浅谈实验中创新意识

未来学家奈斯在《大趋势》一文中指出:“处于伟大变革的时代, 我们需要创造力和创造精神。”创造是前所未有的思想或事物的活动, 常和发明和发现相关联。创新和创造本质上没有不同。所以我们需要培养创新型人才。因此, 在化学教学中向学生传授基础知识、培养基本技能的同时, 必须高度重视开发学生的创新意识, 培养学生的创新能力, 提高学生的综合素质。

1 培养学生的兴趣, 激励他们的意志

教师在教学过程中, 应多讲一些化学家的发展历史, 让学生明白科学的形成不是一朝一夕就能完成的, 是在前人的实验的基础上, 通过一次又一次的失败, 一次次的积累, 一次次的改进、创新, 通过自己的辛勤劳动而完成的。假如没有道尔顿的原子理论就没有现代化学, 没有舍勒的首次把无机物合成尿素, 有机化学就不能完善, 更没有有机无机化学的研究, 当然也就更没有大量的合成材料的出现为社会服务。所以, 在教学中, 通过讲授化学家们研究发展史, 培养学生学习的兴趣, 激励学生的意志。只要不墨守陈规、能别出心裁、标新立异地提出合乎事物发展规律的新观点、新设想、新方法都是创新。同时, 现代创新理论告诉我们:人人都有创新的潜能, 这种潜能是可以培养的, 只不过是每个人所展现的形态、程度、质量不同而已。所以创新并不神秘, 也不遥远。

2 增强学生的观察力, 努力改进实验

在高二年级的教材中, 有将红磷转化为白磷的实验, 我们都知道, 红磷白磷同为同素异形体, 可以相互转换。因此书上讲将硬质玻管的一端封闭, 这样来减少空气的对流, 从而达到隔绝空气目的, 特别是隔绝氧气。但是很明显, 硬质玻管原先有空气, 在加热过程中, 就不能完全隔绝空气, 实验现象肯定不明显, 也不成功。因此, 我提醒学生注意反应发生的条件, “隔绝空气”, 又问这种方法真的能完全隔绝O2吗?红磷能不接触O2吗?用哪些办法可以使物质能隔绝O2加热?这时学生能回答, 通入N2或C O2气体, 可以达到此目的。由此引导学生把这个实验改进为:在装有红磷的硬质玻管中反复多次通入N2或CO2, 然后迅速封闭硬质玻管的一端, 再进行加热到416℃, N2或CO2气体被排出, 这时看见红磷变为黄色蒸汽后停止加热, 冷却, 这时, 红磷就转化成了白磷。这种经过稍加改进的实验, 学生能清楚地理解, 效果也明显的多。

3 多方向的思维, 养成归纳的习惯

3.1 用不同的方法制备同一种物质

众所周知, 同一种物质的制备有实验室制法、工业制法, 而且实验的方案也可以不同。这时, 就要教学生注意区别、总结和选用。如制备A g N O3溶液, 学生根据已学的知识, 设计了以下方案。 (1) Ag与浓HNO3反应。 (2) Ag与稀HNO3反应。 (3) 先用Ag与O2反应生成A g2O, 然后再加稀H N O3。都知道这三套方案都能制备A g N O3溶液, 选哪一套好呢?教师这时可以提醒学生制备物质的目的是为了赚钱, 因此有一原则是减少投资, 二原则现在全人类都在注重保护地球, 所以还要注意保护环境才可以。这时, 学生自己就能分析出, 第一、第二套方案虽然有AgNO3产生, 但是有N O2和N O有毒气体产生, 从而污染空气, 不能直接排放到空气中, 这样厂家还需要增加尾气处理设备, 从而增加成本。所以选择第三套方案。第三套方案的优点是把Ag用自然界中O2来氧化为A g2O, 因此不需要大量的原材料的投资;然后Ag2O用稀HNO3溶解, 无污染环境的气体产生, 不用增加尾气处理设备, 所以选择这条途径生产AgNO3既经济实惠又保护环境。用这种教学方法能充分发挥学生的主动性, 体现教师的主导地位, 培养学生的多方向、多选择的习惯。

3.2 同一套装置可以制备不同的物质

在《卤素》的教学中, 有一套是液体+固体—△→气体的装置, 这套装置不但可以制备Cl2还可以制备HCl气体。又比如液体+固体—△→气体, 这套装置不但可以制备H2, 还可以置备其他不溶于水的气体, 同时也可以要求学生区别这两套制取气体装置, 所需药品的不同点……诸如此类, 不但使学生掌握常用仪器的使用, 也培养学生归纳总结的习惯。从多角度地考虑问题, 提高其综合素质能力。

4 走近生活, 开拓视野, 进行爱国主义教育

学生的视野一般比较狭窄, 然而在教材中又有许多的化学实验老师不可能逐一进行演示, 这时老师应当多讲解或者带学生到工厂进行参观, 增长见识。比如, 高一教材中有H2SO4的工业制造, 这节课就可以带学生到工厂去参观。为巩固所学的知识, 可以边走边提问: (1) 为何硫铁矿要进行粉碎? (2) 在沸腾炉中如何添料才能使硫铁矿充分反应? (3) 出炉的气体SO2经过氧化后再运输到吸收塔中, S O3应该从吸收塔底部进入还是从顶部进入? (4) H2SO4稀释是一个放热的过程, 在生成H2S O4过程中有大量的热生成, 所以大量的热能该如何运走?热量累积多了对设备有耗损。学生经过讨论, 用冷水可以带走大量的热, 所以H2SO4厂的热水是很丰富的。此时, 老师又提出一个问题, 尾气中有大量的SO2、SO3等污染气不能直接排放到空气中, 如何对尾气进行处理?一般学生不能回答, 这时老师要提醒学生注意, 厂家的目的是看怎样能尽量获得最大的经济效益, 考虑原材料尽量不浪费, 这时学生根据以往所学的知识想到了方法。 (1) 尾气进行回收循环使用从而可以减少成本。 (2) 用碱液氨水来吸收S O2、S O3, 生成 (N H 4) 2S O4作为化肥。所以H2S O4厂一般都生产 (N H 4) 2S O4, 这样既保护环境, 又创造了新的经济价值。通过参观学习, 不但开拓了学生的视野, 巩固了书本上的知识, 同时培养了学生的爱国主义热情。

总之, 在化学实验教学中, 要充分激发学生的积极性、主动性, 活跃他们的思维, 培养他们动手动脑的能力, 增强他们的综合素质, 培养他们的创新观念, 为他们以后更好走向社会、适应社会奠定基础。

摘要：本文阐述了在化学教学中向学生传授基础知识、培养基本技能的同时, 如何去开发学生的创新意识, 培养学生的创新能力, 从而提高学生的综合素质。

关键词：创新,实验,积极,主动