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如何在高中化學教學中培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力
作為化學教學的基礎，實驗在化學教學中發(fā)揮著獨特的認知功能，也是學生學習化學興趣的源泉之一。讓學生積極參與實驗活動，利用所學的化學知識自己設計實驗解決實際問題，能極大的激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。因此，我們必須立足于化學實驗這個基礎，培養(yǎng)和發(fā)展學生的創(chuàng)新能力。下面，筆者結合自身的教學實踐，就如何加強實驗教學，提高學生創(chuàng)新能力談一些想法。
1 做好演示實驗，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
好奇心是創(chuàng)新的動力。針對高中生的特點要十分重視學生興趣的培養(yǎng)、開發(fā)和利用。因為興趣是人積極認識事物或關心活動的心理傾向，是人學習活動的動力機制，這種動力來源于興趣和學習觀察。從心理學角度看，實驗能夠吸引學生的注意力。面對實物，親手操作、嘗試，體會“發(fā)現”和“成功”的喜悅，會激起學生強烈的興趣。著名的教育家孔子早在二千多年前就曾經說過：“知之者不如好知者，好知者不如樂之者”。有了興趣才會去探索、去創(chuàng)新。對于中學生來說，興趣尤其重要。從學生興趣入手，通過激發(fā)可大大提高學生主動參與創(chuàng)新的積極性。
自由活動是人發(fā)展的內在依據，學生的學習尤其如此，皮亞杰的學說曾堅信，“學生自己也獨立學習，是主動的參與者”。我們要使學生主動的參與到教學過程中，讓學生學得主動，就必須把課堂上的學習自由“還”給學生。否則，學生就不可能有主動參與的積極性，也就沒有發(fā)現問題、發(fā)展能力的機會；更談不上創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。從根本上改變了以講授為主，而對學生創(chuàng)造性學習能力培養(yǎng)不足的教育方法。積極為學生創(chuàng)設展示思維的條件和機會，有充分的空間讓學生展示思維，并幫助學生展示思維，激勵其主動探究問題。放手讓學生去做、去想、去討論、去“發(fā)現”概念和規(guī)律，盡量讓學生提出問題，大膽猜想。
2 重動手，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力
要創(chuàng)新，就必須具有一定的專業(yè)技能，這是創(chuàng)造者所必備的直接動力。這種能力越強，其創(chuàng)造能力就越大，通過實驗操作使學生手腦并用，學做結合，這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必由途徑。楊振寧教授曾經指出：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機會”。其實，不但我國小孩如此，就連我國中學生參加國際化學奧林匹克競賽時，其實驗成績往往也落后于其他國家，正如杜寶石和何占航所認為的，化學實驗特別強調個人的動手能力和綜合應用能力。這就要求教師勇于創(chuàng)新，大膽改革，采取各種措施為學生提供盡可能多的動手操作的時間機會，使學生在實驗過程中變被動為主動，在實驗技能、知識應用、觀察現象、分析問題及解決問題等諸方面的能力得到全面訓練，從而培養(yǎng)學生對科學知識的創(chuàng)新。
3 強化實驗教學的探索性
驗證性實驗和探索性實驗的區(qū)別在于，前者根據已學到的化學知識用實驗來論證其準確性，學生處于被動接受知識的狀態(tài)，而后者通過模擬發(fā)現知識的過程，使學生了解科學家是怎樣工作，怎樣認識世界，怎樣解決需要探索的問題，使學生處于一種主動探索知識的狀態(tài)，對學生智力的發(fā)展、能力的提高和科學方法的形成有很大的影響。
4 引導學生設計實驗，鞏固興趣，發(fā)展創(chuàng)新能力
毅力是創(chuàng)新的品質。通過演示實驗和學生實驗，雖使學生有了初步的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，但仍需鞏固和發(fā)展。因此，我在教學過程中特別注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新毅力，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，發(fā)展學生的創(chuàng)新能力。設計實驗是培養(yǎng)學生進行科學實驗研究的初步嘗試。這類實驗體現了學生綜合運用化學基礎知識，實驗技能和實驗方法來解決化學問題的獨立工作能力。逐步增加這類實驗的次數難度，引導學生自覺地、積極地、獨立設計并完成實驗，不僅有利于培養(yǎng)學生的研究和創(chuàng)造力，而且對他們學習化學是十分有益的。
