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创新教学法在化学探究实验中的体现

阅读:2633 次  我要评论(0)  收藏  2012/5/2 9:50:34
3、渗透实验探究意识,把书本知识与生活生产结合起来,产生实验探究的源动力和内在需要 
为了巩固实验探究意识或检验探究效果,对实验现象的观察和分析,对实验装置的设计,对反应条件的控制,对反应机理的研究,本身就是一种探究学习。“化学实验探究性学习”应与生物、物理、计算机不同学科知识相互联系,通过对知识的综合运用去完整地认识整体的客观世界。在安全、可行的原则下,让学生各自发挥自己的聪明才智,探索各种合理的方法,设计各种可行的方案。如设计区分食盐和酒精溶液的实验方案,可以利用密度、气味、沸点、导电性、拨发性、可燃性来区分,也可以根据AgNO3等试剂对溶液的特殊反应现象来区分,还可以根据生物细胞对溶液反应等去设计。 
实验创新可训练学生灵活运用创造思维方法,同时又能促进学生自觉地、有意识地去进行创新,并不断提高自己的创造能力。 
四、化学实验中创新思维的培育 
思维是人对客观事物本质特征和内在规律性联系间接的、概括的反映。21世纪是创新知识的世纪,中学阶段是学生思维能力与思维品质形成的关键阶段。化学是以实验为基础的自然科学,化学实验是化学研究的手段。因此中学化学教学,素质教育中化学实验创新思维的培育显得尤为重要。 
中学化学中的创新教育不是去开拓和创新未知的知识和知识体系,而是创设一定条件和氛围,引导、启发学生去摸拟、探究原科学家的实验活动过程,发现“新”现象,通过联想、判断、推理和综合分析,归纳出物质呈现如此现象的本质和规律,这就是中学化学实验中的探究性创新教育。 
1、创设问题情景,激发学生的学习动机 
探究是从问题开始的,发现和提出问题是科学研究的开端,养成质疑的好习惯是化学研究的保障。在教学中,教师要善于创设问题情境,通过实验、观察、阅读教材等途径引导学生发现问题,以问题为中心组织教学,将新知识置于问题情境当中,使获得新知识的过程成为学生主动提出问题、分析问题和解决问题的过程。在化学实验中教师的教学设计要根据不同的课题内容创设学习情景。 
以《原电池》一节新授课为例,教师一进入课堂即在讲台上放一只大苹果,然后在苹果上分别插上两根学生熟悉的铜芯、铝芯电线,再接通灵敏电流计,当学生惊喜地发现:一只诱人苹果居然也能产生电流时,那种兴奋,那种疑惑简直无法言喻。教师趁热打铁,告诉学生:只要有足够的锌片、铜片和番茄汁,我们完全可以自己造出一只“水果电池”,其电能足以点亮一只手电灯泡,同学们如有兴趣,课后不妨试试。同学们的兴奋点一下子达到顶峰,在这种兴奋心理驱使下,无须老师提出要求,几乎所有的学生立即全身心地投入到阅读教材、翻阅参考资料、寻找制作材料(水果、旧电池、锌皮等)、动手制作的科研实践活动中。通过自主实践,他们真正体会到了学习的轻松和愉悦,无形之中培养了自身的探究意识,提高了自己的实验动手能力。 
2、加强师生互动,培养学生的科学精神 
由于本质往往深藏于现象的背后,人们容易找到的是事物间表层的、非本质的联系,加上学生认识上存在差异,对同一个现象往往有不同的解释是很正常的。实验探究,最看重过程,属于教与学中最纯粹最美好的一部份,它诠释了梦想、勇气与探险精神,也意味着新奇、执着与成功。当学生公布自己的解释时,别的学生就有机会就这些解释提出疑问、审查证据、挑出逻辑错误、指出解释中有悖于事实证据的地方,或者就相同的观察提出不同的解释。于是每一位学生都需要面对不同的解释结果并展开讨论,讨论中往往会引发新的问题,导致进一步的求证活动和最终建立在实验基础上的共识。在学生做实验的过程中,教师应做到:给学生充分思考的时间,给学生发问的时间,给学生批判的时间。就如教育家所说的:“凡是儿童能够自己做的,应该让他们自己做,凡是儿童能够自己想的,应该让他们自己去想。”学生在自学探究基础上不能自行解决的问题,即可组织学生合作探究,多则班级全体参加,少则几个人,形式灵活多样,让学生充分对话、答辩、争论、教师只需在关键处加以点拨。 
