實驗探究是創(chuàng)新教育的有效方法論文
摘要:文章從實驗探究對創(chuàng)新教育的意義、實驗探究活動的特點、實驗探究的具體內容和方法幾個方面進行了闡述。
關鍵詞:實驗探究;創(chuàng)新意識;合作學習
創(chuàng)新教育是當前教育改革的熱點,其思想已廣泛被教師所接受,其理論也在逐步的完善。創(chuàng)新的內容很廣泛,對學生的創(chuàng)新是指學生在教育的過程中,根據(jù)他們的年齡、心理、智力、興趣等特征,結合教育內容進行有計劃、有目的、有步驟地創(chuàng)造性的思維品質訓練,重視培養(yǎng)學生的知識、技能綜合能力、問題探索能力及解決問題的實際能力。實驗探究給學生提供了一個通過探究活動來學習化學知識的實踐途徑。它摒棄了原先經(jīng)驗式的教學方法,把重點從實驗結論轉向實驗設計過程,從而將化學學習置于探究下,利用已有的知識、信息、技能進行一種研究性學習。通過對整個實驗過程的合理設計、科學論證,讓學生在探究中獲得新發(fā)現(xiàn),從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力,是創(chuàng)新教育的有效途徑和方法之一。
一、 實驗探究對創(chuàng)新教育的意義
。保囵B(yǎng)觀察、思考問題的敏感性與精密性
化學反應往往伴隨有發(fā)光發(fā)熱、顏色變化、產(chǎn)生沉淀和氣體等各種現(xiàn)象。教師通過引導學生觀察這些現(xiàn)象變化并提出問題,讓學生對這些現(xiàn)象加以分析、思考、推測,尋找問題的根源。學生通過實驗操作,驗證推測正確與否,有時可能會出現(xiàn)一些沒有考慮到的問題,從而進一步促進學生對實驗方案進行重新分析、討論、重組,達到真正地認識物質的本質。通過這種方法,既很好地培養(yǎng)學生學習科學的敏銳觀察力、分析力,又提高了解決問題的實際能力,為創(chuàng)新教育打下基礎。
。玻囵B(yǎng)學生科學學習方法的有效性
科學方法教育包括科學思想、科學態(tài)度和科學世界觀的教育。實驗探究教學對學生進行這方面的教育有著得天獨厚的優(yōu)勢。通過具體的探究活動,引導學生有目的地去觀察、實驗和體驗,養(yǎng)成對事物和現(xiàn)象習慣性思考分析,并進行科學地抽象、概括、推理實踐,使學生進一步認識自然科學是不斷變化發(fā)展的。必須以實事求是的科學態(tài)度,按照規(guī)律、方法進行研究,進而能真正地進行創(chuàng)新性學習。
3.創(chuàng)造動手動腦的環(huán)境
創(chuàng)新的基礎在于對所掌握的知識進行重新組織,解決新問題,獲得新成果。探究活動給學生創(chuàng)造了動手的環(huán)境,是培養(yǎng)學生能力、形成志向的有效途徑。探究式教學較之經(jīng)驗教學在培養(yǎng)學生實驗技能的綜合能力、解決問題的實際能力方面有更廣、更高的要求,它從多方面向學生提供學習、實踐和創(chuàng)造的機會,使學生的特長得到充分發(fā)揮,從而為開發(fā)學生的創(chuàng)造能力奠定基礎。
二、 實驗探究活動的特點
。保`活性
創(chuàng)造思維的靈活性是指摒棄以往的習慣思維方法,開創(chuàng)不同方向的能力。例如,游戲實驗“捉迷藏”,材料:濾紙、玻璃棒、濃氨水、濃鹽酸、酚酞試液,讓圖畫自行出現(xiàn)或消失。在這基礎上,可將實驗藥品加以擴充,要求學生找出幾種不同的試劑及方法進行實驗重組,并作出比較,寫出相關的結論。這樣既輕松地解決了鹽酸與指示劑的變色情況,又得出酸堿通性的原因,并認識了濃鹽酸、濃氨水、酚酞的物理性質。這種簡單、靈活的探究活動,既能使學生掌握基本知識,又顯示了創(chuàng)新、探究的目的。
。玻畬嵺`性
化學探究實驗的一個重要特征就是實踐性,它對于學生創(chuàng)造思維的發(fā)展有著重要的影響。例如,對學生來說較難掌握的金屬活動性大小的判斷,就可以利用工廠廢液進行實驗驗證。如沖洗照片的廢液中含有大量的Ag+、Zn2+、Fe3+,要求回收純銀,并得到副產(chǎn)品硫酸亞鐵。我們先要求各小組進行理論分析,然后進行實驗操作,在操作中完善實驗方案,最后對比得出最佳設計方案。通過活動把原先書本中的理論,轉化為真正的實踐認識,進一步理解金屬活動性的強弱與得失電子能力的強弱關系,從而能真正掌握并靈活應用。
3.開放性
