再滴一滴淀粉,滤纸上的斑点颜色变为蓝色。此系列实验用滤纸代替了常规的试管,变间断式实验为连续实验,既可以节约时间,又可使现象明显、有趣;同时让他们意识到创新是多么的奇妙和必要。实践证明成功的创新实验有利于激励学生的创新动机。
1.2 预设情境,设问引思。创新环境的营建,创新知识的提供,创新实验的组织,其共同目的是强化学生的创造性的学习活动。如果以上三个环节做好了,学生大胆质疑、新见迭出的现象就会像雨后春笋层出不穷。学生主动发现问题、提出问题正是我们教师所期望看到的现象。我们教师一定要鼓励学生,真心欣赏学生的“发现”,使他们获得成就感受到激励。笔者在课堂上演示乙烯的实验室制法时,学生们在观察实验现象的过程中,提出了以下几个问题:
①烧瓶内的溶液为什么会变黑?
②为什么会闻到刺激性气味?乙烯中含有哪些气体杂质,如何验证这些气体的存在,它们的存在对乙烯的检验有无影响?
③为解决这些问题,该实验装置应作何改进?
对学生敢于质疑的积极态度作充分肯定后,让学生展开讨论,课堂气氛十分活跃。结论是:浓硫酸具有脱水性,部分乙醇脱水生成碳,碳与浓硫酸在加热的条件下生成 了二氧化硫和二氧化碳,二氧化硫也能使溴水和高锰酸钾溶液褪色。因此在检验乙烯气体前必须将二氧化硫除净。同时,学生提出了实验装置的改进方案:
在教师的引导下,学生于逐个解疑中由浅入深地不断处于愤悱状态下,从而把教师的“教”转移到学生的“学”上来,使学生的思维能力得到强有力的锻炼,有利于培养学生在学习过程中善于发现问题和创造性的解决问题的能力。
1.3 独立思考,发现问题。在学习过程中,学生不但能够在教师预设的情境中发现问题,而且学生也能在独立思考的状态下发现问题,并主动地质询。例如:在做氯、溴、碘的性质实验时,他们尝试用CCl4萃取KI与溴反应生成的碘时,却发现很难将碘萃取出来(是因为Iˉ+I2=Iˉ3)。在做铝及其化合物的性质实验时,他们发现:铝与酸、碱反应时,一开始反应非常缓慢,过段时间后才比较快(Al表面有Al2O3薄膜)。
学生发现问题比解决问题更重要,如果学生在解决问题的基础上又发现新的问题,这是思维的升华,是创造性思维形式的表现。
2 培养学生实验设计的能力
实验设计是学生依据实验的目的和要求,利用已有的知识储备和实验技能进行创造性思维,通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案的一种学习活动。实验改进具有原型,而实验设计却没有,它不是简单的修修补补,需要从零开始,因此后者较前者具有更多的创造成份。如将教材上的验证性实验改为探索性实验,实质上也属于设计实验的范畴。在设计实验的过程中,学生主体参与意识很强,思维异常活跃,创新潜力得到了开发,一旦他们利用自己设计的装置完成了实验,便会产生成功的愉悦感,他们的创新意识和创新兴趣就得到了强化,创新能力就得到了提高。例如学习卤素性质时,课前两天给出实验设计题目:区别氯化钠、溴化钠、碘化钠三种无色溶液。学生分组讨论,设计方案,结果有三种方案:①以硝酸银溶液;②以氯水和CCl4;③以氯水和淀粉为试剂区别,然后发放药品进行实验,检验设计的合理性,并评价各种方案。再如在学习《卤素》时可设计以下碘元素系列实验:①碘盐中的添加物的检验(是KI还是KIO3?已知: 2Iˉ+H2O2+2H+=I2+2H2O, 5Iˉ+IOˉ3+6H+=3I2+3H2O)②海带成分中碘的检验③a 、将碘分别溶于水、KI溶液、酒精、CCl4、CS2中至饱和,比较碘在几种液体中的溶解性,并观察所得溶液的颜色。已知碘的蒸气为紫色,试判断上述几种溶液中,哪些以自由分子存在?b、取碘的水溶液、碘的KI溶液,分别用CCl4萃取其中的碘,为什么碘水中的碘很容易萃取出来,而KI溶液中的碘单质却很难萃取干净?(4)久置的KI溶液为什么会变黄?怎样检验碘的生成?
这些基于生活常用品的创新性研究实验对培养学生的好奇心,提高学习兴趣,引导他们积极从事化学学习与研究,指导他们学会科学研究的方法将起到不可低估的作用。所以,教学中要结合教学内容,选择合适的实验设计题,让学生大胆设计实验方案,并用实验证明设计的合理性,优化出合理方案。当然,设计实验也会有失败的时候,这时教师要与学生一起分析原因,直到成功。
21世纪是创新的时代,素质教育对学校教学提出了新的要求,作为教师,只有积极转换教学意识,才能真正实现教育的创新。