高中论文：提高化学实验素质，培养学生创新能力.doc

提高化学实验素质，培养学生创新能力摘 要：培养学生的创新精神和创新能力，是实施素质教育的根本目标，化学实验在化学学科的素质教育中有其不可代替的独特的作用。该文通过对化学实验与创新能力关系的分析，强调教师应在化学课程教学中重点通过化学实验来培养学生的创新能力，并从以下几个方面：（1）开展探究性实验，（2）利用开放性实验习题，（3）开展设计型实验，来培养学生的创新能力。关键词：化学实验；创新能力； 化学是研究客观现象与微观结构关系的自然科学。化学学科的形成、发展和应用的研究过程都是以实验为基础的。著名化学家戴安帮指出：“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式”。在素质教育中，化学实验处于非常重要的地位，其作用是其他任何内容所无法取代的。化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径，更重要的是化学实验过程本身就是培养学生创新精神和创新能力的最佳途径，因此,提高化学实验素质是培养学生创新能力的一条重要途径。一化学实验为培养创新能力提供了最佳环境1.化学实验是学生获得知识与技能的重要方法和途径。化学实验作为科学实验的一种形式，是在理性指导下进行的。从理性指导这一原则来看，服从于化学教育教学任务的需要，它的主要任务是，通过生动和直观现象，使学生感知充分的、可信的事实材料，激励学生积极思维，形成观念和概念，达到掌握化学基础知识和基本技能，发展智力，养成科学态度和科学方法，培养解决化学实际问题的能力这一目的。2.化学实验活动能最大限度发挥学生的主动性、创造性。化学实验现象本身具有生动、新奇、鲜明的特点，对学生具有极大的吸引力，利用学生对新异的敏感、对真知的追求，从而激发他们的想象思维，使学生的好奇心理得到诱发和“催化”。实验中呈现的“魔术”般的变化，会使学生感觉到自己置身于广阔的知识天地，从而激发求新求知的欲望，产生一种跃跃欲试的冲动，为今后培养学生创新精神和实践能力打下良好的基础。3. 化学实验是培养学生创新能力的最佳途径。在化学实验中注重科学的探究性,培养学生对科学知识、科学方法的创新。新教材安排的实验多、插图多。实验教学可以增强直观性,培养学生的实验技能,进行创造性思维的训练。实验教学中,教师可留给学生较大的思维空间和创造空间，一方面能鼓励学生对其不足加以改进,另一方面,能在帮助学生掌握实验原理的基础上,尽力创造条件,为他们提供更多的探究性实验,让学生充分动脑、动口、动手,引导学生积极思维,大胆想象,充分发挥其创造性。二在化学实验中培养学生的创新能力1.开展探究性实验，培养学生的创新能力探究性实验教学，主张让学生通过自主地参与知识获得的过程，掌握科学研究所必须具备的科学方法，探究性地获得科学概念，并逐步形成探究能力和科学态度。在探究性实验教学中，教师始终把学生视为知识的主动发现者和探索者，引导学生自己发现问题，探索解决问题的途径，从而获得未知的知识。它不仅注重自主性、探究性和观察、实验等科学方法，更强调科学概念的掌握、探究能力的形成和科学态度的培养在探究过程中的统一。有利于培养学生的创新能力。探究性实验设计是学生根据自己所学的化学知识和技能，独立、灵活、创造性的对所提出的问题制定解决方案。在设计实验过程中，学生根据实验目的和原理，利用已有的知识储备和实验技能进行创造性思维，通过探究确定实验仪器、药品和装置，设计实验操作方案。在设计实验过程中，学生主体参与意识强，思维异常活跃，创造潜力得到了开发。在实验探究中，学生的化学实验技能、包括化学仪器、药品使用技能、实验装置设计技能、实验操作技能、仪器装置图绘制技能、实验观察技能、实验报告撰写技能等也将得到逐渐发展和提高。例如，在铜与浓硫酸反应的演示实验中，常出现以下异常现象:反应后的试管内有大量灰白色沉淀，静置后溶液呈淡淡的蓝色。学生提出了铜片纯度低，含有大量杂质的假设。为了检验学生的假设是否正确，引导学生进行了实验设计：称取一定质量的铜片与足量浓硫酸共热，充分反应后过滤，滤液中加入足量氢氧化钠溶液后，再过滤，烘干氢氧化铜沉淀并灼烧至恒重，称量，数据处理。经过学生的实验分析，得出结论：灰白色沉淀并非杂质，主要成分是无水硫酸铜，产生原因是由于硫酸铜浓度过高，含水量太少，铜片纯度太高。当他们利用自己所设计的方案完成实验时，便会产生成功的愉悦感，享受发现的乐趣。