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摘 要:创新是国家和民族崛起的必由之路。在化学教学中进行创新教育,要求教育者通过创设问题情境,加强化学史教育,积极鼓励以及开展实验探索,培养学生的创新意识和创新精神。
关键词:高中化学 创新意识培养
一、创设问题情境,激发学生求知欲望
学源于思,思源于疑。现代教育学认为,任何教学内容都可以用一个问题呈现出来,学习的发生起源于情境变化的刺激。所以教师在教学中尽量创设问题情境,使学生进入心求通而未得,口欲言而不能的愤悱状态,从而激发兴趣,唤起学生的求知欲望。例如:在学习Na的性质以后,要求学生写出Na与CuSO4反应的方程式。学生根据金属活动性顺序,Na排在Cu的前面,认为Na能把CuSO4中的Cu置换出来,学生不假思索写出2Na CuSO4=Na2SO4 Cu,然后让学生分组实验,探究Na与CuSO4反应过程(告知Na不能太大,煤油要揩干),记录实验现象,结果没有看到有红色铜析出。学生讨论1:为什么Na不能置换出Cu2 呢?这是因为在CuSO4溶液中含有大量水,各离子如Cu2 以水合离子形式存在,Na难以与Cu2 直接接触,故不能置换出CuSO4中的Cu。讨论2:怎样设计才能出现Na能置换出CuSO4中的Cu呢?通过学生讨论和教师点拨认识到,只有Na与水反应完,才能与CuSO4反应,这需要水少,CuSO4溶液量少,Na量多。最后再通过实验探究:在表面皿上放一块Na(稍大且压扁),再用胶头滴管滴1～2滴CuSO4溶液,观察到在Na的表面有红色铜出现。这样通过实验和层层递进提出问题,学生自己讨论,设计实验,很好地培养了学生的分析能力与创新意识。
二、加强化学史教育,培养学生创新意识与创新精神
我们要重视化学史的教学,充分挖掘科学家崇高科学的情感和价值观,给学生树立榜样。例如,20世纪70年代日本化学家白川英树的学生在一次合成聚乙炔的实验时,误将催化剂的用量多加了1000倍,结果在反应液的表面形成一层银白色发亮的膜状物。白川英树对此偶然发现的反常现象进行了深入的研究,得到了具有金属光泽的显示半导体性质的聚乙炔膜。随后的研究发现,以碘掺杂的聚乙炔具有与金属一样的导电性,改变了人们习以为常的观念(即塑料是不导电的),从而开创了一个全新的研究领域。表面看起来这项试验的成功起因于偶然因素,但偶然性寓于必然性之中。这告诉我们,只有掌握扎实的理论基础,端正科学态度,运用科学方法,善于从偶然性中找出事物的内在必然性,才能在科学上有所作为。
三、积极鼓励,让学生敢于创新
教师在教学中要发扬民主。教师要鼓励和支持学生敢于提出问题,阐述自己的观点,不盲从教师,不盲從书本,不迷信权威。如:以前在初中化学氧气的性质与制法一节学生分组试验课中,有一学生提出这样一个问题:“为什么把带火星的木条放在未充满氧气的集气瓶口,木条仍可复燃,实验事实怎么与课本上的说法不一致?”这是上课前没有想到的,我没有指责学生,而是把它作为培养学生批判性思维的好时机,和同学们共同做实验来探究这个问题。最后得出结论:只要集气瓶的氧气达到一定的浓度,把带火星的木条放在瓶口,木条可以复燃,不一定要盛满氧气。推翻课本上的结论,培养了学生的质疑能力和不迷信书本与权威的科学精神。当然,我们要为不同的学生提供不同的展示机会,努力发现其“闪光点”,及时给予评价、激励,帮助学生建立自信,让激励成为学生学习的催化剂。同时,善待学生的错误,在保护学生自尊的前提下,指出不足,纠正错误,提出更高要求,这样不让学生忘乎所以,停滞不前。
四、开展实验探索,培养学生创新意识
中学化学是一门以实验为基础的自然科学课程。教师要在实验教学中激发学生的创新意识,关键要加强实验探索。常见的方法有:变演示实验为学生实验,变验证实验为探索实验,设计贴近课本与学生基础的研究性课题,其中重要的措施便是变常规注入式实验为探究性实验,让学生主动观察、思考和探究。在课堂教学中,我们通常除提出问题,做适当的引导外,主要给学生创设研究问题的情境(实验现象、思考、讨论、改进),使学生亲自去感受、探索、查明问题的关键所在,寻求解决问题的最佳方案。例如:人教版教材中说明了碳酸氢钠与碳酸钠都与盐酸反应,但没有指出二者与盐酸反应的现象及原理。而碳酸钠与盐酸的反应,是高考考察的重要知识点,为此需要探究碳酸钠与盐酸反应的特点。探究:1.将盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中;2.将碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中。现象有什么不同?写出有关反应方程式。现象:1.开始滴加的一段时间,无明显现象;后一段时间,溶液中有气泡产生。2.开始滴加就有气泡产生。反应原理:①Na2CO3 HCl=NaCl NaHCO3 NaHCO3 HCl=NaCl CO2↑ H2O;②Na2CO3 2HCl=2NaCl CO2↑ H2O。不用任何试剂,根据滴加顺序不同,现象不同,就可鉴别出。上述实验如果没有教师的引导,一般学生不易观察有关现象和得到有关知识的。回忆拓展:通过药品滴加顺序不同而将药品鉴别出,还有没有这样的实验?引起后续课悬念:1.向一定量的硫酸铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量;2.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入硫酸铝溶液现象有何不同,原理如何?探究实验既激发学生的创新意识,又调动了学生学习积极性,培养和锻炼了学生创新思维的能力。