5 擴展實驗空間，引導學生認識身邊的化學
課外活動是課堂教學的延伸，是理論聯系實際，發(fā)揮學生自主學習，自我探索，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑。所以，開展課外活動，對于培養(yǎng)優(yōu)秀人才十分重要。針對于化學學科的特點，在課外培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力還是大有文章的。例如，開展化學活動周，組織化學競賽，設計家庭小實驗，利用網絡資源收集有關化學知識，分析學校附近的水體污染情況等等。我們身邊的素材其實只要用心去思考，動腦去研究，可利用的資源還是比較多的。我們可以把小小的實驗設計、改進，使學生邁出創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實踐的腳步，同時使學生樹立起環(huán)保意識。通過組織設計豐富多彩的課外活動，讓學生在課堂外的更大空間獲取知識，學生的學習興趣得到提高，學生的專長和愛好得以發(fā)展，學生的思維變通性，發(fā)散思維，實驗設計能力和動手能力增強，創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。
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總之，在教學過程中教師應少一點灌輸，多一點探討，真正做到“潤物細無聲”。只要老師把握創(chuàng)新素質的培養(yǎng)目標，充分挖掘創(chuàng)新教育素材，運用有效的教學方法和手段，讓學生盡可能的參與到化學教學過程中，使學生變被動接受為主動體驗和探索，就一定能培養(yǎng)出具備創(chuàng)新能力的人才。
化學教學中創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)2017-03-21 06:54 | #2樓
隨著二十一世紀的到來，人類正進入一個新的經濟時代——知識經濟時代，能否接受未來知識經濟的挑戰(zhàn)，關鍵在于能否培養(yǎng)出大批具有知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的人才。中共中央、國務院頒布的《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》就強調了實施“素質教育”要“以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”�？梢姟皠�(chuàng)新教育”與“素質教育”是一致的，而且能推動“素質教育”的發(fā)展。中學的基礎知識教學，特別是理科教學，是對前人研究、發(fā)現所積累的基礎自然科學知識成果的傳播再現，不具有首創(chuàng)性。化學是未來世紀的中心學科，如何發(fā)揮化學教育的優(yōu)勢，對學生進行創(chuàng)新素質的培養(yǎng)，培養(yǎng)二十一世紀所需高素質創(chuàng)新人才是廣大化學教育工作者探討的重要課題之一。
中學化學中的創(chuàng)新教育不是去開拓和創(chuàng)新未知的知識和知識體系，而是創(chuàng)設一定條件和氛圍，引導、啟發(fā)學生去模擬、探究原科學家的實踐活動過程，發(fā)現“新”現象，通過聯想、判斷、推理和綜合分析，歸納出物質呈現如此現象的本質和規(guī)律，這就是中學化學教學中的創(chuàng)新教育。
本文重點談談創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維呢？首先要有良好的學習心態(tài)，有強烈的求知欲，對化學現象能產生強烈的好奇，這是一切創(chuàng)新的基礎。愛因斯坦說過，他沒有特別的天賦，只有強烈的好奇心。在人類認識史上，正是個別人對事物或某種現象產生了好奇感、驚奇感，從而導致了重大的發(fā)明創(chuàng)造。
化學與我們的生活息息相關，各種與化學有關的現象隨處可見。用磚砌墻和貼瓷磚時，先要將磚和瓷磚用水濕潤；新買的鋁鍋，燒過自來水后有黑色斑點；經常雷雨交加的地方禾苗長得很茂盛，這些奇妙的現象激起學生的好奇心后，就能促使他們去學習掌握水泥、鋁和氮氣的性質。
我們也會遇到一些奇特的實驗現象。例如：一鋁制的盛飲料的易拉罐內充滿co2氣體，然后往罐內注入適量naoh溶液，立即用膠布將罐口密封，反應一段時間后可能會出現什么現象呢？首先，易拉罐“內凹變癟”，接著“癟了的罐重新又鼓起來”。對于前面的現象一般很容易解釋。這是因為學生很容易從固有的思維定勢出發(fā)，即分析物質發(fā)生變化時，只從加入的物質來考慮，只分析naoh溶液與co2的反應，就能得出易拉罐“內凹變癟”的現象。為什么會出現后面的現象呢？深入思考，不難得出這是因為容器本身“鋁”與氫氧化鈉溶液也會發(fā)生反應。