使创新意识和创新兴趣得到强化，创新能力得到提高。在此实验的基础上，我们又向学生提出了以下探讨课题：、如何选取合适浓度的硫酸才能避免白色沉淀物的产生？、评价铜片与浓硫酸演示实验装置的优缺点？、如何重新设计铜片与浓硫酸反应的实验，做到反应可控制进行，同时避免产生的二氧化硫污染空气？探究性实验教学，致力于学生创新能力的培养形成，使学生在创设问题情境中独立发现新事物、新问题，追求新知识；在精心设计的实验探究中，对化学问题提出新颖的见解、思路、方法和设想，解决新颖的化学问题；在科学抽象环节中发展演绎、综合、联想和分析想象能力等各种思维活动；在得出结论环节中发展概括能力和归纳推理能力，使他们创造性思维得以充分的开发和发展。2.利用开放性实验习题，培养学生的创新能力开放性习题是指题目的设计是开放的，答案是灵活多样的，只要答案是合理的，都是正确的。开放性习题的出现是对传统封闭性习题的挑战，这类习题旨在鼓励学生运用已有的知识和经验，对问题发表自己的见解，不同能力的学生可以从不同的角度、不同的侧面、不同的范围、不同的层次去分析、去选择解决问题的方法和途径，学生答题的过程就是一个创新过程。利用开放性实验习题，给学生提供多角度考虑问题的机会，让学生在解决问题的过程中体验乐趣，领悟知识，感受成功的喜悦，从而激发了学生的创新精神和培养了学生的创新能力。例如，在分液漏斗中，用一种有机溶剂提取水溶液里某无色物质时，静置分层后，如果不知道哪一层是“水层”，试设计一种简便的判断方法。给出题目，让学生根据自己已掌握的知识，并在我的适当提示下认真思考、仔细分析、比较后，学生们便给出了以下几个合理简便的方案：方案一取一只小试管，打开分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液体（这是取样检验的常规方法，后面表述用“取样”），往其中加入少量的水。如果加水后，试管内的液体不分层，则说明分液漏斗中下层是“水层”；反之，上层为“水层”。方案二取样，向其中加入少量的四氯化碳或苯，若试管中液体分层，则说明分液漏斗中的下层为“水层”；反之，上层为“水层”。方案三取样，用胶头滴管取少量待测液，滴2-3滴到无水CuSO4固体上，观察白色固体上是否有蓝色出现，若有变化，则说明分液漏斗中下层为“水层”；反之，上层为“水层”。再如，2002年理科综合能力测试的第29题第（4）问，我便先提出以下几个问题以激发学生的思维：喷泉现象应当满足什么条件？引发喷泉实验的原理是什么？怎样才能引发装置II的喷泉？ 然后让学生仔细思考、认真分析，得出合理的方案：方案一用降温的方法。即打开夹子，用浸过冰水的毛巾捂住烧瓶，使烧瓶内气压减小到一定程度，外界大气压产生的压强将烧瓶中的水通过导管压入烧瓶，使氨气与水接触，形成喷泉。方案二用升温的方法。即打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，使氨气与水接触，发生喷泉。3.开展设计型实验，培养学生的创新能力实践是创新的摇篮，通过学生自己思考设计实验，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，让学生体验到成功的喜悦，又可以培养学生的创新思维能力和创新设计能力。例如，在钠的氧化物性质的教学中，我要求学生根据反应原理：Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2设计一个实验来证明CO2与Na2O2是否反应及反应后生成的产物。实验设计要求：（1）根据实验原理选择实验所需的试剂、药品；（2）确定实验所需的装置、仪器及连接顺序；（3）尽可能保证实验设计的科学性和严谨性。这样便迫使学生自己去发现问题、去查阅资料、去设计、去探索、去创新。布置任务后，给学生一段时间，让他们去独立思考、查阅资料、设计实验。然后再组织学生一起对他们提出的设计方案进行分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等。选择其中几组方案由学生在课堂上进行演示，对比较好的设计给予表扬，对于较差的设计则从其中找出“闪烁点”给予肯定，从而调动了各层次学生的创造积极性，并培养了他们的创新精神和创新能力。总之，注重实验教学的探索与创新，给学生留出自由思考的空间，增加学生独立设计、独立操作实验的机会，是提高学生素质，培养学生创新精神和创新能力的有效途径之一。2006年2月18日