创设实验课题培养创新精神

《创设实验课题培养创新精神》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

创设实验课题培养创新精神周君科摘要：在推行素质教育的今天，探索性实验的设计正是考虑从培养学生的创新能力出发，以学生为主体的一种新的教学模式。木文从验证性实验受启发到如何创设探索性实验课题，如何培养学生的创新精神作了阐述，并对课题的设计总结规律，大胆设想创新教育的起点或模式。关键词：课题；设计；探索性实验；创新作者简介：周君科，任教于广丙北海市铁山港区南康中学。中学化学实验教学，现在很多都是验证性实验，这种作为常规的实验教学方法比较重视实验课的规范化和形式化。学生做这种“照药抓方”式的实验固然能提高实验操作的熟练程度，对所学知识再次感知，加强记忆，但某种程度上忽视了学生的主动性，不能更有效地培养和锻炼学生的创造能力和创新意识，与“培养素质、提高能力、勇于创新”的教学思想是违背的。为了让学生主动地、积极地把所学到的知识转化为解决实际问题的能力，培养创新精神，我把中学一些常见的验证性实验重新设计成一个个探索性实验课题，要求学生根据老师提出的课题，运用已有的知识技能，制定不同的实验方案，实验得出结论。这样学生的思维能力、观察能力、分析综合能力，知识的运用能力得到更大程度地发展。同时，学生通过实验的探索，大大地激发学生的求知欲和学习兴趣，尝到了科学的探索乐趣。一、创设实验课题的启发1.验证性实验的背景材料及启发高一课木卤素离子的检验实验：分别取少量NaCI、NaBr、Nal溶液，各加入2-3滴AgN03溶液，再分别加入少许稀硝酸，观察现象，并加以解释。一般的学生在观察现象中都这样答：分别有白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀，加稀硝酸后沉淀不熔解。尽管学生不一定能原原木木观察到这样的现象，比如颜色， 但学生早己有这样的心理暗示：这是课本上的结论，不会错的。这种索然无味的验证性实验，既无思考之必要，更无创新之可言。较为严重地阻碍了学生的思维能力、观察能力、分析综合能力。学生实验大有敷衍了事之举，挫伤了学生的积极性，降低了学习兴趣。由此设想，若把实验重新设计一下，那效果怎么样呢？1.初设探索性实验及效果重新设计实验课题：有四瓶无标签试剂，己知为NaCI、NaBr,Nal和Na3PO4溶液，请通过实验一一鉴别出来。这样学生劲头上来了，随即进入认真沉思。实验吋，都懂得用硝酸银溶液和稀硝酸作为鉴别试剂，并对颜色的观察仔细得多，根据颜色和溶解情况，很快就鉴别出来了。成功的喜悦，激动的心情是学生们难以忘却的，效果不言而喻。对比一下，同样实验，学生除能掌握卤素离子的性质及检验方法外，还能积极把所学转化为解决实际问题的能力。这过程不仅有对知识感知，还有对知识的理解和运用，培养了创新精神，这才是真正的实验。由此受到启发，创设探索性实验课题，冇利于培养学生的创新精神以至全面素质。二、创设实验课题，培养学生的创新精神1.探索性实验课题的设计举例(1)设计实验课题所谓探索性实验课题是指学生在没有知道结论的前提下，进行思考、分析、推理，并通过实验得出结论的课题。如高中化学硫酸根离子的检验为彻头彻尾的验证性实验，学生做之索然无味。可重新设计如下实验课题：课题h各实验小组分别有稀硫酸、稀盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠等五瓶无色溶液，但弄乱了顺序，现编号为A、B、C、D、E，请通过实验确定A、B、C、D、E分别为哪种溶液。课题II:各实验小组有一混合液，可能含有H2SO4、Na2SO4、Na2CO3、 Na2S中的一种或几种溶质，请通过实验确定是哪几种溶质。以上两个课题的设计都含有SO42-离子和苏它离子的性质及检验法的操作，难度逐渐加深，选做任何一个都可以较好培养学生的综合能力。然后布置给学生拟订好实验方案。(1)学生拟订实验方案这是锻炼学生思维能力和培养他们创新精神的重要过程之一。让学生拟订好实验方案，才予实验，可减少混乱和盲目操作。