化學實驗中的創(chuàng)新研究 畢業(yè)論文

1、甘肅聯(lián)合大學學生畢業(yè)論文題 目： 化學實驗中的創(chuàng)新研究 作 者： 指導老師： 化工 學院 系 化學教育 專業(yè) 2010 級 3 年制 化學教育 班 2012年9月19日主要內容簡介：為進一步把新課改精神實施于教學過程中，化學以其獨有的特色化學實驗的趣味性、科學性、實踐性為教師在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提供空間。如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，是擺在我們面前的一項課題。研究創(chuàng)新實驗，運用創(chuàng)新型實驗教學法，使學生真正學會做實驗，培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新能力?；瘜W是一門以實驗為基礎的科學，隨著新課改的進行，化學實驗內容的改進，學生實驗的增加，對教學工作增加了一定的難度并提出了更高的要求。創(chuàng)新是道前人

2、所未道，想前人所未想，補別人之不足。實驗創(chuàng)新既包括根據(jù)一定的目的和任務，從零開始，通過探究確定實驗儀器、藥品、裝置和操作方案，也包括對原有的實驗從新的角度給予新的思考、審視，找出缺陷和不足給予修正和揚棄。實驗創(chuàng)新訓練了學生靈活運用創(chuàng)造思維方法，同時又促進了學生自覺、有意識地去進行創(chuàng)新，并不斷提高自身創(chuàng)造能力。指導老師姓名職 稱論文評語成 績指導老師簽名總評意見： 評審人： 年 月 日注：1.評語、成績由指導老師填寫。 2.評語及總評意見應包括學術價值、實際意義、達到水平、學術觀點和論證有無錯誤。 化學實驗中的創(chuàng)新研究內容摘要：為進一步把新課改的精神實施于教學過程中，化學以其獨有的特色化學實驗的

3、趣味性、科學性、實踐性為教師在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提供空間。如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，是擺在我們面前的一項課題。研究創(chuàng)新實驗，運用創(chuàng)新型實驗教學法，使學生真正學會做實驗，培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新能力。化學是一門以實驗為基礎的科學，隨著新課改的進行，化學實驗內容的改進，學生實驗的增加。那么，在實驗教學過程中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢？關鍵詞：化學實驗；創(chuàng)新研究；創(chuàng)新價值 一、指導觀察方法，引發(fā)創(chuàng)新活力觀察是創(chuàng)造的眼睛，培養(yǎng)學生敏銳的觀察力是思維的源泉，創(chuàng)新的基礎。在實驗教學中，首先重視培養(yǎng)學生愛觀察的習慣。課內實驗中，要使學生觀察的注意力始終處在有意無意的狀態(tài)中。在學生眼里化學教師好像一

4、個魔術師，化學實驗好像是在變魔術，實驗中那五顏六色的變化，爆鳴的聲響，奇異的氣味。以及耐人尋味的變化規(guī)律，無不引起學生的興趣，激起他們愛觀察。善于探究思考的好奇心。在課外，要留心觀察生活中的化學現(xiàn)象，在觀察思考中發(fā)現(xiàn)獲取新的化學知識。例如切咸菜的刀和切鮮菜的刀放置時間長了可觀察到切過咸菜的刀比切過鮮菜的刀更易生銹，從而獲取電化學腐蝕比化學腐蝕更快，危害性更大1。其次教給學生正確的觀察方法（1）觀察要全面，只有全面觀察，才能獲取完整的感性知識。例如在觀察細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時既要觀察到教師把細鐵絲繞成螺旋狀，又要觀察到在集氣瓶底預先鋪一層細沙和留少量水以及明顯的燃燒現(xiàn)象。（2）觀察要細致，要

5、抓住主要現(xiàn)象，又不放過次要現(xiàn)象，例如：生銹的鐵釘放人稀鹽酸中，既要觀察到主要現(xiàn)象鐵銹消失、溶液變黃，又能觀察到次要現(xiàn)象有氣泡產生。（3）觀察要設問、對比、歸納，只能這樣才能提高觀察效果，加強記憶與理解，例如：在學習mg、zn、fe金屬活動性順序時，可先設疑問在實驗室制氫氣，我們常用那種金屬跟稀硫酸反應，學生會異口同聲回答：鋅，這時可進一步設問，為什么不用鎂、鐵呢？帶著這個問題讓學生觀察鎂、鋅、鐵分別跟稀硫酸的反應，通過反應劇烈程度的差異對比，學生很自然歸納出鎂、鋅和鐵的金屬活動性順序，并能了解實驗室選鋅作為理想反應物的原因2。 二、加強實驗操作，培養(yǎng)創(chuàng)新品質實驗操作是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要手段

