运用实验手段培养学生的创新精神.doc

运用实验手段培养学生的创新精神宜兴市大浦中学 包永强摘要:创新教育是素质教育的核心,是新课程改革的要求,根据化学学科自身的特点,充分发挥实验优势,运用实验的手段培养学生的创新精神和创新能力。本文就如何运用实验手段培养学生的创新精神谈谈自己的认识和实践。关键字：创新教育 创新意识 验证性实验 探究性实验当前,实施素质教育的核心是创新教育，创新教育的重点是培养学生创新精神和实践能力。所谓创新就是作为活动主体的人所从事的产生新思想和新事物的活动。创新精神是指勤于思考、乐于实践、刻意求新的精神，其内涵是勇于创新、乐于创新、善于创新、不断创新。创新是人类社会发展与进步的永恒主题，创新素质是人的素质中最高层次的，可以覆盖、带动其他素质的一项综合素质。实施创新教育是时代发展对教育提出的要求,当今世界澎湃而至的知识经济时代的特征是创新,国际间综合国力的竞争，实质上是创新人才的水平和数量的竞争。新的化学课程改革倡导从学生和社会发展的需要出发，发挥学科自身的优势，激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动地学习，使获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。而化学是一门以实验为基础的自然科学，化学的感性认识主要靠化学实验提供，化学实验在化学教学中不单纯是一种为学生提供知识的直观手段，更以其生动的魅力和丰富的内容在培养学生的创新精神和实践能力方面，发挥其独特的功能和作用。只有不断深化化学实验改革，尤其从化学实验方法、实验仪器装置的改进、创新角度加强化学实验教学，才能让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，培养创新精神和实践能力。一精心做好演示实验，培养学生创新意识演示实验是学生学习化学的先导,学生喜欢化学这门学科往往是受丰富多彩的演示实验内容的诱导。由于是对化学实验的好奇心和兴趣感，从而在心理上产生一种去探索化学世界的强烈欲望和创新意识。创新教育旨在培养这种创新意识，挖掘这种创新潜力，使之形成良好的创新素质、塑造优秀的创新人格。1、创设实验情景，增强好奇、诱发创新 创新意识是指喜欢创新、注意创新。创新意识的形成往往是从责任感、好奇心开始的。演示实验对象中所涉及的实验问题，虽是被人们早已认识了的科学事实，但是作为实验过程中的认识主体学生来说，它仍然是一个未知的科学事实。如果教师只是按教材中的实验方案“按方抓药”去“表演”实验，学生只是被动地接受而不是主动地去探索，这势必会挫伤学生的创新意识。因此，在演示实验中要充分发挥教师的主导作用，充分调动学生认识的主动性和积极性，抓住对实验的兴趣感，创设实验情境，诱发学生的好奇心。爱因斯坦说过：“他没有特别的天赋，只有强烈的好奇心。”一切发明创造都是来源于对事物永不满足的好奇心和求知欲望，当学生对实验产生好奇心的时候，往往是创造性思维迸发的时候。为此，在演示实验中，应把实验中涉及到的实验事实化为能引起学生兴趣或争议的问题，诱发创新意识。如在讲授酒精性质时，用一块棉手帕，在盛有酒精的烧杯中浸泡，待均匀湿透后取出。展开手帕，用镊子夹住两角，在火焰上点燃，当火焰熄灭后，手帕完好无损。奇妙的实验表演，一片哗然欣喜，学生注意力集中，大大地激发了学生探索科学、揭示奥秘的兴趣。学生进入了学习心理的最佳状态。又如在学习氢氧化钠和二氧化碳气体反应的实验中，先把二氧化碳通入石灰水中，看到石灰水变浑浊，再把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，看不到任何现象。然后提出问题，氢氧化钠、氢氧化钙都属于碱，氢氧化钠应该能与二氧化碳反应，为什么看不到任何现象？这个问题激起了学生的求知欲望，使学生感到诧异，然后通过猜想和假设，查阅资料，得出生成物易溶于水，再让学生设计实验来验证这个结果。通过实验问题情境的创设，使学生的思维进入一种 “愤”“悱”的状态，创造动机油然而生。 2改演示实验为边讲边实验、实践探究协同创新演示实验中实验者是教师，而认识的主体是学生，认识的客体是实验对象，认识的主体和客体之间不发生直接联系，教师通过实验操作，再现实验现象，为认识的主体和客体之间搭起认识的桥梁。这虽能帮助学生建立化学概念和理解化学规律，却不利于培养学生的创新精神和实践能力。若将某些操作简易、现象明显的演示实验改为边讲边实验，能充分调动学生认识的积极性、主动性和探索性，增加一次学生的实验机会学生就多了一次创新实践活动。由于受认识水平和实验能力的制约，学生在实验中难免会遇到这样或那样的实验疑难，这必然会引起学生极大的兴趣或对教材中结论的挑战，“思”源于“疑”，质疑激活创造性思维。