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摘要:时代的要求,呼唤出新课程改革。化学学科对学生创新能力的培养是一个庞大的工程,宏观的课改是“造势”,具体的教改是“落实”。如何落实就要结合化学学科特点和当地实际情况因地制宜,“教学有法,教无定法”。切实推动课程改革,认真落实教法改革,狠抓实验教学改革,就会催生、保证和落实创新能力的培养。
关键词:新课改 创新能力 化学实验
创新教育是素质教育的核心,培养学生创新能力是素质教育的出发点和落脚点。中学是培养一个人的各种基本素质的“黄金”阶段,是培养创新能力的关键时期。化学作为中学教学的重要组成部分,责无旁贷地担负起学生创新能力培养的重担。在化学教学中如何进行创新能力的培养是化学教育工作者迫切需要解决的实际问题。本人结合教学实际,谈谈化学学科中如何进行创新能力的培养。
一、切实推动课程改革,催生学生创新能力培养
传统课程体系和内容只适合学生对知识的接纳与继承,忽视学生创新能力的培养。新时代要求知识要有综合性、融合性,课程设置就要提高综合性、适应性。课程结构要体现均衡性、综合性、选择性,这样才能合理构建学生的素质结构。课程内容要少而精并且具有时代精神,为全面提高学生素质,培养创新能力提供必要的“时空”保证。还要突出方法论的内容,引导学生会学、敢想、创新。培养学生综合运用知识去分析问题和解决问题的能力,进而催生学生创新思维。
二、认真落实教法改革,保证学生创新能力培养
推动新课改,落实教学改革,培养学生创新能力,一定要打破陈旧教学模式,锐意进取,想方设法激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性、自觉性,改变满堂灌、一言堂的教学方法,采用启发式、引导式、探究式和研讨式为主的方法。不仅要让学生“学会”,更要引导学生“会学”、“创造性地学”,进而达到“会用”。在当今信息时代,教师要适时指导学生,使其充分利用各种信息媒体,进行自主创新性学习,不要“越俎代庖”。要求学生不仅掌握已有的知识,更要对知识进行探索;不仅要掌握问题的已有答案,更要寻找独创性的解决办法。如此,不仅使学生学到知识,还能培养创新能力。教法改革的目的就是使学生由“被动学”变“主动学”,由“要他学”变“他要学”,由“教师为中心”变“学生为中心”,深化学生自主学习,开拓学生视野,活跃学生思维,激发学生求新求异的思维,为学生的创新能力的培养提供保障。
三、狠抓实验教学改革,落实创新能力的培养
实验教学是化学教学的重要组成部分,围绕实验展开教学是中学化学教学特点的充分体现,它对激发学生学习化学的兴趣,培养学生创新能力有着独特的功能。狠抓实验教学改革,有利于落实创新能力的培养。
(一)改进演示实验,引发创新能力
创新教育需要创造性的教与学,教师创新演示实验,不但能使学生掌握有关的化学知识,还能起到言传身教作用,培养学生不迷信课本,激发学生的求知欲和好奇心,引发创新意识,培养敢于创新的精神,进而达到培养学生创新能力之目的。例如:在进行铜和浓硝酸反应的实验教学时,通过以下三组实验进行对比。1.铜片和浓硝酸。(课本上的方法)2.铜丝和浓硝酸在试管中反应,当试管内充满红棕色气体后,取出铜丝使反应停止。(初级创新)3.将实验装置放在投影仪上进行,取一大号烧杯,内盛氢氧化钠溶液,再取一小号烧杯,内放细铜丝并置于大号烧杯中,然后在小烧杯中滴入几滴浓硝酸,并用一中号烧杯倒扣在小烧杯上(如图)。(较高层次的创新)
然后让学生比较这三个实验的优劣:方案(1)无法控制实验的进行,将产生大量污染性气体NO2;方案(2)可控制实验的进行但仍有污染性气体NO2逸出;方案(3)不仅节约药品,还可消除NO2对环境的污染,使用实物投影,可以使观察更清晰。这一实验的创新,不仅给学生以示范,激励学生的创新动机,而且还渗透了绿色化学的思想,达到了实验的改进目标之一——无毒化。
(二)将验证性实验改为探索性实验,激活创新能力