6、，實驗操作能使學生在實驗中啟發(fā)新思維，從而激發(fā)學生的創(chuàng)造性，甚至能在已有的、已被相對驗證正確的理論中，尋求新的突破。同時實驗操作還能培養(yǎng)學生在艱苦中探索，在迷茫中思索。持之以恒，應該有百折不撓的品質。 在實驗教學中，首先，重視培養(yǎng)學生的動手實踐能力。教師要根據(jù)化學的學科特點，盡量提供機會，讓學生親自操作實驗，在這些實驗操作過程中。教師起引導、點撥、評價的作用。我認為可從以下幾個方面倡導學生動手操作實驗3。（一）適當安排隨堂實驗，（邊講邊實驗）即教師一邊講，學生一邊操作的實驗。在化學教材中，以下內容可作為“邊講邊實驗”素材。（1）有關物質的性質的敘述性教材，盡可能“邊講邊實驗”，例如有關酸、堿、

7、鹽的性質的一些實驗。（2）對一些既是重點又是難點，學生難理解不易掌握的知識點，要創(chuàng)造條件讓學生實驗。（3）知識內在聯(lián)系緊密，可以起到“承上啟下”的作為的內容盡量讓學生實驗。（4）為了形成或強化某一概念，要力求讓學生動手實驗。例如在講中和反應的概念時除了讓學生做課本上的向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中逐滴滴入稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。還可增設向滴有石蕊的氫氧化鈉中逐滴滴人稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。通過學生自己親手操作，中和反應的概念很容易得出。（5）把一些實驗習題改為操作實驗。如：用托盤天平稱量藥品時，藥品錯放在右盤內，砝碼放在左盤，移動游碼平衡后。問藥品的實際質量是多少通過操作，這些問題就能準確地得以解決。 （二）

8、精心組織學生實驗。實驗前，要求學生預習實驗內容，實驗過程中，規(guī)范操作仔細觀察，聯(lián)想學過的知識，進行分析、判斷，作好記錄，實驗后要指導學生如實地寫好實驗報告。 （三）鼓勵學生課外實驗，一是根據(jù)教材有關內容作出進一步的探究性實驗。例如：鐵釘分別在干燥的空氣中、潮濕的空氣中以及不含氧氣的水中等三種條件的存放情況，研究鋼鐵制品銹蝕條件。加深對鐵及鐵制品銹蝕原理的理解。掌握一般的防銹方法。二是充分發(fā)揮家庭實驗和活動課實驗的作用，借給學生一些簡單的儀器和藥品，讓學生進行家庭小實驗。如：檢查食鹽中是否含碘、草木灰中無機鹽含量的測定；活動課題不受教材的限制。在教師的指導下，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好開展活動。

9、如自制肥皂，洗潔凈等實驗。在進行實驗的同時，也使學生的創(chuàng)新能力得到盡情的發(fā)揮。三、加強思維訓練，挖掘創(chuàng)新潛能 創(chuàng)造性教學的一個基本觀念：要時時重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質，提高學生的創(chuàng)新能力，如果說創(chuàng)新意識是創(chuàng)新素質和創(chuàng)新能力的起點，創(chuàng)造性思維則是創(chuàng)新能力的“內核”，即創(chuàng)新思維是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的關鍵4。在實驗教學過程中，重視讓學生學習一些創(chuàng)造性思維的知識、技能。這不僅能使學生學到一些創(chuàng)造學方面的知識，拓寬學生視野，激發(fā)學習運用創(chuàng)造性思維的興趣。還能夠極大地增強學生的學習熱情，促進學生開展一些創(chuàng)造發(fā)明活動。例如：在實驗課上，教師手拿一支試管，請同學們“吹毛求疵”，對試管找缺點，課堂上同學們爭相議論，

10、最后找出（1）試管易破，（2）只能發(fā)生一個反應，（3）浪費藥液，在找出毛病的基礎上，可引導學生進行創(chuàng)造發(fā)明。對儀器進行改革，如有些同學想出用吃完藥的塑料板來代替試管。這樣既把廢物得到了重新利用。又加強了學生思維的訓練。 四、鼓勵創(chuàng)新實驗，實現(xiàn)創(chuàng)新價值 創(chuàng)新是道前人所未道，想前人所未想，補別人之不足。實驗創(chuàng)新既包括根據(jù)一定的目的和任務，從零開始，通過探究確定實驗儀器、藥品、裝置和操作方案，也包括對原有的實驗從新的角度給予新的思考、審視，找出缺陷和不足給予修正和揚棄。 根據(jù)化學實驗的特點，為達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的，我認為可引導學生進行以下方面的實驗創(chuàng)新。（1）實驗原理創(chuàng)新。如：在制取o2的實驗

