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 化学教学与学生创新能力的培养

 

赵美艳
(忻州师范学院附属外国语中学  忻州市  034000)
摘  要:中学教育的关键在培养学生的创新能力,笔者通过本文阐述了自己在化学教学中培养学生创新能力的一些方法及体会。知识传授与实验教学相结合,课堂教学与课后实践相辅助,想方设法培养学生创新能力。
关键词:创新教育;课堂教学;实验教学;科技实践活动
    《全民科学素质行动计划纲要》指出国民的科学素质是一个国家经济发展和社会进步的重要推动力之一。提高国民的科学素质是我国十一五期间的一个重要任务。作为一名化学教育工作者,,如何适应时代要求,圆满完成化学基础教育,其关键在于培养学生的科学素质。
    托尔斯泰曾说过:“如果学生在学校没有学会创新,那么,他的一生就只会模仿和仿效" 。教育,尤其是中学教育,是培养创新人才,建立创新思维的关键。中学阶段是学生思维能力与思维品质形成的关键阶段,因此中学教学、素质教育中创新意识的建立显得尤为重要。
    中学的基础知识教学,特别是理科教学,是对前人研究、发现所积累的基础自然科学知识成果的传播与再现,不具有首创性。这就要求教师不能只教学生表面知识,而要在教学实践中刻苦钻研,挖掘教材中蕴藏的多方面的因素,促进学生创新能力的发展。
    培养学生的创新能力有多种途径, 下面是近年来我在化学创新教学实施过程中的几点心得体会。
    一、教师做好课堂组织者,培养学生创新意识
    课堂教学是学生教育的主阵地,在课堂教学中培养学生的创新意识是学生创新能力提高的关键。
    1、在教学中创设情景激发学生的创新, 培养学生的创新意识。
    教师作为课堂的组织者,要为学生创设一个适宜的情景, 引导学生积极思维, 充分想像, 从而使学生在学习中发现问题, 解决问题。让学生品尝成功的喜悦, 领略创新的意义。如在讲述元素机极其化合物时,教师应多做实验,指导学生认真观察试验现象,设计问题,引导学生从实验现象中得出钠的性质。在讲述氧化还原反应时,不要直接给学生写出产物,尽量让学生根据化合价升降自己判断产物。
    2、在教学中培养学生学习兴趣,激发学生创新意识。
    “兴趣是最好的老师”, 只有学生对化学科学有着强烈的探索欲望和对化学知识及规律的学习意识, 以及将所学化学知识用于日常生活、造福人类的学习动机, 才可能激发学生的学习潜能, 产生创新欲望在教学中, 可以引导学生讨论一些社会问题, 通过具体的事例来培养学生的创新精神。例如, 在讲授环境保护的有关知识时, 可引导学生讨论如何解决人类的环境问题、能源问题。通过讨论, 学生认识到如果按照传统的思维模式设想, 要想保护环境,应该节能减排,但节能减排有可能影响人类的生产生活,所以只提高能源利用率不行, 必须创新, 从而使学生联系到新型能源的开发和利用,如核能、地热能、清洁能源的开发和研究等等。
    3、在习题讲解和作业讲解中培养学生创新思维。
    培养和发展学生的创新能力的核心和关键是发展学生的创新思维,创新思维具有新奇、独特、流畅、变通的特点,表现为思路开阔、不拘于传统和自己知识的局限,能迅速把握事物之间的内在联系,富于想象、兴趣广泛,能把探索的目标投向未来等等。其中包括培养学生的辐合思维、发散思维和直觉思维。为了培养这些思维,在教学过程中应训练学生“一题多解”、“一题多变”的能力,启发学生巧妙地运用知识,使学生的思维不断适应变化后的新情况,学会从不同的角度分析、思考,提出多种解决问题的正确方案。在教学过程中应设计一些能体现创新思维的作业,培养学生的创新思维。如在学完氢氧化亚铁的制取实验后,留下“还有什么装置及操作来制取氢氧化亚铁更便于我们观察现象吗?请设计出实验装置,并写明简要的操作。”
    二、利用好实验教学资源,培养学生创新能力
    化学是一门以实验为基础的自然科学,中学化学实验教学不仅是发展学生思维更是锻练学生能力的重要手段。因此在化学教学中教师必须发挥学科的优势实验。通过化学实验资源培养学生的创新意识,发展其科学探究能力。
    1、通过创新课堂演示实验培养学生的创新能力。
    课堂演示实验是化学教学的重要内容, 是化学教学中最常用的直观手段之一, 不仅可以使学生比较容易地接受新知识, 还可以使学生了解正确使用仪器及试剂的方法和操作过程, 具有较强的直观性与示范性。成功的创新演示实验更是创新教育的主战场, 不仅可使学生获得有关知识, 还可有效地开发学生的创造意识, 培养创造能力。