验证性实验是根据已学的知识,用实验来论证其准确性,学生处于被动接受知识的状态。而探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验的技能,还要灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。探索性实验能通过模拟发现知识的过程,使学生了解科学家是怎么工作、怎样认识世界、怎样解决需要探索的问题,使学生处于一种主动探索知识的状态,这对智力的发展、能力的提高和科学方法论的形成有着重大影响。可以说探索性实验在激发学生的创新欲望、培养学生的创新能力方面所起的作用是验证性实验无法替代的。
例如:氯气与水反应的教学过程设计如下:1.取两瓶氯气(颜色深浅相近),在一瓶中加入适量的水震荡。(1)比较两瓶氯气的颜色;(2)比较氯气水溶液和蒸馏水的颜色,可得出什么结论?2.在氯水中分别加入少量硝酸银溶液和碳酸氢钠固体粉末及几滴石蕊试液。(1)加硝酸银溶液产生白色沉淀,说明有什么离子?(2)加碳酸氢钠粉末有气泡产生,说明有什么离子?(3)加石蕊试液后,溶液先变红后褪色,为什么?是氯水中的氯离子起作用,还是氯分子与水反应生成的新物质的氧化性造成的?3.取两瓶干燥的氯气,分别加入干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸,观察比较。最后得出结论:氯气溶于水的本质是氯气在水中溶解且伴有化学反应:Cl2+H2O=HCl+HClO。从而确定氯水中的微粒为Cl2、H+、Cl-、OH-、HClO、H2O等。变“验证性实验”为“探索性实验”,不仅体现了“教为主导”“学为主体”的关系,而且在教师的引导下进行探究,学生的自信心得到了增强,激发了探索的兴趣,激活了创新能力。
(三)强化实验过程教学,发展创新能力
在实验教学中,教师要强化实验的过程教学。即在实验中不断创设问题情境,问题要有一定难度,让学生经过一番思考才能找到答案。使学生产生对问题探究的主动性,层层剥离设计的问题,形成新的知识。如在“原电池”的教学中,将课本上的演示实验改进为学生分组实验,并将实验的过程进行如下分解:(1)将锌片、碳棒分别插入稀硫酸中,观察现象;(2)用导线将锌片和碳棒连接并插入稀硫酸中,观察碳棒上的现象;(3)在电路中接上灵敏电流计,观察指针偏转的方向;(4)用干电池与灵敏电流计连接,确定电子流动的方向。围绕实验可设计如下问题情境:(1)电子为何从锌片流向碳棒?(2)碳棒上为何有气泡产生?该气体是什么气体? 为什么产生这种气体?可能是其他气体吗?(3)锌片的质量将有何变化?(4)从氧化还原角度来分析两极发生了何种反应?(5)从能量转化角度来分析原电池是何种装置?(6)原电池的正、负极如何判断?通过以上问题,引导学生对实验提供的感性材料进行分析、探究、综合,抽象概括出原电池的组成、原理和能量的变化。紧接着又联系实际提出问题:为什么钢铁在潮湿的地方更易腐蚀?人们可用哪些措施来防腐?在实验的过程中,不断创设新情境,产生新问题,激发学生解决疑问的热情,发挥学生的联想能力和知识迁移能力,发展学生的创新能力。
(四)引导学生设计化学实验,升华创新能力
实验设计的主要程序为:提出实验课题→设计方案→讨论方案的可行性→实验操作→对实验进行分析、比较、评价,这是一种要求较高的实验活动。在设计实验过程中不仅能提高学生的自学能力、知识迁移能力,而且还能培养学生求异思维等方面的创新能力。我们可以认为,实验设计能力是学生综合素质的体现。例如:在学习用倒置漏斗吸收氯化氢气体后,可以让学生根据倒吸原理,利用实验室常用的仪器设计出具有类似作用的装置,然后进行验证。对学生设计的方案不管合理与否,教师都要给与评价,对合理者给予表扬,肯定他们思维的独创性;对不尽合理者,也要找到他们设计的亮点。实践证明,引导学生设计实验,学生的参与热情高,是培养学生的思维品质和创新能力的有效途径之一。
