微型化学实验与初中学生创新能力的培养.doc

微型化学实验与初中学生创新能力的培养张来坚（东莞市沙田广荣中学，广东东莞523991）摘要创新人才的培养需要创新教育。利用微型仪器开展化学实验，具有试剂少，经济、环保，容易做到人手一套仪器的特点，提供了学生单人作业的实验客观现实性，为培养学生的创新精神和实践能力提供了有效的途径。求异思维是创新思维的中心环节，更是创造发明的强大动力。关键词环保；创新；能力；微型实验中图分类号O6-3文献标识码A文章编号1008-5149（2009）04-0186-03化学实验教学是培养学生创新能力和优良素质的有力手段，要造就锐意创新的高素质人才，必须从强化基础教育的实验教学抓起。利用微型仪器开展化学实验，具有试剂少，经济、环保，容易做到人手一套仪器的特点，提供了学生单人作业的实验客观现实性，为培养学生的创新精神和实践能力提供了有效的途径。求异思维是创新思维的中心环节，更是创造发明的强大动力1。与常规实验相比，微型化学实验体现着仪器求异与试剂求异，这对学生的发散思维的培养是非常有利的。我在化学教学中，探索微型化学实验用于创新教育的模式：把部分演示实验改革为学生的微型实验；把验证性的实验改革为探索性的实验；通过实验的改进，改革习题课的教学，把课堂灌输改革为边讲边做、观察-研讨式教学，甚至把兴趣实验延伸到课外。从而推动教师更新教学观念，使“面向全体学生”、激发和发挥学生钻研与创造精神等素质教育的精髓得以在教学中贯彻实施。1兴趣是培养创新能力的前提1.1创设实验情景培养兴趣开展微型化学实验，为学生开展课余实验或开展研究性学习提供了一个载体。开展家庭小实验有助于把课程内容与学生生活以及现代社会科技发展联系起来，扩充学校教育资源，使学生形成积极主动的学习态度2。微型实验及仪器，对于大多数老师和学生来说，本身就是一种新事物，以此激发学生学习的兴趣，为创新教学打下良好的基础。例如：我在讲到物质的变化和性质一节时，为了便于学生理解化学变化和观察发生的现象，设计了碱式碳酸铜受热分解的实验（如图1所示），让学生利用微型仪器人人动手实验，亲眼观察到不同的现象发生，获得形象的感知。而这种创新实验在学习中是无所不在的，又如：讲到如何测定二氧化碳的溶解性时，取一支微型多用滴管，先吸取约1/3管的水，将径管朝上用手缓缓按捏挤出吸泡中空气（注意不要把水挤出）。然后按图2所示，从微型气体发生器中吸取二氧化碳气体。待吸泡充满气体后，拔出来并迅速将滴管的径管折弯不让气体跑出。充分摇荡多用滴管，注意观察其吸泡发生的现象，根据多用滴管变瘪的情况来判断CO2的溶解情况，是很有创意的构想3。实践证明：这种溶入创新的实验教学对思维能力的培养功能是其它任何教学手段无法替代的。可以说：创设实验情境激发学生兴趣是培养学生创新能力的前提。1.2开发实验用具激发创新化学实验不仅可以加深学生对物质的性质、变化等内容的理解和掌握，而且能激发学生的学习兴趣。学生对新奇的实验现象感兴趣，对精美的微型化学仪器感兴趣，对自制的仪器更感兴趣，因许多的实验仪器均来自生活中的废弃品，学生能亲自动手制作，在自制化学仪器中展示了各自的才华，例如：讲到酸碱盐溶液的导电性时，根据需要，引导学生一起设计制作微型的溶液导电性测定仪；用废弃胶囊板做多变点滴板如图3（背面垫不同颜色的纸可得不同点滴板）；用果冻壳代替小烧杯；用青霉素瓶、指甲油瓶自制微型酒精灯；用矿泉水瓶制洗瓶等。用生活中废弃品来制备实验仪器还给他们提供更多创新实验的机会，在实验的过程中体会到了化学的神奇，体会到了学习的乐趣。2利用习题设计实验是创新能力的手段初中习题教学，不但是教师传授知识，学生掌握知识、发展智力的重要手段，同时也是拓展课本知识的桥梁。但随着新课程改革的进行，习题教学源于课本，高于课本，在巩固课本知识、拓展课本知识方面显得尤为重要。