    比如验证钠与水反应生成的气体,教科书上是用锡纸包裹金属钠将其进入水中进行反应,但这种操作方法不利于气体的收集,我们改用尖嘴管做反应器,将小块儿金属钠放到尖嘴管中然后伸入水中,可以达到较好的收集效果。最后,诱导学生思考是否还有其他改进方案。这样创新演示实验有助于克服思维定势的影响, 开拓学生思维, 激励学生敢于标新立异提出富有创新意义的实验设计。同时引发学生的好奇心, 激发学生的求知欲, 促使他们获得进行创新所需要的大量的知识, 而且可以丰富他们的创新能力。
    2、设计探究实验, 培养创新能力。
    设计性或探究性实验, 不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能, 还要求他们灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。设计性或探究性实验在激发学生的探究欲望、培养他们的创新意识和创新能力等方面所具有的作用, 是其他常规实验无法比拟的。如在含有酚酞的氢氧化钠的溶液中, 滴加新制氯水, 边滴边振荡, 直到红色褪去。对于红色消失的原因, 有两种可能,一种是氯气与水反应生成的HCl和HClO中和了NaOH致使红色酚酞褪色 一种是氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。如何设计实验加以证明? 这样自然就激发了学生兴趣, 增强创新意识。
    [ 分析] : 如果红色消失的原因是因为酸碱中和, 则红色可能重现, 如果红色消失的原因是因为被氧化, 则红色不可能重现。
    [ 实验设计] : 向上述刚好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液, 若红色重现, 则是因为HCl和HClO的酸性所致 若红色不再重现, 则是因为HClO的强氧化性所致。
    在探究性实验设计时, 要充分发挥学生的想象力、知识运用能力和实践动手能力。做实验时一定要实事求是, 准确地记录实验条件、过程和现象, 尤其要注重实验现象的记录, 准确地描述实际生产和日常生活中的化学现象, 为以后的分析研讨提供第一手的可靠资料。只有具备较强的观察能力, 养成良好的观察习惯, 才可能随时捕捉到“奇异现象”, 进行认真分析研讨, 就可能有新发现、新突破, 创出新成果。
    3、布置一些家庭小实验激发学生的创造精神。
    家庭小实验可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中, 不受时间的限制, 可以反复做, 反复观察, 直到认为满意为止。同时由于没有教师在旁指导,这对于培养学生的创新精神以及动手能力, 都起着重要的作用。如在学完胶体的性质后留下“是否所有的胶体都具有电泳现象,请检验淀粉胶体在直流电作用下的实验情况”。这样的作业在家庭中就能完成,启发了学生的创新思维,培养了学生的实验能力和学习兴趣。
    三、开展科技创新活动、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对创新活动有着决定性的影响着。因此在工作中必须努力开展科技活动。笔者所在学校的科技创新活动空间非常宽松,学生组建了许多活动社团。通过教师的指导,充分发挥学生的创新能力,利用现有条件,想方设法开展课外科技活动。比如:让学生完成课本上的家庭小实验;再结合课本,适当补充学习一些课外知识,拓宽知识面,进行一些课外实验;并引导学生撰写科技小论文,充分展示学生的创新才华。还可以让学生进行社会调查,到工厂、农村、商店等地进行参观、访问、调查。写出专题调查报告,并联系社会实际,提出改进意见和措施。以此为基础,笔者所指导的社团成员已参加了两届全国青少年科技创新大赛多项比赛并取得了优异的成绩。另外学校的科技创新活动月、科技节为学生科技实践活动开展搭建了一个很好的平台。小发明、小制作评比,自主实验技能大赛等等,大大的促进了学生创新能力的发展。
    总之,学生创新能力的培养与提高不是一蹴而就的,这就需要我们教师时时留心,以培养学生创新能力为己任,长期坚持下去,最后一定能取得创新教育的胜利。
 
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