加強化學實驗教學培養學生創新能力

2022-04-30 02:30:04 字數 2616 閱讀 2407

湖南省江華瑤族自治縣第一中學駱自勤

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗教學不僅能為學生提供認識化學規律的感性材料,同時也是培養學生各種能力的重要手段和途徑。人類已進入知識經濟時代,現在需要的是大量具有創新精神和創新能力的人才。因此,作為一名具有強烈責任感和使命感的化學教師,應該立即行動起來,積極投入到化學實驗教學改革的洪流之中,努力培養學生具有創新意識、創新精神、創新思維和創新能力。

一、開展探索性實驗,培養學生創新精神

現行化學教材裡的實驗大多數是驗證性實驗,對幫助學生形成化學概念、掌握化學原理、理解和鞏固化學知識有較大的促進作用,但驗證性實驗不利於培養學生的探索精神和創新能力。因此,我們應挖掘教材中的探索性實驗,把多數驗證性實驗設計為探索性實驗,提出富有啟發性的問題,引發學生積極思維,將學生帶入科學**的情景之中,鼓勵學生充分發表自己的意見、敢於提出對某些問題的不同看法。這樣,既增加了學生在實驗中進行創造、探索的機會,又培養了學生的創新精神。

例如,高一年級學習鈉的性質時,可開展探索性實驗。

首先提出問題:(1)鈉是什麼顏色的?硬度如何?

(2)鈉放入水中,是浮在水面上還是沉入水中?鈉是否熔成乙個小球?還有什麼現象發生?

(3)反應後滴入無色酚酞試液有何變化?(4)鈉與水反應有什麼氣體生成?

然後進行實驗探索:用小刀切割鈉,觀察切面顏色及變化。(2)把綠豆大的金屬鈉放入盛有水的燒杯裡,仔細觀察現象。

(3)向反應後的燒杯裡滴入無色酚酞試液,觀察現象。(4)用有小孔的鋁箔包好綠豆大的金屬鈉,用鑷子夾住鋁箔放進水裡,用一支試管收集鈉與水反應產生的氣體,然後檢驗該氣體。

再進行科學分析:(1)鈉容易切割成小塊(鈉很軟),切面為銀白色,但切面很快變暗(鈉易跟氧氣反應)。(2)把鈉投入水中,浮在水面上(鈉的密度小),很快熔化成小球(鈉的熔點低),並在水面上不停地運動,發出「嘶、嘶」的響聲(有氣體產生、反應劇烈),最後消失。

(3)滴入無色酚酞試液後,燒杯裡的液體變紅色(有鹼生成)。(4)鈉與水反應生成的氣體能燃燒(生成的氣體是氫氣)。

最後得出結論:鈉是一種銀白色、很軟的金屬,密度小,熔點低,易被空氣中的氧氣氧化,能跟水發生劇烈反應生成氫氧化鈉和氫氣。

二、改進或增補演示實驗,培養學生創新思維

化學教材裡的演示實驗,有的實驗現象有不明顯,有的操作較複雜,有的汙染物物難處理,需要從實驗裝置或操作方法上加以改進。在化學教學中,通過改進或增補演示實驗,不但增強實驗教學效果,而且有利於激發學生的創新意識,培養學生的創新思維。例如,初三年級學習氫氧化鈉的性質時,我增加了氫氧化鈉與二氧化碳反應的實驗:

用乙個礦泉水瓶收集滿二氧化碳氣體,開啟瓶蓋後迅速向裡面倒入濃的氫氧化鈉溶液,擰緊瓶蓋,用力振盪,很快看到礦泉水瓶凹陷,並發出「啪、啪」的響聲。通過實驗,不僅增強了氫氧化鈉與二氧化碳反應的直觀效果,而且有利於培養學生興趣,引發學生積極思維。

三、開展化學實驗設計,培養學生創新能力

初三至高三的化學教材裡都有一定數量的實驗題目和實驗習題。我們要認真組織、引導學生根據實驗目的和原理自行設計實驗方案,然後組織他們相互交流。對於學生中的各種方案,我們都要認真評價,對實驗設計新穎、效果好、操作簡便,尤其對實驗方案有獨創性的要給予表揚。

根據教學實際還可以組織學生到實驗室按評選出的優秀實驗方案做實驗。例如,初三年級學完「酸、鹼、鹽」一章後,我要求學生完成這樣一道題:鑑別氯化鈉溶液、氫氧化鈣溶液和稀硫酸。

這是一道發散型的實驗題,學生在課堂上積極思維、大膽發言,敢於提出個人意見,最後歸納出以下幾種主要實驗方法:(1)用ph試紙鑑別;(2)用紫色石蕊試液鑑別;(3)用碳酸鈉濃溶液鑑別;(4)用酚酞試液和氯化鋇溶液鑑別;(5)用酚酞試液和和氧化銅鑑別;(6)用酚酞試液和鋅片鑑別;(7)用酚酞試液和氫氧化銅鑑別;(8)用二氧化碳(用口吹氣)和紫色石蕊試液鑑別;(9)用二氧化碳(用口吹氣)和氯化鋇溶液鑑別等等。讓學生通過比分析、比較,最後得出實驗現象最明顯、操作最簡便的方法是:

用ph試紙鑑,其次是用碳酸鈉濃溶液鑑別。這樣既培養了學生運用所知識分析問題、解決問題的能力,又培養了學生的實驗設計能力和創新思維能力。

四、改革實驗形式,培養學生創新意識

中學階段有210多個實驗,但這些實驗大部分是演示實驗,學生參與程度低,不利於學生通過實踐去探求新知。因此,我們可根據教學實際,把部分演示實驗改為師生合作實驗,或由學生代替老師在講台上操作演示,或改為學生實驗。這樣既增加了學生動手操作的機會,又最大限度地調動學生的學習積極性,課堂氣氛活躍,學生注意力集中,觀察仔細、思維積極。

例如,初三年級學習第四章第一節「質量守恆定律」時,我把學生分為四組進行實驗,自己巡視指導。第一組:測定白磷燃燒前後質量的變化情況(反應容器密閉)。

第二組:測定硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應前後質量的變化情況。第三組:

測定碳酸鈉粉末與鹽酸溶液反應前後質量的變化情況(反應容器密閉,用氣球收集二氧化碳)。第四組:測定碳酸鈉粉末與鹽酸溶液反應前後質量的變化情況(反應容器敞口)。

實驗完成後,各組由一名代表報告實驗結果,然後組織學生分析、討論,讓學生自己歸納得出質量守恆定律的定義。

五、開展化學課外活動,為學生的創新活動提供更多的空間

化學實驗教學應立足於課堂教學,但可以延伸到課外、校外。我們可以組織學生成立化學興趣小組,開放化學實驗室,讓學有餘力的學生在自由、寬鬆的環境裡開展化學實驗設計和改進活動,利用化學實驗室舉行「三小作品」展覽活動,以及開展家庭小實驗等等。組織學生開展內容豐富、形式多樣的化學課外實驗活動,既有利於培養學生學習興趣、開闊學生視野、發揮學生特長,又有利於培養學生的想象力和勇於創新、勇於實踐的精神品質。

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