“探究性学习”在合作探究的过程中,从资料的搜集与分析,假设的提出与验证,学习成果评价直至意义的最终建构都需要学生相互交流信息,共同分享学习成果,培养了团结协作精神,构建民主和谐气氛,促进思想情感交流,也增进了友情,形成良好的个性品质,达到高层次的情感目标。 
五、坚持绿色化学实验研究 
在实验中,按照绿色化学的思想、原则、方法和技术,教育学生并实施绿色化学实验研究,始终把其放在教学第一位。在实验课上,郑重提醒学生,绿色化学、安全第一,并制定了相关安全实验、绿色研究守则,作为教育教学内容,纳入平时实验研究成绩中进行考察和考核。诸如有毒、有害、有污染的试剂:浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、液溴等的使用,一律置于下口瓶和倒插瓶(液溴)中备用,在配置它们的溶液时,先通入密封量器,再通入容器;反应产生的尾气是毒害气体,如H2S、SO2、NO、NO2、NH3、CO时或通入储气瓶,或用反应液吸收,在本实验室达到毒害气体零排放标准。对有安全绿色实验创新思想、方法和技术,遵循守则的学生予以加分和表扬;反之,则给予扣分和批评教育。以此加强学生的化学安全和绿色意识。在守则的正面激励和约束下,学生在实验研究中发明了一些安全实验和绿色研究的成果(方法和装置)。如水槽的竖管扎孔排渣法;氨的非铂催化氧化制NO2的研究中,不仅设计出了密封反应系统,可使毒害气体反应物NH3和生成物NO2不泄漏,并在系统内、外发明了电热丝管内高温(大于800 ℃)催化法和手提气筒鼓气(空气和氨气)法。
 没有规矩,不成方圆。除守则外,我们还向学生提出了相关实验研究的化学公约。在公约中有一个绿色名词:循环实验,其内容是遵循绿色化学12条原则,遵循处理药品试剂的绿色化学5“R”原则和原子经济规律。①本实验室除垃圾外无无故废弃物;②反应后“三废”一律回收;③生成物为纯净物或可提纯物,应标签(品名、年、月、日),储存,以备再用;④生成物为复杂混合物者,标签(原反应物、生成物、年、月、日),储存,以备研究(恢复、再生、分析、分离)后利用;⑤鼓励微型实验研究;⑥鼓励发明绿色实验仪器和装置,设计绿色反应工艺、历程等。期望以此激活学生的聪明才智,规范学生的思想行为,为创建绿色实验室,构建和谐节约型实验室贡献智慧和力量。 
总之,实验探究是开发学生创新思维的有效途径,方法形式一定要灵活多样。实验教学就应该注意培养思维方法。通过演示实验、设计实验,培养学生的思维能力,在学生具备了一定的化学基础知识、掌握了一定的化学实验操作技能的基础上,教师应有目的地设计一些实验习题(也可用课后的实验习题),要求学生按照实验目的要求,根据已学过的实验原理和方法,设计出实验方案,同时对学生的实验操作提出具体要求。这是对学生进行科学训练,培养实事求是、独立思考、开拓创新的一种途径。 
主要参考文献
[1]  阮源萍   提升高校化学实验教学中心的软实力 《实验室研究与探索》2009,01,36-38 
[2] 大学化学实验》南京大学编,高等教育出版社 1999,106-119
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