1、1化学教学中的创新教育中学化学中的创新教育不是去开拓和创新未知的知识和知识体系,而是创设一定条件和氛围,引导、启发学生去模拟、探究原科学家的实践活动过程,发现“新”现象,通过联想、判断、推理和综合分析,归纳出物质呈现如此现象的本质和规律,这就是中学化学教学中的创新教育。本文重点谈谈创新思维和创新能力的培养。 如何培养创新思维呢?首先要有良好的学习心态,有强烈的求知欲,对化学现象能产生强烈的好奇,这是一切创新的基础。爱因斯坦说过,他没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而导致了重大的发明创造。化学与我们的生活息息相关,各种与化学有关的
2、现象随处可见。用砖砌墙和贴瓷砖时,先要将砖和瓷砖用水湿润;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,这些奇妙的现象激起学生的好奇心后,就能促使他们去学习掌握水泥、铝和氮气的性质。 我们也会遇到一些奇特的实验现象。例如:一铝制的盛饮料的易拉罐内充满 CO2 气体,然后往罐内注入适量 NaOH 溶液,立即用胶布将罐口密封反应一段时间后可能会出现什么现象呢?首先,易拉罐“内凹变瘪” ,接着“瘪了的罐重新又鼓起来” 。对于前面的现象一般很容易解释。这是2因为学生很容易从固有的思维定势出发,即分析物质发生变化时,只从加入的物质来考虑,只分析 NaOH 溶液与 CO。的反应,就
3、能得出易拉罐“内凹变瘪”的现象。为什么会出现后面的现象呢?深入思考,不难得出这是因为容器本身“铝”与氢氧化钠溶液也会发生反应。 对这些现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,进发出创新的火花。 其次,在学生良好的心理基础上,老师们应该恰当质疑。古人云:“疑者觉悟,觉悟之机也;一番觉悟,一番长进” 。科学研究、探索活动尤其需要质疑。疑而启思,疑而生变。在教师的质疑中,学生不是以一种被动接受的闭合的思维方式参与到认识过程中,而是主动地以开放式思维去解疑。质疑,实际上构成了从一般性思维发展到创造性思维链上的关节点。 质疑时,常以“原理型”为主。学生掌握某种化学原理后,教师提出有
4、发展性应用型的疑问,进一步拓展学生的创新思维,去解决实际问题。教师在进行萃取操作教学时,讲述了要将分液漏斗倒转过来进行振荡的原理后,可向同学们质疑:当两种互不相溶的溶液发生反应时,应怎样才能使两溶液反应充分?在复习完氨气的喷泉实验后,学生可以思考:Cl2、CO2 在 NaOH 溶液中、乙烯在溴水中、SO2 在酸性 KMnO4 溶液中能否形成喷泉。通过这样的质疑和解疑,学生将避免解决问题途径的单一性,而是多角度、多方法去解决问题。即从惯常的思维方式上升到创造性思维方式。 要学生学会这种思维并引导自己进行创新思维,教师要充分调动学3生经常作这方面的训练,如一题多解、一题多变、多题一解等,这些都是培
5、养学生发散思维的良好途径;同时要鼓励学生提出不同意见,对学生解题有创新的,即使在萌芽状念,都要积极扶持,千万不能有意无意的扑灭在学生大脑中冒起的各种神奇的创新性的火花;考试也应鼓励创新,凡有新颖解法和独特见解,即使答案不完整,不全面,有不准确之处也应酌情给高分。这样不仅拓宽了学生的思维,而且能求异,达到创新的境地。 培养想象能力,要学会联想。讲到 CH4 气体燃烧的焰色时,要联想到 H2、CO 气体燃烧的火焰也是淡蓝色;讲到 CH4 气体的实验室制取时,联想到用这套装置还可以制 O2、NH3 气体;讲到硬水的软化时,想到水壶为什么易起水垢;讲到浓硫酸的强腐蚀性时,想到皮肤沾了浓硫酸时,应该怎么
6、处理。 培养想象能力,还要大胆的猜想、幻想,甚至异想天开。例如讲到N2 的结构和性质时,假设 N2 不存在氮的化学键,N2 变得非常活泼,世界将会变成怎样?对这种意想不到的想象,老师要及时加以肯定、称赞,爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要” 。 创新观察能力、创新实践能力也是形成创新能力的重要部分。观察是一切知识的门户,周密、精确和系统的观察是一切科学实验、科学新发现的基础。实践能力是将创意付之实现的精心设计,是创意与创新的桥梁。化学是一门以实验为基础的学科,培养这两方面能力,要加强课堂实验的教学。实验时,同学们要从实验现象、实验操作等不同视角,仔细观察,善于发现共同现象和不同
7、现象,形成良好的观察习惯。在平4时教学过程中,要充分利用化学实验或其它直观条件激发学生的观察兴趣,引导学生掌握基本的观察方法,把观察和思维紧密地结合起来,使学生养成良好的观察习惯。如在引导学生观察实验仪器时,要求学生弄清实验仪器的各结构名称、使用方法与使用条件;观察实验现象时,要求学生从整体到局部,从静到动,从反应物到生成物的状态,要弄清观察对象的主要特征及变化情况,引导学生从化学现象中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。同时,教师要在实验时留有“空白”和“开发区” ,引导学生去发现,去创新,锻炼自己的创新实践能力。现行化学教材中的一些演示实验和学生实验,主要是作为验证化学知识的手段,帮助
8、学生理解和巩固化学知识,对发展学生的创新能力不能起到良好的促进作用。为了培养和提高学生的创新能力,我们在教学过程中还必须加强实验教学,注重对学生进行改进实验、设计实验等方面的指导。例如,在进行“氯气实验室制法”的演示实验教学时,学生弄清楚了实验装置设计程序(发生装置净化装置收集装置验证装置尾气处理装置等),理解了控制反应条件,对比试验等实验方法,我先让学生观看本节 8 页的装置图示,再让学生思考:(1)该装置是否能收集到纯净干燥的 Cl2(2)添加哪些仪器和试剂可收集到纯净而干燥的 Cl2(3)如何验证 Cl2 的漂白性?不一会有的提出“浓盐酸易挥发,气体中气有 HCl 气体和水蒸气。 ”有的
9、认为:“排空气法收集 Cl2 容易混空气” 。有的说:“难以确定收集满否”等等。学生各抒己见,有的要求上台进行演示。第一次实验课对学生进行创新教育,有助于培养学生的良好的学习习惯,5创新意识和创新精神。在后面学习 HCl、SO2、NH3、CH4、CH2=CH2 等气体的制法时,学生都能举一反 三,触类旁通。 而设计性实验是对学生思维能力的高层次要求,它要求学生运用所学知识和一定的实验技能,通过分析、综合、推理、联想、想象等多种思维活动设计出实验的具体方案,并用实验加以验证。如指导学生设计实验组合装置,组织环保小组测定水体污染等课外实验,能让学生亲自尝试创新思维和能力的飞跃,对激发学生学习兴趣,提高学生学习的主动性和自觉性,培养学生学习的合作意识,开发学生的创新能力可以获得意想不到的效果。 创新教育是“三个面向”的需要,我们要转变教育观念,在教学中注重培养学生的创新思维和创新能力,培养创新意识和创新精神。在不久的将来一定会涌现出许许多多的创新型人才。