淺談實驗探究是創新教育的有效方法論文

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摘要:文章從實驗探究對創新教育的意義、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。

淺談實驗探究是創新教育的有效方法論文

關鍵詞:實驗探究;創新意識;合作學習

創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。創新的內容很廣泛,對學生的創新是指學生在教育的過程中,根據他們的年齡、心理、智力、興趣等特徵,結合教育內容進行有計劃、有目的、有步驟地創造性的思維品質訓練,重視培養學生的知識、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,從而將化學學習置於探究下,利用已有的知識、資訊、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現,從而培養學生的創新意識和能力,是創新教育的有效途徑和方法之一。

一、 實驗探究對創新教育的意義

1.培養觀察、思考問題的敏感性與精密性

化學反應往往伴隨有發光發熱、顏色變化、產生沉澱和氣體等各種現象。教師通過引導學生觀察這些現象變化並提出問題,讓學生對這些現象加以分析、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,為創新教育打下基礎。

2.培養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,養成對事物和現象習慣性思考分析,並進行科學地抽象、概括、推理實踐,使學生進一步認識自然科學是不斷變化發展的。必須以實事求是的科學態度,按照規律、方法進行研究,進而能真正地進行創新性學習。

3.創造動手動腦的環境

創新的基礎在於對所掌握的知識進行重新組織,解決新問題,獲得新成果。探究活動給學生創造了動手的環境,是培養學生能力、形成志向的有效途徑。探究式教學較之經驗教學在培養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、實踐和創造的機會,使學生的特長得到充分發揮,從而為開發學生的創造能力奠定基礎。

二、 實驗探究活動的特點

1.靈活性

創造思維的靈活性是指摒棄以往的習慣思維方法,開創不同方向的能力。例如,遊戲實驗“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,並作出比較,寫出相關的結論。這樣既輕鬆地解決了鹽酸與指示劑的變色情況,又得出酸鹼通性的原因,並認識了濃鹽酸、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,又顯示了創新、探究的目的。

2.實踐性

化學探究實驗的一個重要特徵就是實踐性,它對於學生創造思維的發展有著重要的影響。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,並得到副產品硫酸亞鐵。我們先要求各小組進行理論分析,然後進行實驗操作,在操作中完善實驗方案,最後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係,從而能真正掌握並靈活應用。

3.開放性

創造思維的開放性在於創造與實踐相結合,而探究活動的場所也並不限於教室、實驗室。讓學生廣泛地接觸社會生活,接觸生產實際。這不僅可以讓學生進一步掌握書本知識,而且可拓寬並深化教材知識,真正地學以致用。它可以以自然現象、生產、生活為物件,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,從而體現創造的目的、方法。例如,可以帶學生到秦淮河進行水汙染情況的調查,到化工廠附近進行酸雨含量的測定等。

4.趣味性

化學實驗現象是奇妙的,會使學生感到新鮮、驚奇,易對化學產生濃厚的興趣,教師要善於用演示實驗去誘發學生的好奇心、求知慾,從而喚起學生的創新意識。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,易激發學生積極思考,開展探究活動,尋找現象發生原理。根據原理,又可設計出不同的實驗遊戲。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新。

三、 實驗探究的具體內容和方法

教師教學的目的是激發學生主動學習的精神和狀態,使學生創新性地主動學習和發展,創新的目的更在於創造與開發,這就要求教師改變以往的經驗式教學法,建立和形成旨在充分調動、發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、協作,培養他們的合作學習的意識和能力。