在习题教学过程中结合探究实验，利用微型实验，是使抽象实验习题具体化，变枯燥习题为学生感兴趣的实验。课堂教学中对学生进行解题训练，最基本的出发点有二方面，一是帮助学生掌握知识，二是培养学生的能力。通过习题课的教学，可帮助学生巩固、深化基础知识，消除困惑，纠正存在的问题，梳理知识结构，完善知识系统，达到培养学生思维能力和促进教学的目的。可以让学生根据习题设计实验方案，利用微型实验，进行边实验边解题，达到既培养实验能力，又解决难题的目的。有些习题设计现象理论上比较抽象，我让学生通过实验验证，答案更易理解，一目了然。 如有关溶液鉴别习题：现有三种物质的溶液它们分别是：HCl溶液NaCl溶液NaOH溶液，仅用酚酞试液及同组物质之间相互反应如何将它们鉴别出来。 我设计成以下实验：桌面上现有三种物质的溶液（分别是HCl溶液、NaCl溶液和NaOH溶液）标号为1#、2#、3#，仅用酚酞试液及同组物质之间相互反应就能鉴别出来的是哪个？让学生根据自己的解题思路设计实验方案进行实验，三种试液均要求学生用微型滴管吸取作好标志，用不完的按要求封闭以备下次使用，实验可以在自制多变点滴板（废弃胶囊板）中进行，做到既方便又节约。这实验可以在教室进行，可达到边实验边训练习题的目的，既提高学生解题的兴趣，又学会创新。3进行实验改进是激发学生创新的动力实验是探索新知识和训练科学方法的有效途径，又是学生实验操作和技能最直接的学习模具。因此我在教学中干方百计利用微型化学实验，并对一些实验在保持科学性基础上，做了改进。如：在对“氧气的制备和性质实验”中，用燃烧匙盛硫或红磷进行实验，存在的问题是用量过大，燃烧时间长，做完实验后仍有剩余物质，不易熄灭，因而产生大量的SO2、P2O5等物质污染环境。我对这个实验进行改进，使用微型仪器中的V形侧泡反应管（如图4），进行系列实验。节约药品，污染非常小，有利于学生的节约意识和环保意识培养，通过一系列的实验，学生将知识系统化，便于知识的理解和深化，顺应中考的要求和记忆的规律，让学生学会创新，享受创新。4课外实验是深化创新能力的保证课堂教学中教师演示实验和学生分组实验，在时间、空间及仪器和药品选择上都十分有限，学生的个性不能充分展示和张扬，学生思维未被完全打开，家庭小实验给学生提供了一个更为广阔的空间，学生有充裕时间自主式进行探究实验，从问题提出方案设计、资料查阅、替代药品和仪器收集，现象观察与记录，结论与分析等全过程都是学生个人行为，参与意识强，家庭合作气氛浓，思维极其活跃，极大“摆脱”课堂教学的约束。如：我在讲到氢气的化学性质时，我指导学生设计了以下课外微型氢气的爆鸣试验3，按图5所示实验。先用多用滴管吸入约2/3管的10%氢氧化钠溶液，作电极的两根大头针要插至与滴管内与氢氧化钠溶液接触，但两根大头针互相不能接触。接上电源，观察现象。将多用滴管的径管口插进小烧杯里肥皂水的表面，当有较多肥皂泡鼓起时，用火柴点燃肥皂泡。观察现象。这实验既有创意，又安全。我在讲到可燃性气体或粉尘燃烧发生爆炸的实验时，有同学用电发热丝改进了点火方式（24伏安全电压）；也有学生实验失败后，到附近药店买来双氧水，用干电池内黑色粉末作催化剂，制取氧气提高通入气体中氧气的浓度，现象明显，从中获得成功，开动了脑筋，也学到了新知识。学生回校后向我说，化学探究实验使我了解很多日常生活无法理解的东西，让我喜欢化学。总之，开展微型化学实验，微型实验有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，结合典型实验题，制订合理的系列实验探究方案，可形成校本课程，很好拓展课本，既提高学生动手实验能力，又培养学生的创新能力。适应社会发展的需求，符合新课程的