在实验教学中培养学生的创新能力 人教版

1、在实验教学中培养学生的创新能力指导老师：秦俊益问题提出的背景图 1记得是一次化学课上，要做Na与CO2的反应的演示实验。教材中提到的制气装置是制取CO2的一套简易装置，由于简易装置中CO2的生成不易控制，要等到药品反应完才能停止，浪费药品，所以我就选择了一个小的破试管和一个大的试管，做了一个制取CO2的改进装置（如图1），这样就可以自由控制了，上课时，学生先是看见破试管觉得奇怪，后来经我指出是制取CO2用的时候，他们表现出了极大的兴趣，个个都好象进了世外桃源一样，经我的启发，他们很快就弄明白了这个装置的优点：价廉易得，操作简单，制取气体控制自如。这堂课自我感觉效率极高，这也就给我了一个启发：学

2、生的积极性是可以通过实验得以激发的。于是我就萌发了提出这样一个课题的研究的想法。 问题提出的意义化学是一门基础的学科。化学实验是化学学科研究的主要方法，是化学教学的基础，从大的方面说，社会的发展，科技的进步，需要具有创新意识的人才。从小的方面说，素质教育要求化学实验教学必须走出老师照本宣科，学生照方抓药被动接受的传统套路。综合以上考虑，该研究性课题的提出主要有以下两个意义： 对学生而言，以此促进学生的个性发展，激发学生的创新潜能，提高学生的实践和动手操作的能力，培养学生的团队合作精神，从而使其形成良好的学习习惯，为今后适应日新月异的社会变革作好充分的准备。对教师而言，通过指导学生进行化学实验的

3、探究改革，来促进化学实验教学，同时对新教材下的教学改革起到推动作用，使教师本身的教学和管理素质都得到增强。对班级而言，能提高学生的学习兴趣和积极性，酿造一种良好的学习气氛，形成好的探究性的学习风气，从而带动其他科的成绩的提高。成员分工及条件分析成员分工：指导老师：秦俊益 费赛萍 及教研组成员成员：高一13班、高二13班同学条件分析：本教研组年轻教师多，富有强的钻研精神和开创意识。学生的积极性强，富有极大的热情。实验室器材比较完备，并支持学生的研究，能对学生开放。学校图书馆，阅览室及自订资料比较多，能够获得足够的资料和有用信息。研究的方法探索法：寻求更好的实验装置。准实验法：通过实验检验自己的设

4、计是否合理、可行。五段式法：研究的实施步骤提出问题：2002.92002.10,查阅资料，课题确立。开题和方案的实施：2002.10开题，并展开研究，我们主要进行了以下工作：以学生为主体，全面实施“五段式”法是研究得以实施的基本保障：质疑：针对课本中的课堂演示实验和学生实验，老师因势利导，指导学生从多角度的来找其不足之处，多问几个为什么。例如：.对于乡村中学，经济相对较差，在实验仪器方面，和课本上的实验仪器功能相同时，能否用生活中的其他的廉价的材料代替；.课本中的实验仪器是否易于操作和掌握，能否用更易操作的仪器代替；.在实验操作的过程当中，是否有悖于环境保护，若有，可以如何改进；.课本中的实验

5、仪器在实验当中是否存在安全隐患，若有，可以如何改进；按课本中的实验操作，现象是否明显，如果不明显，可以怎样改进如此等等。找到问题后，由老师统一在班上宣布，安排任务给各组，让其查找资料先进行个人分析。分析：在熟悉实验原理的基础之上，让学生对提出的问题，在老师的指导下，结合生活实践和学过的其他科目的自然科学的知识从理论的角度进行分析，找出其可行性和不足点，从而找到解决问题的突破口，准备在小组讨论中发言。讨论：学生找到了问题，各自带着问题的解决方案在小组中发言，这样的时间一般安排在课外活动的时间，每星期一次，大约花15分钟的时间完成。老师出席进行指导。每组讨论得出统一结果后，在每星期三的开放实验课上

6、，前10分钟进行班级集体讨论，得出最终的结果，安排大家搜集有关材料，准备仪器，下星期三进行实验验证。设计实验：大家根据讨论得出的一致方案，设计一套仪器进行实验验证，在此老师对药品.的发放要把好关，严格按照实验原则进行；对提出的多个方案，分几个大组进行；对突发的意外情况进行处理，作好记录以备案。答疑：实验后对得到的数据进行及时的处理，对成功的实验改进老师作出评价，并写出完整的实验报告，装订成册；对实验上出现的问题，大家重新集体讨论，找出问题的出发点，再进行反思，经过仔细的分析和讨论重新得出结论。经过这样的“五段式”教学法，让学生对我们所研究的课题做到心中有数，胸有成竹，能够按照这个程序来逐步进行

