李 多
“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式.”化学实验在培养学生创新能力方面有着重要的、不可替代的作用,它不仅可以培养学生的创新观察能力和创新实验能力,更为重要的是,培养了学生的创新思维能力.
中学创新活动主要体现为一种智力活动,但智力活动并不局限于大脑的思维与想象,还必须有一定的熟练技能作保证.
现今我国中学实验教学情况不容乐观.国家教育部教学仪器研究所承担的《学生实验能力调查》,抽样结果:高中化学实验能力平均为17.05分,初中化学实验能力平均为19.16分(满分30分).实验测试发现,学生简单操作好,细心操作差,直观模仿性实验尚好,设计型实验差.课题组通过对测试结果进行分析得出的综合评价是,中学生实验能力均不及格.这种状况势必会严重制约学生创新能力的提高.
江苏省从2005年开始的新课程对实验能力提出了更高的要求,新课程中的化学实验已不再明确区分教师演示实验和学生分组实验,只要条件许可,所有实验都应让学生自己动手做.但目前我省大部分学校还不具有这样的条件,所以对于化学实验的教学要求,采取了一个过渡的办法,即在每个模块中安排一定数量、内容比较适宜的实验作为学生分组实验.同时鼓励有条件的学校尽可能增加学生动手实验的机会.选修模块六《实验化学》的教学更为培养学生的实验能力、创新能力提供了机会.鉴于实验在中学教学中的实际情况和它所承担的教育功能,我认为必须从以下几个方面着手去改变.
一、改变课堂实验教学形式,培养学生实验技能
我们现行的中学化学课本安排的实验课时较少,且大多为演示实验.演示实验基本上是教师唱独角戏.由此导致学生动手机会明显减少,动手能力普遍欠缺.我们有必要想方设法将演示实验从讲台向课桌延伸.具体地说,可以通过改进一些演示实验为师生合作实验,还可利用家庭和社会的条件将其改为课外实验或家庭实验.
另外,演示实验大部分为验证实验.我们可将其改为探索性实验,激发学生的创新意识.验证实验是先有结论,后用实验验证结论的正确性.学生在已知结论的前提下对实验无强烈的好奇心,参与度不高,学习效率有限.而探索性实验则是先做实验,通过观察、记录、分析、讨论,提取精华,去伪存真,了解事物的本质及变化的根据,把感性的认识上升到理性.学生的手、脑、眼等多种感官的参与能充分调动学生的积极性,激发兴趣.
二、把时间还给学生,让实验走出课堂
我们应将实验时间由通常的课内向课外延伸.延伸的办法主要包括课外兴趣小组活动和开放实验室等.由于课外活动具有时间上比较充分、形式上灵活多样、可照顾到学生的兴趣爱好等特点,便于学生有针对性地通过实验操作,加强动手能力的培养.开放实验室就是在规定的时间内将有关实验仪器和药品摆在实验室,供学生有选择地进行操作、研究.同时增加一些对比实验,对比,不仅仅是为了求同,更主要的是求异过程、求异思维的形成,有利于培养学生的创新能力.
三、把实验还给学生,让创新思维茁壮成长
在保证学生基本实验内容的基础上,为进一步挖掘学生潜力,培养其创新精神和能力,教师应大胆将学生推到实验的设计者和执行者的位置上.实验设计能力就是学生运用已具备的化学知识和实验技能,构思解决问题方案的本领,通过设计实验,让学生综合运用所学知识和技能思考解决问题的方案.在这一过程中可从不同角度,不同层面,采用不同方法进行设计,其中蕴涵对学生创新精神的培养和训练.当然,设计实验决非让学生凭空想象,在提倡思维广阔性的同时,必须避免臆造的倾向;同时也必须考虑方案的可行性和可操作性.
例如,在研究比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性,并检验分解产物时,我让学生自己设计实验.其中有学生设计出了“套管实验”,如图1(大试管内放Na2CO3,小试管内装NaHCO3,两烧杯中均放澄清石灰水).
该学生实验探究后,我抓住机会,引导学生扩散思维,思考“套管管理”,利用图2,验证铜与浓硝酸的反应产物;利用图3,用锌粒和稀硫酸制取氢气.
综上所述,通过改变化学实验教学方式,学生的学习积极性和主动性得到提高,学生思维的深刻性、严密性、创造性得到拓展与训练,在知识应用、实验设计、思维创新等方面得到明显提高.当然,学生的创新能力不是一朝一夕可以形成的,这是一个系统工程,需要我们教师和学校、家庭、社会密切配合,通力合作,持之以恒,探究各种方式,让每次实验都成为学生创新能力提高的阶梯,相信在这一思想指导下,中学化学实验教学必然会展现出勃勃生机!