作者单位:江苏省淮安市淮阴区棉花中学
关键词:高中化学 创新意识培养
一、创设问题情境,激发学生求知欲望
学源于思,思源于疑。现代教育学认为,任何教学内容都可以用一个问题呈现出来,学习的发生起源于情境变化的刺激。所以教师在教学中尽量创设问题情境,使学生进入心求通而未得,口欲言而不能的愤悱状态,从而激发兴趣,唤起学生的求知欲望。例如:在学习Na的性质以后,要求学生写出Na与CuSO4反应的方程式。学生根据金属活动性顺序,Na排在Cu的前面,认为Na能把CuSO4中的Cu置换出来,学生不假思索写出2Na CuSO4=Na2SO4 Cu,然后让学生分组实验,探究Na与CuSO4反应过程(告知Na不能太大,煤油要揩干),记录实验现象,结果没有看到有红色铜析出。学生讨论1:为什么Na不能置换出Cu2 呢?这是因为在CuSO4溶液中含有大量水,各离子如Cu2 以水合离子形式存在,Na难以与Cu2 直接接触,故不能置换出CuSO4中的Cu。讨论2:怎样设计才能出现Na能置换出CuSO4中的Cu呢?通过学生讨论和教师点拨认识到,只有Na与水反应完,才能与CuSO4反应,这需要水少,CuSO4溶液量少,Na量多。最后再通过实验探究:在表面皿上放一块Na(稍大且压扁),再用胶头滴管滴1～2滴CuSO4溶液,观察到在Na的表面有红色铜出现。这样通过实验和层层递进提出问题,学生自己讨论,设计实验,很好地培养了学生的分析能力与创新意识。
二、加强化学史教育,培养学生创新意识与创新精神
我们要重视化学史的教学,充分挖掘科学家崇高科学的情感和价值观,给学生树立榜样。例如,20世纪70年代日本化学家白川英树的学生在一次合成聚乙炔的实验时,误将催化剂的用量多加了1000倍,结果在反应液的表面形成一层银白色发亮的膜状物。白川英树对此偶然发现的反常现象进行了深入的研究,得到了具有金属光泽的显示半导体性质的聚乙炔膜。随后的研究发现,以碘掺杂的聚乙炔具有与金属一样的导电性,改变了人们习以为常的观念(即塑料是不导电的),从而开创了一个全新的研究领域。表面看起来这项试验的成功起因于偶然因素,但偶然性寓于必然性之中。这告诉我们,只有掌握扎实的理论基础,端正科学态度,运用科学方法,善于从偶然性中找出事物的内在必然性,才能在科学上有所作为。
三、积极鼓励,让学生敢于创新
教师在教学中要发扬民主。教师要鼓励和支持学生敢于提出问题,阐述自己的观点,不盲从教师,不盲從书本,不迷信权威。如:以前在初中化学氧气的性质与制法一节学生分组试验课中,有一学生提出这样一个问题:“为什么把带火星的木条放在未充满氧气的集气瓶口,木条仍可复燃,实验事实怎么与课本上的说法不一致?”这是上课前没有想到的,我没有指责学生,而是把它作为培养学生批判性思维的好时机,和同学们共同做实验来探究这个问题。最后得出结论:只要集气瓶的氧气达到一定的浓度,把带火星的木条放在瓶口,木条可以复燃,不一定要盛满氧气。推翻课本上的结论,培养了学生的质疑能力和不迷信书本与权威的科学精神。当然,我们要为不同的学生提供不同的展示机会,努力发现其“闪光点”,及时给予评价、激励,帮助学生建立自信,让激励成为学生学习的催化剂。同时,善待学生的错误,在保护学生自尊的前提下,指出不足,纠正错误,提出更高要求,这样不让学生忘乎所以,停滞不前。
四、开展实验探索,培养学生创新意识
中学化学是一门以实验为基础的自然科学课程。教师要在实验教学中激发学生的创新意识,关键要加强实验探索。常见的方法有:变演示实验为学生实验,变验证实验为探索实验,设计贴近课本与学生基础的研究性课题,其中重要的措施便是变常规注入式实验为探究性实验,让学生主动观察、思考和探究。在课堂教学中,我们通常除提出问题,做适当的引导外,主要给学生创设研究问题的情境(实验现象、思考、讨论、改进),使学生亲自去感受、探索、查明问题的关键所在,寻求解决问题的最佳方案。例如:人教版教材中说明了碳酸氢钠与碳酸钠都与盐酸反应,但没有指出二者与盐酸反应的现象及原理。而碳酸钠与盐酸的反应,是高考考察的重要知识点,为此需要探究碳酸钠与盐酸反应的特点。探究:1.将盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中;2.将碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中。现象有什么不同?写出有关反应方程式。现象:1.开始滴加的一段时间,无明显现象;后一段时间,溶液中有气泡产生。2.开始滴加就有气泡产生。反应原理:①Na2CO3 HCl=NaCl NaHCO3 NaHCO3 HCl=NaCl CO2↑ H2O;②Na2CO3 2HCl=2NaCl CO2↑ H2O。不用任何试剂,根据滴加顺序不同,现象不同,就可鉴别出。上述实验如果没有教师的引导,一般学生不易观察有关现象和得到有关知识的。回忆拓展:通过药品滴加顺序不同而将药品鉴别出,还有没有这样的实验?引起后续课悬念:1.向一定量的硫酸铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量;2.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入硫酸铝溶液现象有何不同,原理如何?探究实验既激发学生的创新意识,又调动了学生学习积极性,培养和锻炼了学生创新思维的能力。
作者单位:江苏省淮安市淮阴区棉花中学