11、時，教師可要求學生盡可能用挑剔和判斷的眼光去發(fā)現(xiàn)教材中kclo3和mno2制取所存在的缺陷，如裝置復雜，反應條件要求較高(需加熱)并伴有副反應使制取的o2不純。然后讓學生根據(jù)實驗原理，設計更為合理的實驗方案。通過比較發(fā)現(xiàn)用h2o2分解制o2，不但產物純度高，且安全、簡便、快速。（2）實驗操作創(chuàng)新。如co還原cu0的實驗。教材中的裝置復雜，演示費時。且常有有毒氣體放出。為此，教師可鼓勵學生進行如下更換：取一個150毫升的錐型瓶，配好膠塞，塞子上插好一段銅線，下端繞成螺旋狀，用該錐形瓶收集一瓶co氣體，并用一膠塞塞緊備用，將螺旋銅線加熱，紫紅色的cu變?yōu)榧t色，問為什么？因剛生成的cu0活性較大，立

12、即插入錐形瓶中，馬上看到黑色cu0又變成紫紅色cu，追問為什么？再往瓶中倒入一些石灰水，立即看到渾濁現(xiàn)象。（3）實驗方案創(chuàng)新。對教材中沒有的實驗，鼓勵學生勇于開拓創(chuàng)新，在遵循科學、安全、可行的原則下，讓學生各自發(fā)揮自己的聰明才智，探索合理的方法，設計各種可行的方案。如：設計區(qū)分食鹽水和溶液的實驗方案，可以利用密度、氣味、沸點、導電性、揮發(fā)性、可燃性來區(qū)分。也可根據(jù)agn03試劑對溶液的特殊反應現(xiàn)象來區(qū)分，還可以根據(jù)生物細胞對溶液反應等去設計。實驗創(chuàng)新訓練了學生靈活運用創(chuàng)造思維方法，同時又促進了學生自覺的、有意識地去進行創(chuàng)新，并不斷提高自身創(chuàng)造能力。待添加的隱藏文字內容2五、創(chuàng)新方案制定，研究方

13、案實施（一）演示教材實驗方案在現(xiàn)行的高中化學教材中選取實驗作為創(chuàng)新設計的目標并進行演示。演示教材實驗方案的目的是驗證實驗原理，鞏固知識，培養(yǎng)學生觀察能力和操作技能。演示教材實驗方案，是開展創(chuàng)新實驗教學的前提和基礎，教學過程要規(guī)范化。要使學生通過演示實驗牢固掌握化學實驗原理，并從中獲取和積累相關的實驗知識，掌握學會實驗操作方法和實驗觀察方法5。（二）評價、質疑教材實驗方案教材中實驗有些設計及操作方法雖然都是經過反復驗證的，但在實際操作中仍存在著這樣或那樣的不足之處。如在教學中會遇到一些實驗現(xiàn)象不明顯，操作復雜，污染物沒有處理等問題。教師先帶領學生們共同分析實驗的不足之處，然后鼓勵學生提出自己的想

14、法，自行在原有設計方案中尋找不足進行設計改進。對某一問題的解決或思路不要求唯一，多引導學生思考“你想到了哪些可能性？還有什么不同的想法？”教師追求的目標不是唯一的正確答案，而是使學生產生盡可能多、盡可能新的想法、解法和可能性。即使教師事先無法估計學生將做出怎樣的回答，也是正常的現(xiàn)象。教師在演示教材實驗后，依據(jù)創(chuàng)新實驗教學設計原則對教材實驗方案進行評價、質疑。（三）提出實驗創(chuàng)新設計目標在評價質疑實驗方案的基礎上，不失時機的提出創(chuàng)新、改進演示實驗的目標、方向、假設，就能激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望，從而產生創(chuàng)新動機。在教學中將創(chuàng)新目標、途徑、方法等與評價質疑過程自然融合，形成和諧而整體的課堂教學氛圍。實驗創(chuàng)