1.激發興趣,喚起創新意識

化學教學必須重視、加強實驗教學,激發學生學習興趣。俗話說“興趣是最好的老師”,托爾斯泰曾經說過“成功的教育,所需的不是強制,而是啟用學生的興趣”。只有學生對化學科學有著強烈的探索慾望和對化學知識及規律的擁有欲以及將所學知識應用於日常生活造福人類的動機,才可能激發創新潛能,才可能產生創新慾望。因此,在教學過程中要善於用一些集色、態、味、光、聲於一體的'實驗給學生強烈的視覺刺激來吸引學生的興趣,激發他們的求知慾,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。九年級學生剛接觸化學時,要注重引導學生學會觀察、思考每一步操作方法,對於一些簡單的實驗,如:水的蒸發,可以在教師的指導下讓學生自行完成。同時,就觀察到的實驗現象、結果,學會聯絡生活實際,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,學生既輕鬆地理解了物理變化、化學變化這兩個基本概念,又同時理論聯絡實際,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,喚起創新意識。另外,要善於創設問題情境激思激趣,理論聯絡實際。如講解化學在尖端科技工農業生產、環保問題上的巨大作用;講述結晶牛胰島素的合成、侯德榜制鹼法等化學史激發學生為祖國的繁榮富強而發奮學習的社會性動機等。

2.原理、理論的探索認識,培養創新精神

創造性思維的特徵之一就是思考問題的獨特性,是指產生不同尋常的反應和打破常規的那種能力,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驗式實驗的不同之處就在於,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,國中時學習氧氣的性質中,學生已經初步掌握了製取氣體的一般原理和方法。那麼在學習氫氣的製取中,教師可以指導學生根據這樣的步驟,進行研究性的探究活動,找出製取的原理、原料、發生裝置和收集裝置,教師可以給出適當的提示,給出實驗所需儀器和藥品,然後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複雜的儀器組合裝置,促進學生積極思考。教師還可以進行演示操作,讓學生觀察、思考並提出問題。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高漲了,那就順勢提出,對裝置這樣檢查氣密性?若漏氣這麼辦?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,一定能很好地培養學生思考問題的獨特性,為創造性思維發展提供多變渠道,培養創新精神。再如學習原電池知識後,可佈置一個課外作業:利用生活中的某些物品自制簡易的原電池。學生完成後,再組織學生一起分析、討論、比較設計方案的可行性和優缺點等。對好的方案,特別是有創新的方案,進行表揚和獎勵,鼓勵學生創新,調動學生的創新積極性和主動性。

3.注重聯絡生活實際,培養創新能力

創新理論的最根本要求在於學習要融入生活、提高生活品質,即有所創造。探究性實驗對於創新思維的發展,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、善於發現有價值的細節,及時做好觀察記錄和觀察總結。可以讓學生進行社會調查,到工廠、農村、商店等地進行參觀、訪問、調查。寫出專題調查報告,並聯系社會實際,提出改進意見和措施,條件許可的可以進行研究方案,並幫助實施。例如,水資源短缺、溫室效應、酸雨、光化學煙霧等環境問題的日益加劇,已引起社會各界的重視,化學教學作為環保活動中的重要一項,就要提高學生對環境保護的認識。再如,檢測某化工廠排放的廢水或被汙染的河水的成分,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(先後順序、干擾因素、判斷比較),(4)過濾(5)蒸發等基本操作,這一系列的問題就充分體現了學生研究實際問題的邏輯思維是否嚴密,體現了創造思維的嚴密性,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,而且培養了學生實事求是,嚴肅認真的科學態度,創新能力也得到了發展。

4.開展豐富多彩的課外活動和科技活動,培養合作學習的良好習慣

創新能力是進行創新的關鍵。創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。沒有條件必須創造條件。從課外興趣小組開始,建立初步的創新活動的基礎。通過教師的指導,充分發揮學生的創新能力。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;並引導學生撰寫科技小論文,充分展示學生的創新才華。此外,豐富多彩的課外活動,既能讓學生在緊張的學習之餘輕鬆一下,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“化學遊戲”、“知識講座”、“化學展覽”、“知識競賽”、“環境調查”等。這些活動學生需在教師的推薦指導下,查詢相關資料,定期舉辦,這樣既保持學生學習化學的興趣,又培養了學生合作學習的良好習慣。

總之,實施素質教育,培養創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,瞭解化學的新知識、發展的新動向,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、創新中培養學生創新能力,在實踐中培養適應未來社會發展所需的創新人才。

參考文獻

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