化学教学中如何培养学生的“想象实验”能力

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  “具有初步的创新精神,实践能力,科学和人文素养,以及环境意识;具有适应终身学习的基础知识基本技能和方法”是新课程培养目标之一。由于化学是一门实验性学科,因此要培养学生的创新精神和实践能力,化学课堂就要尤为重视化学实验教学过程,化学实验步骤、化学实验现象和化学实验结论的探究。尤其是“想象实验”的教学,对培养学生的创新精神和实践能力起着积极的作用。
  想象力是智力结构中一个富有创造性的因素。爱因斯坦说过,想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着人类和社会的进步,并且是知识进化的源泉。想象绝不是表象的堆砌,而是一种严格的构思过程,受思维活动的控制、调节、支配,与敏锐的观察力密不可分。因此,培养学生想象力可从让学生做“想象实验”入手。在教学过程中,教师要善于抓住时机启发学生想象,创设情境,提供联想线索和联想素材,来促进学生进行想象实验,以提高学生创造性思维能力。
  无论是教学还是解答习题或者是解决实际问题中,想象实验都是必不可少的。在教学过程中,我一直在探索想象实验的教学之路,在探究的过程中取得了一定的成效,现谈一谈自己的看法。
  一、课堂教学中营造“想象”情境,促进学生对微观知识的认识和理解。
  化学学科研究的是微观世界的变化情况,把微观世界宏观化,是我们教学中的难点之一。解决这一问题的最好方法就是培养学生的想象能力和学科知识整合能力。有很多学生由于缺乏想象力而造成学习化学的困难。我在实验教学中注意引导学生注意观察操作、实验现象的各个细节,学生从中获得第一手感性材料。得到第一手感性材料后,通过教学中对学习的基础知识进行分析、整合、假设、归纳、总结等方法来分析宏观实验现象,从而获得对微观科学的正确认识。例如在有机化学反应机理的教学中,我们可以先做演示实验,引导学生观察现象,得出实验结论,然后引导学生进行有机反应机理的想象,先从反应物、生成物的结构入手进行分析,再对附加反应物及附属产物的结构进行分析,然后进行有机反应机理分析。教师要不断鼓励学生积极思考,积极参与,调动学生的积极性。最后向学生展示Flash模拟的动画反应机理,让学生结合自己的现象实验结论对比Flash模拟的动画反应机理,对自己想象进行评价,同时教师对学生的想象实验结构给予鼓励,从而激发学生的学习兴趣。经过多次实践证明,这样做的教学效果比直接由实验得出结论的教学效果好得多。
  二、课堂教学中提供“想象”平台,帮助学生解决实验习题中的问题。
  新课程高考的实验题突出考查学生的三种能力:(1)重视对实验设计和评价能力的考查;(2)重视对表达能力的考查,试题往往要求考生把设计意图、操作、实验步骤、实验现象等语言表达出来;(3)重视对计算能力的考查。多年教学实践中发现化学实验习题的解答是学生学习的一大难点。学生之所以对实验性习题掌握得不好,主要原因是学生平时观察能力差,不善于观察,头脑中积累的知识不够丰富,想象能力不好,思维独立性不好,高中化学实验设计网络没有形成。在平时教学中应注重培养学生独立思考能力,让他们构建知识网络。尤其在实验教学中,首先引导学生科学地设计实验方案,在实验安全性允许的条件下,尽量准备好学生所设计的方案中需要的仪器、药品,即使不可行的方案,在没有危险的前提下,也让学生尝试一下,尝试的目的在于帮助学生总结经验教训,为今后实验设计方案积累素材。例如有关二氧化硫性质实验教学中,验证二氧化硫的弱氧化性需要二氧化硫与硫化氢反应来证明,硫化氢是一种有剧毒的气体,教师可以指导、帮助学生在通风橱中进行次实验。不能以该实验设计有环境污染问题为理由,而不让学生去实践,这样会抑制学生动脑和参与活动的积极,抑制学生想象能力的培养,抑制学生创新意识的提高。
  三、课堂教学中培养“想象”习惯,使学生形成实验想象的创新能力。
  要培养学生“想象实验”的习惯,可以先让学生大胆猜测实验结果,然后让学生自己探究猜测的实验的结果是否科学准确。基础实验和“想象实验”的本质区别在于它们的结果,“想象实验”的结果是未知的,基础实验的结果是已知的。他们的目的也不一样,“想象实验”的目的是为了探究物质新的属性,基础实验的目的是为了再现物质的属性。基础实验和“想象实验”的思路却是一样的,都是让物质与物质之间相互作用,观察物质与物质相互作用時所发生的现象,研究物质的属性。正因为基础实验和“想象实验”有这些相通之处,才使我们可以通过化学实验教学,培养学生化学“想象实验”的能力。培养学生的创新能力,就是培养学生在化学试验中获取物质新属性的能力及事物新规律的能力。因此,我们可以通过化学实验培养学生的创新精神和实践能力。
  充分利用“想象实验”教学,在实验教学中有目的、有计划、有针对性地加以培养,使学生的学习态度、学习目标、意志品质得以全面发展,促进其潜能全面和谐发展,为培养学生的创新能力打下基础。但愿我们能共同构筑起一道想象实验的“风景线”。在教学实践中不断完善和充实,希望“想象实验”的教学尝试在高中化学教学中真正发挥作用,达到良好效果。
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