對這些現象的好奇，能使學生的情緒亢奮、激動，從而在白熱化的思維之中，迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。
其次，在學生良好的心理基礎上，老師們應該恰當質疑。古人云：“疑者覺悟，覺悟之機也；一番覺悟，一番長進”�？茖W研究、探索活動尤其需要質疑。疑而啟思，疑而生變。在教師的質疑中，學生不是以一種被動接受的閉合的思維方式參與到認識過程中，而是主動地以開放式思維去解疑。質疑，實際上構成了從一般性思維發(fā)展到創(chuàng)造性思維鏈上的關節(jié)點。 教師在教學過程中要特別注意保護學生質疑的積極性，細心地去發(fā)掘學生微笑的創(chuàng)造火花，創(chuàng)造條件使其閃爍發(fā)光。如：學生在做二氧化硫與硫化氫氣體相混合反應析出硫粉的實驗時，有一位同學提出：幾次實驗析出硫的速率不一樣，教師稱贊他具有敏銳的觀察力，然后鼓勵大家分析研究，尋找原因。當學生初步推斷可能是因為集氣瓶中水的存在導致析出硫的速率不一樣時，再指導學生進行實驗，查找有關資料證實；水確實可以作二氧化硫和硫化氫氣體相互反應的催化劑。這樣，學生對化學實驗興趣更濃，對so2與h2s氣體反應析出硫粉的實驗印象更加深刻，達到了質疑引導探索，探索促成創(chuàng)造。
質疑時，常以“原理型”為主。學生掌握某種化學原理后，教師提出有發(fā)展性應用型的疑問，進一步拓展學生的創(chuàng)新思維，去解決實際問題。教師在進行萃取操作教學時，講述了要將分液漏斗倒轉過來進行振蕩的原理后，可向同學們質疑：當兩種互不相溶的溶液發(fā)生反應時，應怎樣才能使兩溶液反應充分？在復習完氨氣的噴泉實驗后，學生可以思考：cl2、co2在naoh溶液中、乙烯在溴水中、so2在酸性kmno4溶液中能否形成噴泉。通過這樣的質疑和解疑，學生將避免解決問題途徑的單一性，而是多角度、多方法去解決問題。即從慣常的思維方式上升到創(chuàng)造性思維方式。
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要學生學會這種思維并引導自己進行創(chuàng)新思維，教師要充分調動學生經常作這方面的訓練，如一題多解、一題多變、多題一解等，這些都是培養(yǎng)學生發(fā)散思維的良好途徑；同時要鼓勵學生提出不同意見，對學生解題有創(chuàng)新的，即使在萌芽狀態(tài)，都要積極扶持，千萬不能有意無意的撲滅在學生大腦中冒起的各種神奇的創(chuàng)新性的火花；考試也應鼓勵創(chuàng)新，凡有新穎解法和獨特見解，即使答案不完整，不全面，有不準確之處也應酌情給高分。這樣不僅拓寬了學生的思維，而且能求異，達到創(chuàng)新的境地。
在一切的創(chuàng)造發(fā)明活動中，創(chuàng)新思維是基礎，而創(chuàng)新能力是核心。怎樣培養(yǎng)創(chuàng)新能力呢？
這里談談想象能力、觀察能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。
愛因斯坦講過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉”。想象能力對于學生形成創(chuàng)新能力具有積極的作用。
培養(yǎng)想象能力，要學會聯想。講到ch4氣體燃燒的焰色時，要聯想到h2、co氣體燃燒的火焰也是淡藍色；講到ch4氣體的實驗室制取時，聯想到用這套裝置還可以制o2，nh3氣體；講到硬水的軟化時，想到水壺為什么易起水垢；講到濃硫酸的強腐蝕性時，想到皮膚沾了濃硫酸時，應該怎么處理。
培養(yǎng)想象能力，還要大膽的猜想、幻想，甚至異想天開。例如講到n2的結構和性質時，假設n2不存在氮的化學鍵，n2變得非�；顫�，世界將會變成怎樣？對這種意想不到的想象，老師要及時加以肯定、稱贊，愛因斯坦說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。