总之,化学学科对学生创新能力的培养是一个庞大的工程,宏观的课改只是“造势”,具体的教改才是“落实”。如何落实就要结合化学学科特点和当地实际情况因地制宜,“教学有法,教无定法”。以上只是本人对新课程下化学学科中创新能力培养的简单看法,敬请广大读者批评指正。
关键词:新课改 创新能力 化学实验
创新教育是素质教育的核心,培养学生创新能力是素质教育的出发点和落脚点。中学是培养一个人的各种基本素质的“黄金”阶段,是培养创新能力的关键时期。化学作为中学教学的重要组成部分,责无旁贷地担负起学生创新能力培养的重担。在化学教学中如何进行创新能力的培养是化学教育工作者迫切需要解决的实际问题。本人结合教学实际,谈谈化学学科中如何进行创新能力的培养。
一、切实推动课程改革,催生学生创新能力培养
传统课程体系和内容只适合学生对知识的接纳与继承,忽视学生创新能力的培养。新时代要求知识要有综合性、融合性,课程设置就要提高综合性、适应性。课程结构要体现均衡性、综合性、选择性,这样才能合理构建学生的素质结构。课程内容要少而精并且具有时代精神,为全面提高学生素质,培养创新能力提供必要的“时空”保证。还要突出方法论的内容,引导学生会学、敢想、创新。培养学生综合运用知识去分析问题和解决问题的能力,进而催生学生创新思维。
二、认真落实教法改革,保证学生创新能力培养
推动新课改,落实教学改革,培养学生创新能力,一定要打破陈旧教学模式,锐意进取,想方设法激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性、自觉性,改变满堂灌、一言堂的教学方法,采用启发式、引导式、探究式和研讨式为主的方法。不仅要让学生“学会”,更要引导学生“会学”、“创造性地学”,进而达到“会用”。在当今信息时代,教师要适时指导学生,使其充分利用各种信息媒体,进行自主创新性学习,不要“越俎代庖”。要求学生不仅掌握已有的知识,更要对知识进行探索;不仅要掌握问题的已有答案,更要寻找独创性的解决办法。如此,不仅使学生学到知识,还能培养创新能力。教法改革的目的就是使学生由“被动学”变“主动学”,由“要他学”变“他要学”,由“教师为中心”变“学生为中心”,深化学生自主学习,开拓学生视野,活跃学生思维,激发学生求新求异的思维,为学生的创新能力的培养提供保障。
三、狠抓实验教学改革,落实创新能力的培养
实验教学是化学教学的重要组成部分,围绕实验展开教学是中学化学教学特点的充分体现,它对激发学生学习化学的兴趣,培养学生创新能力有着独特的功能。狠抓实验教学改革,有利于落实创新能力的培养。
(一)改进演示实验,引发创新能力
创新教育需要创造性的教与学,教师创新演示实验,不但能使学生掌握有关的化学知识,还能起到言传身教作用,培养学生不迷信课本,激发学生的求知欲和好奇心,引发创新意识,培养敢于创新的精神,进而达到培养学生创新能力之目的。例如:在进行铜和浓硝酸反应的实验教学时,通过以下三组实验进行对比。1.铜片和浓硝酸。(课本上的方法)2.铜丝和浓硝酸在试管中反应,当试管内充满红棕色气体后,取出铜丝使反应停止。(初级创新)3.将实验装置放在投影仪上进行,取一大号烧杯,内盛氢氧化钠溶液,再取一小号烧杯,内放细铜丝并置于大号烧杯中,然后在小烧杯中滴入几滴浓硝酸,并用一中号烧杯倒扣在小烧杯上(如图)。(较高层次的创新)
然后让学生比较这三个实验的优劣:方案(1)无法控制实验的进行,将产生大量污染性气体NO2;方案(2)可控制实验的进行但仍有污染性气体NO2逸出;方案(3)不仅节约药品,还可消除NO2对环境的污染,使用实物投影,可以使观察更清晰。这一实验的创新,不仅给学生以示范,激励学生的创新动机,而且还渗透了绿色化学的思想,达到了实验的改进目标之一——无毒化。
(二)将验证性实验改为探索性实验,激活创新能力
