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化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新教育
化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新教育 摘要:中學(xué)化學(xué)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(shè)一定條件和氛圍,引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去模擬、探究原科學(xué)家的實踐活動過程,發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象,通過聯(lián)想、判斷、推理和綜合分析,歸納出物質(zhì)呈現(xiàn)如此現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,這就是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新教育。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力
隨著二十一世紀的到來,人類正進入一個新的經(jīng)濟時代——知識經(jīng)濟時代,能否接受未來知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn),關(guān)鍵在于能否培養(yǎng)出大批具有知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的人才。中共中央、國務(wù)院頒布的《關(guān)于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定》就強調(diào)了實施“素質(zhì)教育”要“以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”�？梢姟皠�(chuàng)新教育”與“素質(zhì)教育”是一致的,而且能推動“素質(zhì)教育”的發(fā)展。中學(xué)的基礎(chǔ)知識教學(xué),特別是理科教學(xué),是對前人研究、發(fā)現(xiàn)所積累的基礎(chǔ)自然科學(xué)知識成果的傳播再現(xiàn),不具有首創(chuàng)性�；瘜W(xué)是未來世紀的中心學(xué)科,如何發(fā)揮化學(xué)教育的優(yōu)勢,對學(xué)生進行創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng),培養(yǎng)二十一世紀所需高素質(zhì)創(chuàng)新人才是廣大化學(xué)教育工作者探討的重要課題之一。
中學(xué)化學(xué)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(shè)一定條件和氛圍,引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去模擬、探究原科學(xué)家的實踐活動過程,發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象,通過聯(lián)想、判斷、推理和綜合分析,歸納出物質(zhì)呈現(xiàn)如此現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,這就是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新教育。
本文重點談?wù)剟?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(xué)習(xí)心態(tài),有強烈的求知欲,對化學(xué)現(xiàn)象能產(chǎn)生強烈的好奇,這是一切創(chuàng)新的基礎(chǔ)。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(xiàn)象產(chǎn)生了好奇感、驚奇感,從而導(dǎo)致了重大的發(fā)明創(chuàng)造。
化學(xué)與我們的生活息息相關(guān),各種與化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)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(jīng)常雷雨交加的地方禾苗長得很茂盛,這些奇妙的現(xiàn)象激起學(xué)生的好奇心后,就能促使他們?nèi)W(xué)習(xí)掌握水泥、鋁和氮氣的性質(zhì)。
我們也會遇到一些奇特的實驗現(xiàn)象。例如:一鋁制的盛飲料的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體,然后往罐內(nèi)注入適量NaOH溶液,立即用膠布將罐口密封,反應(yīng)一段時間后可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?首先,易拉罐“內(nèi)凹變癟”,接著“癟了的罐重新又鼓起來”。對于前面的現(xiàn)象一般很容易解釋。這是因為學(xué)生很容易從固有的思維定勢出發(fā),即分析物質(zhì)發(fā)生變化時,只從加入的物質(zhì)來考慮,只分析NaOH溶液與 CO2的反應(yīng),就能得出易拉罐“內(nèi)凹變癟”的現(xiàn)象。為什么會出現(xiàn)后面的現(xiàn)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(yīng)。
對這些現(xiàn)象的好奇,能使學(xué)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(xué)生良好的心理基礎(chǔ)上,老師們應(yīng)該恰當質(zhì)疑。古人云:“疑者覺悟,覺悟之機也;一番覺悟,一番長進”�？茖W(xué)研究、探索活動尤其需要質(zhì)疑。疑而啟思,疑而生變。在教師的質(zhì)疑中,學(xué)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(zhì)疑,實際上構(gòu)成了從一般性思維發(fā)展到創(chuàng)造性思維鏈上的關(guān)節(jié)點。
質(zhì)疑時,常以“原理型”為主。學(xué)生掌握某種化學(xué)原理后,教師提出有發(fā)展性應(yīng)用型的疑問,進一步拓展學(xué)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(xué)時,講述了要將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來進行振蕩的原理后,可向同學(xué)們質(zhì)疑:當兩種互不相溶的溶液發(fā)生反應(yīng)時,應(yīng)怎樣才能使兩溶液反應(yīng)充分?在復(fù)習(xí)完氨氣的噴泉實驗后,學(xué)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(zhì)疑和解疑,學(xué)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。
要學(xué)生學(xué)會這種思維并引導(dǎo)自己進行創(chuàng)新思維,教師要充分調(diào)動學(xué)生經(jīng)常作這方面的訓(xùn)練,如一題多解、一題多變、多題一解等,這些都是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的良好途徑;同時要鼓勵學(xué)生提出不同意見,對學(xué)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中國學(xué)習(xí)聯(lián)盟腦中冒起的各種神奇的創(chuàng)新性的火花;考試也應(yīng)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(yīng)酌情給高分。這樣不僅拓寬了學(xué)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(chǔ),而創(chuàng)新能力是核心。怎樣培養(yǎng)創(chuàng)新能力呢?