每个课题学生都设计了许多不同的方案和表达形式。不同的方案，正是体现了学生不同个性特点，是他们思维能力、创新精神充分的体现。如对课题II,有的学生如下设计：O这无疑是个好的设计方案。但第二步最后依气味鉴定不够严密，如冋吋有H2S和C02的话，那么C02的气味就被H2S的气味掩盖，就得不到可能含有Na2CO3溶质的正确结论。经笔者提出，该生重新思考设计：指出加入BaCI2试液后，如奋沉淀，则过滤，取滤渣(S2-不在滤渣中)加盐酸，观察是否奋气泡来确定有无Na2CO3。果然，在后来实验中，该生能正确检出该混合液含有的溶质为Na2SO4,Na2CO3和Na2S,该生非常高兴。同样，很多学生都非常难忘每次实验。在一些实验课题的设计方案中，有些学生总是主动地、积极地设计，且在后面写道：这个方案够科学吗？简洁吗？有谁的方案和我的相冋？可见学生多么重视他们的设计啊！实验方案设计，是实验成功的前提，不但巩固了所学的知识，而且活用所学的知识。设计实验方案不同于做练习，练习是对题0较为直接的思考、判断、得出结论的过程；而实验方案的设计还未出结论，对可能出现的各种情况，进行全面的、严密的思考和分析，摸索出结论的过程。显然，每攻破一个实验课题,都有利于培养学生的全面能力和创新精神。(2)学生实验学生亲自设计的方案，都迫切想实验，想尝试苦尽甘来的滋味，尝试成 功的喜悦。实验吋，他们对照自己的方案，认真地操作，仔细地观察，客观地记录。当实验成功，如鉴别了试液，或混合液的组成时，他们喜悦的心情、欢快的表情，说明他们充分地体会了实验的乐趣，对实验肯定冋味无穷。这大大地激发了学生们的实验兴趣，刺激了求知欲，学习化学的兴趣大增。有一学生在实验课后愉快地说:“这样的实验课真好！真难忘！”有的说：“这才是真正的化学实验”。有的甚至建议加大难度，或把课后4题也改为实验让他们做。但实验吋，学生也有受挫折的时候。如有这样的实验课题：有一瓶亚硫酸钠溶液，可能部分或全部变质，或没变质，请通过实验确定。这课题的实验让学生充分发挥其技能水平，体现学生的创新能力。有位学生在设计的方案中先滴加BaCI2溶液，再滴加稀盐酸，观察沉淀是否完全溶解以确定其变质程度。这方案理论上无可厚非。但在实验吋，若沉淀被溶解了一部分，很难观察到明显现象；iL产生的气体(S02)很少吋，又难以使品红溶液褪色；当难以判断是否奋气体吋，就难以判断亚硫酸钠溶液的变质程度，该生一下子陷入了闲境，此吋正是培养学生科学探索、培养创新精神的最佳吋刻。笔者引导很多Ml学进行分析讨论，之后认为:变质后肯定变为Na2SO4,是否还有Na2SO3,加盐酸观察是否奋气体即可，不用加BaCI2溶液。问题的关键是怎样观察到气体。经过这一点拨，该生认真思索后，进行认真思索后，进行以下操作：取少许试液于试管中，PJ加一些煤油封住液面，在液面上滴加一些肥皂液，然后滴加稀盐酸。若有气泡，必通过煤油层向上冲出一个个肥皂泡来。果然在实验时看到了预料的现象。智慧的火花就这样产生了！该生欢跃起来，其他同学也为之鼓掌。现代学生，正是体现自我、喜欢独创、富于进取的新•一代。设计课题,进行实验探索，不正是符合他们勇于创新的精神吗？从制订方案、验证方案到得出结论，极大地发展了学生的思维、观察、分析、综合等能力，强调了学生主体的积极参与，进行知识和技能的迁移，完成了主体认识上的•一次飞跃，从而达到创新的可能。这不正符合现代教育的思想模式吗？那么，创设探索性实验课题,有无规律可寻？是否较易？答案是肯定的。 2.探索性实验课题的创设规律中学很多验证性实验都较易设计成探索性实验，且较奋规律可寻，特别是物质的性质实验及离子检验类实验。如：卤素离子Cl-、Br-、I-的性质实验及检验;SO42-、SO32-、CO32-、N0-3等离子的性质实验及检验;某些阳离子如NH4+、AI3+、Fe2+、Fe3+等离子的性质实验：有机物的性质，如乙醇、乙醛、乙酸的性质及鉴别等。这类实验一般是设计成几种未知试液的鉴别，或混合试液的分析等。如上所述例子都是，在此不重述。二是气体发生装置及气体性质类，如；02、HCI、CI2、H2S、S02、NH3等气体的制取和性质；NaHC03的受热分解；甲烷、乙烯、乙炔的制取等。