验证性实验是根据已学的知识,用实验来论证其准确性,学生处于被动接受知识的状态。而探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验的技能,还要灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。探索性实验能通过模拟发现知识的过程,使学生了解科学家是怎么工作、怎样认识世界、怎样解决需要探索的问题,使学生处于一种主动探索知识的状态,这对智力的发展、能力的提高和科学方法论的形成有着重大影响。可以说探索性实验在激发学生的创新欲望、培养学生的创新能力方面所起的作用是验证性实验无法替代的。
例如:氯气与水反应的教学过程设计如下:1.取两瓶氯气(颜色深浅相近),在一瓶中加入适量的水震荡。(1)比较两瓶氯气的颜色;(2)比较氯气水溶液和蒸馏水的颜色,可得出什么结论?2.在氯水中分别加入少量硝酸银溶液和碳酸氢钠固体粉末及几滴石蕊试液。(1)加硝酸银溶液产生白色沉淀,说明有什么离子?(2)加碳酸氢钠粉末有气泡产生,说明有什么离子?(3)加石蕊试液后,溶液先变红后褪色,为什么?是氯水中的氯离子起作用,还是氯分子与水反应生成的新物质的氧化性造成的?3.取两瓶干燥的氯气,分别加入干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸,观察比较。最后得出结论:氯气溶于水的本质是氯气在水中溶解且伴有化学反应:Cl2+H2O=HCl+HClO。从而确定氯水中的微粒为Cl2、H+、Cl-、OH-、HClO、H2O等。变“验证性实验”为“探索性实验”,不仅体现了“教为主导”“学为主体”的关系,而且在教师的引导下进行探究,学生的自信心得到了增强,激发了探索的兴趣,激活了创新能力。
(三)强化实验过程教学,发展创新能力
在实验教学中,教师要强化实验的过程教学。即在实验中不断创设问题情境,问题要有一定难度,让学生经过一番思考才能找到答案。使学生产生对问题探究的主动性,层层剥离设计的问题,形成新的知识。如在“原电池”的教学中,将课本上的演示实验改进为学生分组实验,并将实验的过程进行如下分解:(1)将锌片、碳棒分别插入稀硫酸中,观察现象;(2)用导线将锌片和碳棒连接并插入稀硫酸中,观察碳棒上的现象;(3)在电路中接上灵敏电流计,观察指针偏转的方向;(4)用干电池与灵敏电流计连接,确定电子流动的方向。围绕实验可设计如下问题情境:(1)电子为何从锌片流向碳棒?(2)碳棒上为何有气泡产生?该气体是什么气体? 为什么产生这种气体?可能是其他气体吗?(3)锌片的质量将有何变化?(4)从氧化还原角度来分析两极发生了何种反应?(5)从能量转化角度来分析原电池是何种装置?(6)原电池的正、负极如何判断?通过以上问题,引导学生对实验提供的感性材料进行分析、探究、综合,抽象概括出原电池的组成、原理和能量的变化。紧接着又联系实际提出问题:为什么钢铁在潮湿的地方更易腐蚀?人们可用哪些措施来防腐?在实验的过程中,不断创设新情境,产生新问题,激发学生解决疑问的热情,发挥学生的联想能力和知识迁移能力,发展学生的创新能力。
(四)引导学生设计化学实验,升华创新能力
实验设计的主要程序为:提出实验课题→设计方案→讨论方案的可行性→实验操作→对实验进行分析、比较、评价,这是一种要求较高的实验活动。在设计实验过程中不仅能提高学生的自学能力、知识迁移能力,而且还能培养学生求异思维等方面的创新能力。我们可以认为,实验设计能力是学生综合素质的体现。例如:在学习用倒置漏斗吸收氯化氢气体后,可以让学生根据倒吸原理,利用实验室常用的仪器设计出具有类似作用的装置,然后进行验证。对学生设计的方案不管合理与否,教师都要给与评价,对合理者给予表扬,肯定他们思维的独创性;对不尽合理者,也要找到他们设计的亮点。实践证明,引导学生设计实验,学生的参与热情高,是培养学生的思维品质和创新能力的有效途径之一。
总之,化学学科对学生创新能力的培养是一个庞大的工程,宏观的课改只是“造势”,具体的教改才是“落实”。如何落实就要结合化学学科特点和当地实际情况因地制宜,“教学有法,教无定法”。以上只是本人对新课程下化学学科中创新能力培养的简单看法,敬请广大读者批评指正。