創(chuàng)新觀察能力、創(chuàng)新實踐能力也是形成創(chuàng)新能力的重要部分。觀察是一切知識的門戶，周密、精確和系統(tǒng)的觀察是一切科學實驗、科學新發(fā)現的基礎。實踐能力是將創(chuàng)意付之實現的精心設計，是創(chuàng)意與創(chuàng)新的橋梁�；瘜W是一門以實驗為基礎的學科，培養(yǎng)這兩方面能力，要加強課堂實驗的教學。實驗時，同學們要從實驗現象、實驗操作等不同視角，仔細觀察，善于發(fā)現共同現象和不同現象，形成良好的觀察習慣。在平時教學過程中，要充分利用化學實驗或其它直觀條件激發(fā)學生的觀察興趣，引導學生掌握基本的觀察方法，把觀察和思維緊密地結合起來，使學生養(yǎng)成良好的觀察習慣。如在引導學生觀察實驗儀器時，要求學生弄清實驗儀器的各結構名稱、使用方法與使用條件；觀察實驗現象時，要求學生從整體到局部，從靜到動，從反應物到生成物的狀態(tài)，要弄清觀察對象的主要特征及變化情況，引導學生從化學現象中發(fā)現問題、提出問題、分析問題和解決問題。同時，教師要在實驗時留有“空白”和“開發(fā)區(qū)”，引導學生去發(fā)現，去創(chuàng)新，鍛煉自己的創(chuàng)新實踐能力�，F行化學教材中的一些演示實驗和學生實驗，主要是作為驗證化學知識的手段，幫助學生理解和鞏固化學知識，對發(fā)展學生的創(chuàng)新能力不能起到良好的促進作用。為了培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力，我們在教學過程中還必須加強實驗教學，注重對學生進行改進實驗、設計實驗等方面的指導。
演示實驗是化學教學中經常運用的教學形式，它生動、簡捷、有效，是培養(yǎng)學生的觀察力、思維能力和動手操作能力最好的教學手段之一。我們在平時實施演示實驗教學過程中，將教材中的演示實驗分為三種形式教學：（1）對于重要實驗，教師演示、學生觀察分析得出結論；（2）對一些要求不高的實驗，可對學生開放實驗室，要求學生設計或改進后上臺演示；（3）對一些難度較大，要求較高，現象又不太明顯的實驗，教師先進行演示，讓學生在觀察中提出問題，讓學生討論分析實驗的缺陷在哪里，使學生始終處于探究的思維狀態(tài)，進而改進實驗。
例如，在進行“氯氣實驗室制法”的演示實驗教學時，學生弄清楚了實驗裝置設計程序（發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→驗證裝置→尾氣處理裝置等），理解了控制反應條件，對比試驗等實驗方法，我先讓學生觀看本節(jié)8頁的裝置圖示，再讓學生思考：（1）該裝置是否能收集到純凈干燥的cl2？（2）添加哪些儀器和試劑可收集到純凈而干燥的cl2？（3）如何驗證cl2的漂白性？不一會有的提出“濃鹽酸易揮發(fā)，氣體中氣有hcl氣體和水蒸氣�！庇械恼J為：“排空氣法收集cl2容易混空氣”。有的說：“難以確定收集滿否”等等。學生各抒己見，有的要求上臺進行演示。第一次實驗課對學生進行創(chuàng)新教育，有助于培養(yǎng)學生的良好的學習習慣，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。在后面學習hcl、so2、nh3、ch4、ch2=ch2等氣體的制法時，學生都能舉一反三，觸類旁通。
又如我們在演示高中化學（必修）第一冊第79頁[實驗3—5]時，由于生成的so2具有刺激性氣味而影響課堂氣氛。我們趁機誘導學生思考：如何克服這一缺陷？學生積極思維，設計改進了多種切實可行的實驗方案。有的說在試管口放一團用氫氧化鈉溶液浸泡過的棉花；有位學生設計了用“w”型試管組裝的實驗裝置，在演示濃硝酸與銅反應時也被我們采用。
而設計性實驗是對學生思維能力的高層次要求，它要求學生運用所學知識和一定的實驗技能，通過分析、綜合、推理、聯想、想象等多種思維活動設計出實驗的具體方案，并用實驗加以驗證。如指導學生設計實驗組合裝置，組織環(huán)保小組測定水體污染等課外實驗，能讓學生親自嘗試創(chuàng)新思維和能力的飛躍，對激發(fā)學生學習興趣，提高學生學習的主動性和自覺性，培養(yǎng)學生學習的合作意識，開發(fā)學生的創(chuàng)新能力可以獲得意想不到的效果。例如，在學完硫酸的性質后，我要求學生利用所學知識設計所學實驗驗證稀h2so4和濃h2so4的性質。此時學生的思維活躍，大膽聯想，認真設計，努力創(chuàng)新，很快設計出了很多方案。其中摘要幾種如下：（1）用兩塊銅片；（2）用兩塊鐵片；（3）用兩根玻璃棒蘸取滴在白紙上：（4）用兩根火柴；（5）用蔗糖；（6）取等體積的進行稱量；（7）分別稀釋；（8）讓cl2分別通入兩瓶試劑后再通過干燥的石蕊試紙；（9）再兩試劑瓶中分別懸掛一支鮮花。經過同學們動手動腦、創(chuàng)新設計，既激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識，調動了學生的學習積極性，又培養(yǎng)和鍛煉了學生的創(chuàng)新思維能力，受到事半功倍的效果。
創(chuàng)新教育是“三個面向”的需要，我們要轉變教育觀念，在教學中注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。在不久的將來一定會涌現出許許多多的創(chuàng)新型人才。
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