15、新、設計目標和結論假設的提出應以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)新興趣為總目標，符合中學教學實際。創(chuàng)新的目標制訂，一般不易過細。創(chuàng)新設計實驗的目標是：（1）提高實驗效果目標。（2）時間效益目標。（3）經濟效益目標。（4）環(huán)保目標。（5）安全性目標。 對具體實驗提出創(chuàng)新設計目標，一般只側重某方面目標，不可能全面涉及。在上述創(chuàng)新設計教學目標的指導下，教師要引導學生進行創(chuàng)新設計，為達到這些目標對具體實驗應提出可能思路和創(chuàng)新假設6。由于學生認知水平和時間限制，學生自己設計的方案肯定還會有不足和缺陷，教師要以正面評價為主，保護學生的創(chuàng)新熱情和積極性。（四）展示方案示例，啟發(fā)學生思考經過教材實驗方案的評價、質疑、

16、討論和實驗創(chuàng)新目標的設計，學生的創(chuàng)新動機已很強烈，但是學生創(chuàng)新設計過程有一定難度，所需知識的積累較多，基礎性強，需要學生的堅強毅力和耐心，需要學生保持持久的創(chuàng)新動機和知識信息交換、重組，需要學生的靈感和創(chuàng)新能力。教師要在已有創(chuàng)新方案中挑選典型示例，進行展示和分析。通過語言的誘導和情感教學，強化對學生思維和技能的訓練，引導學生的思維按預期目標指向去思考、想象、聯(lián)想。通過對知識比較、加工、分析、遷移和重組，最后設計出可行的實驗方案7。（五）設計實驗創(chuàng)新方案實驗的創(chuàng)新性與實用性是設計創(chuàng)新方案的重要要求。在教師指導下，學生獨立完成實驗方案的創(chuàng)新與設計是創(chuàng)新實驗教學的最高層次，也是檢驗教學效果和學生能力

17、的重要方面。形成實驗的大致框架后，教師應進一步要求學生運用已有的知識與經驗，制定出具體的實施步驟8。（六）實驗探究，演示創(chuàng)新設計方案在評價質疑討論教材演示實驗的基礎上，根據(jù)創(chuàng)新設計目標，演示選定的創(chuàng)新實驗方案，是強化學生創(chuàng)新意識的重要步驟。通過演示創(chuàng)新實驗方案，學生首次體驗感受到取得創(chuàng)新成果的愉快心境，使學生真實感受到創(chuàng)新對自己并不遙遠，更加增強了學生創(chuàng)新積極性、創(chuàng)新意識，這樣就使通過演示實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的教學功能得到充分體現(xiàn)和發(fā)揮9。在此基礎上，對展示的創(chuàng)新實驗方案再次評價、質疑、討論，進一步強化學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新積極性。 演示創(chuàng)新方案，再次評價、質疑時教師要注意如下幾個問題：（1）對

18、演示創(chuàng)新實驗方案的操作要點、注意事項進行闡述。（2）以評價比較(與原方案)的優(yōu)點和進步性為主。（3）評價、質疑新方案還可能存在的缺點、不足。（4）使學生學會選擇最佳實驗方案方法，比較評價不同實驗方案的優(yōu)缺點。（5）要使學生明白創(chuàng)新設計目標不同，就會得到不同的設計方案。這里需要指出，由于教學時間限制，演示實驗新方案的形式要根據(jù)教學時間靈活掌握，可以從掛圖、投影、多媒體教學軟件等多種形式進行展示設計方案，也可以演示或課后學生自己做實驗驗證。通過多媒體教學手段的廣泛使用，可以使課堂教學密度、容量增大，學生活動時間增多，教師講授時間減少，這就為實驗創(chuàng)新教學提供了機遇10。（七）解釋實驗問題在實踐活動中，學生會面對各種困惑。比如：學生實驗出現(xiàn)了反?，F(xiàn)象學生解釋不清；實驗遭遇失敗需要尋找原因等，教師應該先給予學生充足的發(fā)現(xiàn)、比較、整理與歸納的時間，然后在學生思有所得的基礎上，參與學生的討論并適時地加以點撥。并以重新實驗、補充對比實驗、提供相關信息、查找相關資料等方式對出現(xiàn)該問題的原因或是改進實驗設計的方法加以研究，幫助學生提高實驗效率，增強信心。（八）交流評價，實驗反思教師對學生的設計方案要依據(jù)創(chuàng)新設計的教學目標來評價，對學生的設計方案中創(chuàng)新色彩最濃的方面，獨創(chuàng)性明顯的地方，要充分肯定、鼓勵、表揚。評價過程中要以正面評價為主，同時指出不足和改進方法，要保護學生的創(chuàng)新熱情，使他們在不斷的創(chuàng)新實