7、，老师只是在旁边起到一个监督员和指导员的作用。这样对于培养他们的创新精神和养成发现问题，分析问题，解决问题的科学态度起到了很好的作用，事实证明这种方法是切实有效的。经过近一年的训练，他们的对探究性实验的探索热情有了很大的提高，对见到的实验能够自动的用这种思维方式加以研究，成果显著。以学生实验和演示实验作为载体，努力提高学生的探究兴趣：为了提高学生的创新兴趣，激发他们的创新潜能，我们从实验入手，加大力度将实验开起来，并作了一定的改革。.以前可做可不做的实验，全部要做；以前要做的重要的演示实验，我们变为学生实验来做。. 我们还经常拿出“滴水点灯”（取一药匙氯酸钾晶体，小心地在研钵里研磨成粉末。拿一

8、根玻璃棒，沾一点浓硫酸，再经研钵里沾一点氯酸钾晶体，到酒精灯灯蕊上一碰，酒精灯就被点着了。）、方志敏写密信（用米汤水在白纸上写字，然后放在一盆子里，加适量清水浸湿，再加几滴碘酒，立即显示出蓝色字迹）、火烧手帕烧不坏（用一块手帕在盛有酒精的烧杯里浸一下，用镊子取出，点燃，手帕立即燃烧，但手帕不会被烧坏）等等的这些实验来给大家演示，. 在做演示实验的过程中，演示实验变老师做为学生自己动手做。实验前让他们先预习，课堂上请积极性最高和平时动手能力较强的同学上讲台来做。老师在一旁维秩序，对学生操作有误的地方及时指出，为了不影响教学进程，还给予及时的指导。. 对于学生实验，我们实行分组制。我的每一个班分成

9、几个小组，每组共用一套实验仪器，让他们分工合作。每个小组以四到五个人为最佳。人少，组织讨论的机会小；人多，可能会使一部分人从中偷懒。每一组还规定只上交一份详细的实验报告，并另外每人每次实验至少提出一个有价值的问题或建议或想法，每一小组由一个小组长监督，由老师作出评价，对好的想法及时反馈给学生。. 我们还鼓励学生对于同一问题多找新的实验方案，多提新的实验建议，在课堂上让其在讲台发言，讲出自己的思路。这样对于十六七岁的高中生，探索实验的兴趣也就随之大大的提高了，表现的欲望得到满足。教师就因势利导，激发他们的创新欲望，为培养创新能力打下坚实的基础。正于有的同学在给班主任的日记中写到：“我们的化学实验

10、经过改进后大大的提高了我们的实验热情，使我们的创新思维得到了发挥，使我们的动手能力得到了锻炼，还提高了我们的心理素质，站在讲台上讲话心理再也不那么慌了，我们都很喜欢上化学课。”以实验室作为基地，实施开放式实验：我们学校是农村中学，条件较差，为了营造一个良好的学习气氛，提高学生的实验兴趣，我们和实验室管理员联系，提出每星期三下午第三节课实验室对学生开放，针对学生提出的方案，让其进行实验，验证他们的设计结果，这样一方面可以提供他们锻炼的机会，提高他们的动手能力，另外一方面也能使他们在研究、实验过程中获得成功的喜悦和遭遇失败的挫折，增加他们的成就感和战胜挫折的信心。教研组的及时进行总结和评价，这是研

11、究进行的策动力：在每一次的实验成功后，结果都要送交教研组讨论，然后教研组给出总结评价，对于好的有创新价值的改进或设计进行表扬，并给予一定的奖励如：一支笔，一个笔记本等等。并且在班上老师传达教研组的意思，增强他们的信心。对实验中遇到的问题鼓励学生通过积极思考、查有关书籍资料、上网等方式进行解决，培养他们的解决问题的能力和对付挫折的能力。总结阶段：2003.9撰写结题报告，完成结题。成果汇总在课题研究中我们在学校及教研组的大力支持下，依托教研组的全体教师，以学生为中心，开展了学生的实验探究和实践，取得了一定的初步成果。对学生：突出了以学生为主体的人本主义思想。学生自已通过实验、比较、分析，抓住了实

12、验成败的关键。在此基础上利用自身的知识、经验的积累，开展创意设计，进行创意实验。培养了学生敏锐的观察能力；分析推理能力；实验设计能力；实验动手能力。调动了学生学习研究探索的积极性和主动性，学生的创意实验的成就感增强了学生的创新意识。这对学生的思维开发具有很好的启发作用。在大量的实验操作当中，使学生学会协作，团体合作的精神得到发扬，融洽了学生之间的感情，形成了浓厚的学习气氛。从大量的研究中，培养了学生自学的能力和科学的思考问题并解决问题的能力，同时活跃了课堂学习气氛，将素质教育和研究性学习真正的引入课堂，使学生享受到成功的喜悦，有利于他们创新意识的形成。对老师：强调了老师的主导地位。一方面，提高

