化学科技活动实验研究中的学生创新能力培养

“创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。《面向21世纪教育振兴计划》特别强调一代新人应该具有创新意识和创造能力,《普通高中化学课程标准(实验)》也强调:“促进学习方法的转变,培养学生的创新精神和实践能力。”创新教育需要生动活泼、和谐民主的教育氛围,让学生大胆地、自由地、积极地思维。在化学科技活动实验研究中,应该自始至终充满温馨宽容的气氛,使学生感到宽松、融洽、愉快、自由、坦然,没有任何形式的压抑与强制,这样学生才能自由与自主地思考、探究,提出理论的假设,无所顾忌地发表见解,大胆果断而自主地决策和实践,才有可能创新与超越。我们如何在化学科技活动实验研究中实施创新教育,以培养学生的创造力呢?我认为教师应力求做到以下三点。

一、设计、探索实验,培养学生的创新能力和创造能力

化学是一门实验科学,特别是在中学教育阶段,化学实验对于学生掌握知识、形成能力具有特别重要的意义。“设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能,而且要求他们灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。设计性或探索性实验在激发学生的创新欲望、培养他们的意识和创新能力等方面所具有的作用是其它常规实验所无法比拟的”。

如学习《化学能转化为电能》这节的原电池知识后,教师可布置一个课外作业:让学生利用生活中的某些物品,根据原电池的原理、条件和特点自制简易原电池。这个原电池可以参考教材的设计,但不能与教材完全相同。等学生完成后,再组织学生一起分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等。对好的方案特别是有创新的方案,进行表扬和奖励,调动学生的创新积极性和主动性,鼓励学生创新。在教学中还可以利用演示实验中的疑难后让学生按照自己设计的方案去试验,去探索,直到写出实验报告。其中有些学生设计的实验很有新意,例如脱氧法、密闭反应法、溶剂隔离法等。这充分说明,只要教师用心引导,学生的创造力就可得到发挥。利用所学知识,进行探索性实验,这是培养学生创造能力的良好机会。教师在教学过程中,可根据教材内容和实验条件,向学生提出有实际意义和具有探索性的问题,带领学生一起进行实验和探索,直到得出实验结论。

二、通过家庭小实验,培养学生的创新能力

“以听、读、看、记为主要手段,通过记忆来学习的学习方式,学生活动主体处于被动状态,不善于自我探索,不敢大胆质疑,缺乏创新意识”。家庭小实验中有许多要求学生自己设计完成的实验,如“证明蜡烛的主要成分石蜡具有有机化合物的一些共同特点”、“利用家庭里的器具提纯混有少量泥沙的粗盐”等,就是让学生自己选择一些代用品,自己设计并完成的实验。学生在实验中并不是每次都成功,会碰到一些困惑,要通过自己开动脑筋,克服困难,不断实验,从中获得规律和知识及无限的乐趣。教师也可在课前布置先做家庭小实验,通过观察,记录实验现象,培养学生揭开结论之谜的欲望,使学生主动阅读课文有关内容,达到逐步主动学习精神的目的。家庭小实验给学生以主动探索知识的条件,能激发他们的创新意识,使他们懂得学习的目的在于应用。

三、通过校外化学活动培养学生创新精神

学习是创新的基础,创新才是学习的目的,创新能力是人的各种能力的综合发展。校外化学活动强调学生通过各种形式的实践活动,在活动中学习。如化学监测、考查、参观、讨论,以及化学实验方案的设计等亲自动手实验操作、亲身体验,学生可在实际活动中获取直接经验,发展特长、培养能力、增长才干。学生在校外化学活动中的地位不仅体现在主动参与和探索、主动在实践中学习和运用知识,而且表现为学生可以是活动的组织者,参与从活动到评价的全过程,在自我设计、自行评价、相互启发中发展创造能力,掌握着活动的主动权。学生通过探究发现问题,设计自己的解决途径,寻求问题的答案。学习成了有作为、有发展、有前途的学习,学生学习就会变得主动轻松,视学习为乐趣。校外化学活动在培养学生的创造性方面也有其独特的作用。校外化学科技活动实验研究不沿袭传统的学科模式,不局限在教室里上课,强调的是在实践中培养能力,因此,学生在室外、到大自然中去的时间很多。通过调查分析、走访有关人员发现,学生的社交能力也大有长进,思维得到开阔,能力得到增强,学生将课堂学到的化学知识应用于生活实际,又从实际生活中学到了很多课堂上学不到的知识。可见,开展校外化学活动培养了学生综合能力,也包括学生创新能力的培养。

培养学生的创新能力,首先可以要求学生要有创新思想,要有创新意识,还要有创新实践。先制定小的目标,去发现身边的小问题,收集资料动手实验,通过小设计去解决问题。只有从身边的小事着手,学会创新的方法和过程,将来才能解决大问题。比如:在废电池的综合利用活动课上,学生根据已有的化学知识、技能,利用溶解、过滤、蒸发、结晶等操作,将废电池的锌皮、二氧化锰、碳棒、氯化铵等物质分离开来,进行回收。

学生在实验的过程中发现,很多废电池的锌皮都完好,为什么不进行二次利用再做成电池呢?有了这一想法,学生积极实验探索,设计各种方案,先后配制了不同浓度的氯化铵溶液、不同质量比的二氧化锰和碳粉,以及淀粉糊,利用未反应完的锌皮,经过反复实验、失败、再实验,终于利用废电池又制成了新电池。看到自己制作的电池使小电珠发光、使小闹钟报时,学生都表现出了发自内心的喜悦。实验的成功又激发了学生进一步探索新课题的欲望,新的设计又开始了。创新教育可以归纳为下面的螺旋式过程。

行动方案研究――依照步骤1-8

以学生为中心的创新教育一定要在教师的帮助下,运用教学材料主动地工作。学生通过上述的螺旋式的学习,会掌握方法,达到会学,创新能力得到了提高。

总的说来,培养创新型人才,这是一个相当艰巨的任务。教师必须时刻关注着“创新”二字,根据教学内容和实际生活中的需要,经常地提出具有创新意义的问题,并引导学生解决这些问题,努力提高学生的竞争意识、经济意识、创造意识、环保意识和自我价值意识,只有这样才能提高学生的创新能力,培养出一代创新型人才。

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