創(chuàng)造思維的開放性在于創(chuàng)造與實踐相結合,而探究活動的場所也并不限于教室、實驗室。讓學生廣泛地接觸社會生活,接觸生產(chǎn)實際。這不僅可以讓學生進一步掌握書本知識,而且可拓寬并深化教材知識,真正地學以致用。它可以以自然現(xiàn)象、生產(chǎn)、生活為對象,進行化學實驗研究,在反饋知識的同時,也能滿足學生的興趣愛好,從而體現(xiàn)創(chuàng)造的目的、方法。例如,可以帶學生到秦淮河進行水污染情況的調查,到化工廠附近進行酸雨含量的測定等。
4.趣味性
化學實驗現(xiàn)象是奇妙的,會使學生感到新鮮、驚奇,易對化學產(chǎn)生濃厚的興趣,教師要善于用演示實驗去誘發(fā)學生的好奇心、求知欲,從而喚起學生的創(chuàng)新意識。例如:“燒不壞的手帕”、“魔棒點燈”、“清水變牛奶”等,這些實驗在學生眼中,類似魔術表演,易激發(fā)學生積極思考,開展探究活動,尋找現(xiàn)象發(fā)生原理。根據(jù)原理,又可設計出不同的實驗游戲。從而讓學生在娛樂中學知識、學科學,在愉快的氣氛中把學習科學的智力活動轉化為自己的愛好、追求,進而上升為自覺地探索創(chuàng)新。
三、 實驗探究的具體內容和方法
教師教學的目的是激發(fā)學生主動學習的精神和狀態(tài),使學生創(chuàng)新性地主動學習和發(fā)展,創(chuàng)新的目的更在于創(chuàng)造與開發(fā),這就要求教師改變以往的經(jīng)驗式教學法,建立和形成旨在充分調動、發(fā)揮學生主體性的學習方式,讓學生享受學習的快樂和幸福,使學生成為學習的主體,教師通過鼓勵、引導、協(xié)作,培養(yǎng)他們的合作學習的意識和能力。
。保ぐl(fā)興趣,喚起創(chuàng)新意識
化學教學必須重視、加強實驗教學,激發(fā)學生學習興趣。俗話說“興趣是最好的老師”,托爾斯泰曾經(jīng)說過“成功的教育,所需的不是強制,而是激活學生的興趣”。只有學生對化學科學有著強烈的探索欲望和對化學知識及規(guī)律的擁有欲以及將所學知識應用于日常生活造福人類的動機,才可能激發(fā)創(chuàng)新潛能,才可能產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。因此,在教學過程中要善于用一些集色、態(tài)、味、光、聲于一體的實驗給學生強烈的視覺刺激來吸引學生的興趣,激發(fā)他們的求知欲,如金屬鈉與水的反應、鎂條燃燒、噴泉實驗、鋁熱反應、銀鏡反應等。初三學生剛接觸化學時,要注重引導學生學會觀察、思考每一步操作方法,對于一些簡單的實驗,如:水的蒸發(fā),可以在教師的指導下讓學生自行完成。同時,就觀察到的實驗現(xiàn)象、結果,學會聯(lián)系生活實際,如木材制桌椅、木材燃燒等。在這樣一個充滿好奇、活躍的活動中,學生既輕松地理解了物理變化、化學變化這兩個基本概念,又同時理論聯(lián)系實際,實際反饋理論。興趣盎然地觀察與動手操作,既能幫助學生更易理解掌握基礎知識,更能活躍學生的思維,營造積極思考的氛圍,從而使學生把學習化學的單純興趣,轉化為學習的動力,喚起創(chuàng)新意識。另外,要善于創(chuàng)設問題情境激思激趣,理論聯(lián)系實際。如講解化學在尖端科技工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保問題上的巨大作用;講述結晶牛胰島素的合成、侯德榜制堿法等化學史激發(fā)學生為祖國的繁榮富強而發(fā)奮學習的社會性動機等。
。玻、理論的探索認識,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
創(chuàng)造性思維的特征之一就是思考問題的獨特性,是指產(chǎn)生不同尋常的.反應和打破常規(guī)的那種能力,此外還有重新定義或新的方式對所見所聞加以重新組織的能力。探究性實驗較以往的經(jīng)驗式實驗的不同之處就在于,通過學生的自主或研究性實驗操作,得出結論、驗證原理,這種結論學生記得牢,又能將它靈活運用,更能拓寬、深化其知識面。例如,初中時學習氧氣的性質中,學生已經(jīng)初步掌握了制取氣體的一般原理和方法。那么在學習氫氣的制取中,教師可以指導學生根據(jù)這樣的步驟,進行研究性的探究活動,找出制取的原理、原料、發(fā)生裝置和收集裝置,教師可以給出適當?shù)奶崾,給出實驗所需儀器和藥品,然后讓學生進行小組合作活動,進行探究操作,設計實驗方案,集體討論各小組的結論,找出最佳方案。另外,教師也可以提供一些復雜的儀器組合裝置,促進學生積極思考。教師還可以進行演示操作,讓學生觀察、思考并提出問題。有些問題學生通過合作討論可以自行解決,還有一些也可在教師的幫助下完成。