這里談?wù)勏胂竽芰�、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(xué)生形成創(chuàng)新能力具有積極的作用。
培養(yǎng)想象能力,要學(xué)會聯(lián)想。講到CH4氣體燃燒的焰色時,要聯(lián)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(lián)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(yīng)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(jié)構(gòu)和性質(zhì)時,假設(shè)N2不存在氮的化學(xué)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(xué)實驗、科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。實踐能力是將創(chuàng)意付之實現(xiàn)的精心設(shè)計,是創(chuàng)意與創(chuàng)新的橋梁�；瘜W(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,培養(yǎng)這兩方面能力,要加強課堂實驗的教學(xué)。實驗時,同學(xué)們要從實驗現(xiàn)象、實驗操作等不同視角,仔細觀察,善于發(fā)現(xiàn)共同現(xiàn)象和不同現(xiàn)象,形成良好的觀察習(xí)慣。在平時教學(xué)過程中,要充分利用化學(xué)實驗或其它直觀條件激發(fā)學(xué)生的觀察興趣,引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的觀察方法,把觀察和思維緊密地結(jié)合起來,使學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣。如在引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗儀器時,要求學(xué)生弄清實驗儀器的各結(jié)構(gòu)名稱、使用方法與使用條件;觀察實驗現(xiàn)象時,要求學(xué)生從整體到局部,從靜到動,從反應(yīng)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(dǎo)學(xué)生從化學(xué)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)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(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn),去創(chuàng)新,鍛煉自己的創(chuàng)新實踐能力�，F(xiàn)行化學(xué)教材中的一些演示實驗和學(xué)生實驗,主要是作為驗證化學(xué)知識的手段,幫助學(xué)生理解和鞏固化學(xué)知識,對發(fā)展學(xué)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(xué)生的創(chuàng)新能力,我們在教學(xué)過程中還必須加強實驗教學(xué),注重對學(xué)生進行改進實驗、設(shè)計實驗等方面的指導(dǎo)。
演示實驗是化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常運用的教學(xué)形式,它生動、簡捷、有效,是培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、思維能力和動手操作能力最好的教學(xué)手段之一。我們在平時實施演示實驗教學(xué)過程中,將教材中的演示實驗分為三種形式教學(xué):(1)對于重要實驗,教師演示、學(xué)生觀察分析得出結(jié)論;(2)對一些要求不高的實驗,可對學(xué)生開放實驗室,要求學(xué)生設(shè)計或改進后上臺演示;(3)對一些難度較大,要求較高,現(xiàn)象又不太明顯的實驗,教師先進行演示,讓學(xué)生在觀察中提出問題,讓學(xué)生討論分析實驗的缺陷在哪里,使學(xué)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(xué)時,學(xué)生弄清楚了實驗裝置設(shè)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(yīng)條件,對比試驗等實驗方法,我先讓學(xué)生觀看本節(jié)8頁的裝置圖示,再讓學(xué)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(xué)生各抒己見,有的要求上臺進行演示。第一次實驗課對學(xué)生進行創(chuàng)新教育,有助于培養(yǎng)學(xué)生的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。在后面學(xué)習(xí)HCl、SO2、NH3、CH4、CH2=CH2等氣體的制法時,學(xué)生都能舉一反三,觸類旁通。
又如我們在演示高中化學(xué)(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(dǎo)學(xué)生思考:如何克服這一缺陷?學(xué)生積極思維,設(shè)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(xué)生設(shè)計了用“W”型試管組裝的實驗裝置,在演示濃硝酸與銅反應(yīng)時也被我們采用。
而設(shè)計性實驗是對學(xué)生思維能力的高層次要求,它要求學(xué)生運用所學(xué)知識和一定的實驗技能,通過分析、綜合、推理、聯(lián)想、想象等多種思維活動設(shè)計出實驗的具體方案,并用實驗加以驗證。如指導(dǎo)學(xué)生設(shè)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(xué)生親自嘗試創(chuàng)新思維和能力的飛躍,對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的合作意識,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力可以獲得意想不到的效果。
創(chuàng)新教育是“三個面向”的需要,我們要轉(zhuǎn)變教育觀念,在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)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(xiàn)出許許多多的創(chuàng)新型人才。
參考文獻:
《河南教育》
《中學(xué)化學(xué)題庫》
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