这类实验的难度更大，培养学生的全面能力以及创新精神更为可取。一般要求学生重新设计反应装置，使之更科学、方便。如高中课本中乙炔的制取及性质实验，装置简单，但反应不易控制，操作不方便，且制取的乙炔气含有H2S异味。笔者设计一个实验课题，要求学生重新设计一套装置，以克服上述不足之处。学生们充分发挥想象，他们大胆创新，设计出一些较好的方案来：冇的用矿泉水瓶作为反应装置，挤压加水反应，随吋可控制，非常方便；有的还在此基础上增加一个贮气装置，可贮存多余的气体，不浪费，用吋再取出，非常好。有的用CuS04溶液吸收H2S气体，既可除异味，又可看到吸收后产生黑色沉淀的现象，效果很好。这样的实验不是成百倍地提高学生的能力吗？可见，很多实验都可设计成探索性实验。三、创设实验课题的体会及设想1.探索性实验符合学生学的最优化“学习论”认为，学习过程分四个阶段，从未知到己知，从已知到巩固，从巩固到应用，从应用到创新，呈逐渐上升过程，而最后两个阶段则是学习的最优化。若采用验证性实验，仅要求学习从未知到已知，从己知到巩固前两个阶段而己，未涉及后两个阶段。对知识的深广要求，对能力及个性的发展，其作用微乎其微，这不符合素质教育。所谓实验，正是学习的最优化过程，不应对所学知 识简单地验证，而应让学生充分发挥所学，运用所学，创新所学，达另一新高。因此，学生做实验，应尽可能多做探索性实验，一次次培养学生的全面能力和创新精神，提高学生的综合素质，同吋也是一种探索创新教育的模式。1.实验课题设计必须符合探索性实验的设计原则即必须符合科学性、发展性、可行性、安全性和效益性等原则。探索性实验课题在原理和操作上必须科学，必须经学生一番努力后能够完成，能促进学生的实验、思维、创新等能力的发展。实验安全可靠，花费较少吋、较少人力和物力情况下，能取得较佳效果。2.做好实验的准备工作在符合探索性实验设计原则的基础上设计好课题，认真审阅学生的实验方案，可能花较多吋间，但能发现问题，能督促学生，又能反馈教学。准备好实验可能用到的常用仪器和药品。3.形成系统化，成立兴趣小组探索性实验还处于初行试探阶段，还难以系统进行。希望中学教材能多编一些探索性实验课题，当然只要是教师针对实际情况，冇0的地培养学生的能力而编设的一些课题为好。若在学生内成立实验课题兴趣研究小组，并扩大化，逐渐形成-种良好风气，长期下去，定能培养学生的全面素质，特别是实事求是和创新精神。届吋，创新教育也许会发现•一个闪亮的起点或一种创新的模式，否则，进行那么多实验的教改也就失去了内在意义。参考文献：［1］王顺明.探索性实验教学的尝试和体会［」］.化学教学，2000(10).［2】李旭改，许梅.改革实验教学教会学生创造［」］.化学教学，2000(8).［3】王学松，陆真，孙德泉.中学化学教学中探索性实验的设计原则与设计举例［J］.化学教学，2000(10).作者单位：广西北海市铁山港区南康中学邮政编码:536017CreatingExperimentIssuesandCultivatingInnovativeSpirit ZHOUJunkeAbstract:Withtheimplementationofqualityeducation,thedesignofexploringexperimentsisonthebasisofcultivatingstudents’innovativeabilityandemphasizesstudents-centeredness.Thispaperexpoundshowtocreateexploringexperimentsissuesandhowtocultivatestudents’innovativespiritstratingofffromreplicationexperiments,andsummarizesthelawsofdesigningissues,andassumesstartingpointandpatternofinnovativeeducation.Keywords:issues;design;exploringexperiments;innovation