13、了自身的教学水平，在学生的积极性提高的同时，学习成绩也就随之提高，教师各方面的素质得到了锻炼；另一方面，在研究的过程中，突出了学生主体，老师主导的地位，对学生的创新过程，老师全程监督指导，而不是传统教学模式中的老师说是就是，说不是就不是的一言堂，这种新角色的扮演，对老师也是一种新的尝试，加深了老师的生活阅历，这也对素质教育的改革起到推波助澜的作用。  对教学：起到了很好的促进作用。自从探究课题提出并实施以来，学生表现出了极大的热情，学习化学的积极性大大的提高，活动的参与率也有大幅度上升。同学们把问题带到课堂，加深了对专业理论知识的理解，成绩提高明显，学生的动手能力也得到了提高，面对问

14、题的思维方式不在是局限于单科目的知识，而是有了多方面多角度的科学判断了，面对问题的心理也不在是恐慌或害怕，而是想到用科学的方法来解决，充满战胜挫折的信心。这很大的程度上是得益于本课题的开展研究。这些学生们的创意在历届的高考题也很多出现过，以下列举几道：例一：（2001年高考题第28题（30分）用图示的的装置制取H2，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的支管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下这是一种仅适用于制取室温下的气体，随制随停的气体发生装置。回答下列问题（题目略） 例二图b例二图a例一图例二：（2002年高考题第29题II小题（20分）制取氨气并完成实验。（题目略）图如上例二a和

15、例二b例三：（2003年高考题第33题（22分）用下面的方法可以制得Fe(OH)2沉淀。（题目略）图如下面的例三图：例三图一 这也说明我们学生的研究对学习有很大的实用价值。学生研究的部分成果：钠在空气中燃烧实验改进：原实验的缺点：生成的过氧化钠呈烟状，跑到大气中，既污染环境，又不容易观察生成物过氧化钠的颜色。改进做法：将石棉网换成长12cm，宽约4cm，厚0.5mm的白铁皮，然后将一小块钠放到白铁皮上微微加热。待加热到燃烧开始后，移开洒精灯。 实验现象：看到钠逐渐燃烧，呈黄色火焰，生成菜花状的淡黄色固体（过氧化钠）。 改进后的优点：生成的过氧化钠基本上都留在铁皮上，既有利环保，又容易观察到产物

16、过氧化钠的颜色。Cl2制法的改进：原实验的缺点：收集氯气不方便观察是否集满尾气处理对环境有污染 改进做法：如图2图2 图3实验现象和操作：在a1和a2都能收集到浅绿色的氯气，通过K1和K2可以控制a1和a2两个集气瓶收集氯气，烧杯中可以看到气泡冒出。改进后的优点：避免在收集多瓶氯气时换瓶使氯气泄露污染空气，可以减少对人体的危害及对环境的污染，节约实验所需的药品。可连续收集多瓶氯气。启普发生器装置的替代：启普发生器原装置:如上图3改装后的装置：如下图4,5,6改进后的装置的优点：图4装置设计新颖，操作简单，易于控制；图5装置简单，操作方便容易掌握，仪器取材容易；图6装置设计新颖，对启普发生器原理

17、理解的透彻、易于控制。图 4 图 5 图 6 Cu与HNO3反应的装置的改进：原实验的缺点：生成的NO不方便观察，且尾气处理对环境有污染改进做法：如下图7实验现象和操作：可先通入N2 将其中的空气排尽，再通过上下移动Cu丝来控制放应是否进行，生成的NO 可以进行性质实验。 改进后的装置的优点：减少了NO对空气的污染，使反应易于控制，现象能够很明显的观察出来，且可以将生成的NO进行其他的性质实验。喷泉实验的拓展：课本中的原装置：如下图8 图 7 图 8 改装后的装置：如下图9,10 图 9 图 10改进后的装置的优点：图9装置对喷泉的操作更易控制，针筒可用点滴用的一次性针筒，在水中加入石蕊，用N

18、H3或HCl做均能得到非常明显的现象。图10装置对喷泉的形成的原理非常熟悉，通过右边生成的的H2通入左边广口瓶中，增大压强，形成喷泉，设计思路明确新颖，具有独创性Fe(OH)2制备实验装置的改进:原实验的缺点：生成的Fe(OH)2在空气中很容易被氧化生成Fe(OH)3，致使生成的白色沉淀马上变为灰绿色，很不容易观察到Fe(OH)2的真实的颜色-白色。改进后的装置：如图11，12 图 11 图 12 改进后的装置的优点：图11取材简单，操作灵活，煤油层隔绝了空气和生成的Fe(OH)2的接触，白色沉淀过一个星期都不会变色，现象明显。图12的设计对此实验的成败的原因理解的很透彻，并且设计很新颖，对物理知识应用很熟练，是经过动一翻脑筋才能想得出的一种设计。点滴体会一项新的研究尝试，带给你的有成功的喜悦，也有遇到挫折的困惑，这是事物的必然，在本项专题的研究中，笔者总结在全过程中的所得所失，深有体会：初次尝试探究式教学，由于没有完整的模式，完全靠自己摸索，这样必然会给我们带来很多的意想不到的问题。要高屋建瓴，正确的引导学生进行探索、研究，少走弯路，必然要求我们教师首先应具有广博的知识，这就需要我们付出更