如在燃烧和灭火一节的教学中，采用边讲边实验，利用事先准备好的仪器、药品。指导学生分如下几个实验步骤：（1）在烧杯中注入热水，并放入一小块白磷；（2）在烧杯上放一片薄铜片，铜片上放上红磷和白磷；（3）把水中的白磷用注射器吸入，向其中通入氧气，观察现象。教师在实验过程中提出一些问题引导学生，让学生通过自主实验、观察、分析、推理、探索，归纳出燃烧的条件、灭火的原理和方法等知识，同时也学会了从事科学研究的一般方法，诱发了创新意识。 二、注重学生实验，强化主体作用，培养创新精神创新精神是发展创新能力的灵魂和动力，它表现为探索和革新的精神、实事求是的精神和精益求精的精神。在学生实验中培养创新精神和实践能力，首先是要确立学生在实验中的主体地位，发挥教师的主导作用，让“主导”和“主体”，“教”与“学”有机地结合在一起，营造一种和谐的师生共同探索研究的实验教学氛围，充分调动学生的主观能动性，挖掘学生的创新潜能，善于发现学生的创新火花，让学生去领悟科学研究的魅力，体味创新活动的乐趣。在教材所涉及的实验基础上，适当地增加和改进部分实验的内容，使实验更富有探索性和创造性。1改验证性实验为探究性实验验证性实验往往是先知道结论的情况下,再通过实验验证某一结论是否正确，而探究性实验是指在不知晓实验结论的前提下,通过自己的实验探索得出结论，它能激发学生旺盛的求知欲,活跃思维,主动积极地探究知识，有利于创新品质的培养。如把学生实验中二氧化碳制取的研究实验与二氧化碳的性质新授课同步进行，主要采用“问题实验事实实验观察归纳结论”的学习方法。课前准备好石灰石与稀盐酸反应的实验装置和其它实验用品。实验按下述的五个过程进行：（1）提出问题，如二氧化碳能溶于水吗？燃着的木条伸入装满二氧化碳的集气瓶，会发生什么现象？通入石灰水中，会有什么现象？（2）.探索实验事实，如收集一塑料瓶气体，倒入半瓶水，旋紧瓶盖，振荡；把气体通入石灰水中；（3）.观察实验现象，如气体在水中的溶解性、石灰水变浑浊、燃着的木条熄灭等；（4）. 归纳实验事实,如二氧化碳的密度、溶解性、与水反应、与石灰水反应等；（5）.学生自己总结出二氧化碳的性质。使整个学习过程是在教师的引导下，学生自己动手动脑去探索实验而获取化学知识的过程。这不但培养了学生的观察能力、实验能力和创新的精神，而且还使学生领略到科学的学习方法和研究方法的真谛。2改进实验，增加实验的创新成分根据学生已掌握了的实验基本原理和基本技能，不断地引导学生对同一实验问题从多角度、多层次、全方位的寻求解决问题的方法，指导学生独立地进行实验设计，有意识地去培养学生的创新精神。如做了气密性检验的基本实验操作后，让学生再进行添加了长颈漏斗装置的气密性检验，并设计一个气体的制备、除杂、收集的组合装置的气密性检验。学生利用了“增压排气”的气密性检验原理，通过探索，总结出了采用往容器内加水缩小气体容积增压；加热升温增压；吹气增压等方法。有的同学则采用逆向思维方法，用减压原理来检验，效果相同。学生通过实验设计，使知识内化、结构化，同时通过对知识的新组合，体会到了创新成功的喜悦。三、广泛开展课外小实验，培养创新能力创新能力一种是特殊才能的创造力，如科学家、发明家的创造力，这种创造给社会创造了财富，推动了社会的发展与进步。另一种是自我实现的创造力，这种创造力对社会或他人来说可能不是新的、前所未有的，对于本人来说就是一种创造性的发现或发明。课外实验就是要去体验这种自我实现的创新能力。利用活动课或布置家庭小实验，开展小制作、小发明和小创造的活动，不但丰富了学生的课外生活，满足了学生的求知欲望强、兴趣广泛、个性发展等多种需要，更有利于发展学生的智力，培养学生的创新能力，让学生从创新的教育走向创新的人生。学生在做家庭小实验时，需要独立思考，去想象、去钻研问题，在不同程度上创造性地运用知识，这就有助于学生智力与创造才能的发展。如，要求学生自己动手，设计一个家庭小实验，证明蜡烛的成分里含有氢元素和碳元素。他们会积极动脑思考，联想过去学得的知识，并认真加工整理，发现解决问题的办法，根据实验原理，设计优良的实验方案，达到实验成功的目的。又如，根据木炭具有吸附能力和性质，让学生制作一个简单的家庭小净水器等实验。这些小小的制作，小小的发明，为将来学生成为科学的创造者奠定了良好的基础。再如，在做金属的淬火和回火实验中，了解金属热加工的常用方法，能紧密联系生活、生产实践，树立学以致用的观念。丰富多彩的实验创新活动，给学生营造了一个良好的创新空间，充分发挥了化学实验在化学创新教育中优势，对培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和实践能力起到了重要的作用。四、初步的体会和效果经过几年来以实验教学为载体，开展创新教育的实践活动，收到了良好的教学效果。在历年中考和中学生化学竞赛，均取得较好的成绩，学