這時,他們的探究興趣就越發(fā)高漲了,那就順勢提出,對裝置這樣檢查氣密性?若漏氣這么辦?能否用原來的方法呢?這時肯定又要冥思苦想了吧,當然不,提供相應的儀器,動手吧!通過這種探究性實驗重組操作,一定能很好地培養(yǎng)學生思考問題的獨特性,為創(chuàng)造性思維發(fā)展提供多變渠道,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。再如學習原電池知識后,可布置一個課外作業(yè):利用生活中的某些物品自制簡易的原電池。學生完成后,再組織學生一起分析、討論、比較設計方案的可行性和優(yōu)缺點等。對好的方案,特別是有創(chuàng)新的方案,進行表揚和獎勵,鼓勵學生創(chuàng)新,調動學生的創(chuàng)新積極性和主動性。
3.注重聯(lián)系生活實際,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
創(chuàng)新理論的最根本要求在于學習要融入生活、提高生活品質,即有所創(chuàng)造。探究性實驗對于創(chuàng)新思維的發(fā)展,其中一個重要內容就是要融入生活。鼓勵學生多觀察生活,觀察社會,在進行觀察訓練時,要激發(fā)觀察興趣,要明確目的任務,要教給學生觀察的方法,有計劃、有步驟,隨處留意、善于發(fā)現(xiàn)有價值的細節(jié),及時做好觀察記錄和觀察總結?梢宰寣W生進行社會調查,到工廠、農(nóng)村、商店等地進行參觀、訪問、調查。寫出專題調查報告,并聯(lián)系社會實際,提出改進意見和措施,條件許可的可以進行研究方案,并幫助實施。例如,水資源短缺、溫室效應、酸雨、光化學煙霧等環(huán)境問題的日益加劇,已引起社會各界的重視,化學教學作為環(huán);顒又械闹匾豁棧鸵岣邔W生對環(huán)境保護的認識。再如,檢測某化工廠排放的廢水或被污染的河水的成分,要求活動小組設計出合理的實驗方案:一、實驗步驟,二、實驗儀器和藥品,三、實驗報告。其中涉及的問題,如(1)取樣過程,(2)物理性質,(3)離子檢驗(先后順序、干擾因素、判斷比較),(4)過濾,(5)蒸發(fā)等基本操作,這一系列的問題就充分體現(xiàn)了學生研究實際問題的邏輯思維是否嚴密,體現(xiàn)了創(chuàng)造思維的嚴密性,在很大程度上說明學生掌握知識的牢固程度,化學操作技能的綜合能力,以及解決問題的實踐能力。在這樣的活動中,學生不僅體驗了研究問題的科學方法,而且培養(yǎng)了學生實事求是,嚴肅認真的科學態(tài)度,創(chuàng)新能力也得到了發(fā)展。
4.開展豐富多彩的課外活動和科技活動,培養(yǎng)合作學習的良好習慣
創(chuàng)新能力是進行創(chuàng)新的關鍵。創(chuàng)新活動的基礎是科技活動,科技活動的開展狀況深刻地左右著創(chuàng)新活動。為此在教學過程中必須千方百計、想方設法開展科技活動。沒有條件必須創(chuàng)造條件。從課外興趣小組開始,建立初步的創(chuàng)新活動的基礎。通過教師的指導,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力。比如:可以先讓學生完成課本上的家庭小實驗;再結合課本,適當補充學習一些課外知識,拓寬知識面,進行一些趣味性強,而且有意義的實驗;并引導學生撰寫科技小論文,充分展示學生的創(chuàng)新才華。此外,豐富多彩的課外活動,既能讓學生在緊張的學習之余輕松一下,又能使學生在愉悅的氣氛中鞏固所學知識,課外活動的內容主要有“化學游戲”、“知識講座”、“化學展覽”、“知識競賽”、“環(huán)境調查”等。這些活動學生需在教師的推薦指導下,查找相關資料,定期舉辦,這樣既保持學生學習化學的興趣,又培養(yǎng)了學生合作學習的良好習慣。
總之,實施素質教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才是當前教育改革的主旋律,教師要通過各種手段、多種渠道,了解化學的新知識、發(fā)展的新動向,同時也要了解相關學科知識,更深層次地把握知識和運用知識,在探索、創(chuàng)新中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,在實踐中培養(yǎng)適應未來社會發(fā)展所需的創(chuàng)新人才。
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