高中化学实验教学中创新思维的培养策略
肖赛
仙桃荣怀学校
随着高中教学改革不断推进学科教学有了巨大转变,以高中化学来说学科知识逻辑性抽象性复杂性强,单纯理论讲解难以提高学生学科素养。通过理论与实验教学科学结合,能引导学生从实验探究知识,找准创新方向,提升教学质量。同时,创新思维培养是学科教学重点,为提升学生创新思维教师要创新教学理念与方法。因此,深入探究高中化学实验教学中创新思维培养策略有重要现实意义。
一、以趣味实验激发创新兴趣
兴趣是创新思维的重要源泉,在高中化学实验教学中,设计趣味实验可有效激发学生好奇心与求知欲,让学生主动参与到实验探究中,为培养创新思维奠定基础。趣味实验凭借独特现象和新奇操作,打破学生对化学实验的常规认知,使学生在轻松愉快氛围中,感受化学魅力进而产生探索未知的欲望,这种内在驱动力会促使学生积极思考大胆创新。[1]
在人教版高中化学必修一“金属的化学性质”实验教学时,教师可设计“钠与水反应”的趣味实验,实验前教师先展示金属钠的保存方式从而引发学生好奇。之后,教师可以将一小块钠投入滴有酚酞的水中,学生马上观察到钠浮在水面,并且迅速熔化成闪亮小球在水面四处游动,还发出“嘶嘶”响声且溶液逐渐变红,这一系列奇特现象让学生惊叹极大激发他们的兴趣。接着,教师可以引导学生思考这些现象背后的原因如钠为何会浮在水面、为何会熔化成小球。学生们积极讨论提出各种假设,有的学生觉得钠的密度比水小所以浮在水面,有的猜测钠与水反应放热导致其熔化。紧接着,教师可以进一步引导学生通过查阅资料分析原理来验证自己的假设,在这个过程中,学生的思维被充分激活,他们不再被动接受知识而是主动去探索和发现,创新思维在兴趣的驱动下逐渐萌芽。
二、通过探究实验培养创新能力
探究实验特别注重学生自主参与和探索过程,让学生在做实验时经历提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、得出解释与结论以及反思与评价等一系列环节,这样能够培养学生观察能力、分析能力和解决问题的能力,从而进一步提升学生的创新能力。在探究实验当中,学生需要依靠自己思考实验方案,尝试各种各样不同的方法和途径,这有助于打破既有的思维定式,培养创新思维的灵活性和独特性。
在人教版高中化学必修二“化学反应的速率和限度”的教学中,教师可组织学生开展“影响化学反应速率因素”探究实验,教师先提出问题“哪些因素会影响化学反应的速率”让学生作出假设,学生们提出温度、浓度、催化剂等因素作为假设内容。接着,学生分组设计实验方案用以验证自己所作出的假设。以探究温度对化学反应速率的影响为例,一组学生设计这样的实验,取两支相同的试管分别加入等量的过氧化氢溶液,一支试管放在常温环境下,另一支试管放在热水当中,观察两支试管中产生气泡的速率情况。实验过程中,学生们仔细观察并且认真记录实验现象,发现放在热水中的试管产生气泡的速率明显更快,通过这个实验学生得出温度升高会加快化学反应速率的结论。在整个探究过程中,学生们充分发挥自身主观能动性,从实验方案的设计到具体的实验操作再到结果分析,每一个环节都需要他们进行独立思考与创新。有的小组在实验中还尝试不同的温度梯度,从而使实验结果变得更加准确和全面。这种探究式的学习方式,让学生的创新能力得到锻炼和提升。
三、鼓励实验改进促进创新思维发展
对现有的实验进行合理改进是培养创新思维的重要途径。在高中化学实验教学当中很多经典,实验可能存在不足,像实验现象不明显、操作较为复杂以及存在安全隐患等情况。鼓励学生针对这些实验进行改进,能够培养批判性思维和创新意识。学生在改进实验的过程,需要深入理解实验原理并分析存在的问题。接着,运用所学知识和技能提出相应的改进方案,这有助于提高学生的综合素养与创新能力。[2]
在人教版高中化学选择性必修一“化学反应与电能”教学中,教师可以在课时展示“铜锌原电池”的传统实验,这个装置存在电流不稳定、现象不够明显等问题,教师可以鼓励学生对这个实验进行改进。有一组学生提出了一个具体的改进方案,他们把铜片和锌片分别插入装有硫酸铜溶液和硫酸锌溶液的两个小烧杯中,用盐桥连接这两个烧杯后再用导线把铜片和锌片连到电流计上。在实验过程中,学生们发现改进后的装置电流更加稳定,且实验现象更明显,他们解释盐桥的使用能够保持溶液电中性,并减少离子扩散对实验的影响。在改进实验的整个过程中,学生们不仅深入理解了原电池的原理还发挥了自身创新思维,他们通过查阅资料、请教老师和同学不断尝试不同方法。最终成功地完成了实验改进,这种对实验的改进过程,让学生学会从不同角度思考问题,培养了他们的创新精神和实践能力。
综上所述,兴趣、能力和意识这三者相互关联且互为支撑,共同构建起一体化的创新思维培养体系。这三大策略融入实验教学当中,不仅能够有效提升化学教学质量,还可以帮助学生深化对化学知识的理解,更能够落实核心素养培育目标,为学生终身学习和发展所需的创新能力奠定坚实基础。
参考文献
[1] 李乃强 . 高中化学实验课中创新思维教学探究 [J]. 高考 ,2024,(20):131-134.
[2] 张艳娥 . 高中化学实验教学中学生创新思维的培养 [J]. 数理化学习 ( 教研版 ),2024,(06):56-58.