關于在化學課堂教學中培養學生的創新能力
盧雪玲
傳統的化學教學僅僅是通過對已有的化學知識的灌輸、鞏固,培養出一批高分低能的人才,這與培養具有創新意識、創新精神、創新能力的素質教育大相徑庭,嚴重制約了學生素質的發展與提高,違背了《化學教學大綱》中關于“關心自然、關心社會、培養能力和創新精神”的教學目標,因此,把化學教學與社會、生活實際聯系起來,與素質教育、培養能力結合起來,實施創新教育、開放性教學。創新教育是中學素質教育的靈魂,課堂教學是實施創新教育的主渠道。中學化學課堂教學作為化學教育的主渠道,除了傳授化學基礎知識、基本技能外,還要培養學生的創新意識、創新精神和創新能力,使學生想創新、敢創新、會創新。那么,如何在化學教學中培養學生的創新意識和創新能力?這是時代給每位化學教師提出的一個新課題。對此,本人有以下認識。
一、營造寬松氛圍,培養創新意識
營造寬松的教學氛圍,也就是創造自然、和諧、平等的教學環境。在這個環境里,允許學生打斷教師的講話,允許學生對教師的講話、觀點提出異議,允許學生相互討論、師生之間、學生之間多向交流。這樣就有利于消除上課時過于拘謹的場面,有利于縮短師生之間的感情距離,在這個氛圍里,學生就會勇于發現問題,敢于提出問題,主動解決問題,他們的創新意識,就會自然得到培養和發揮。同時,教師要給學生一個自由活動的空間。英國哲學家約翰·密爾曾說過:天才只能在自由的空氣里自由自在的呼吸。心理學研究表明:一個人如果在思想上和行動上都具有獨創和革新的精神,那就必須承擔犯錯誤的風險。
例如,演示酒精與水混合總體積縮小的實驗,同時證明構成物質的微粒之間有空隙,會有學生提出是不是所有兩種液體混合后總體積都會縮小呢?有沒有增大的呢?構成固體的微粒之間是不是也存在空隙?這些問題的提出,說明學生有著強烈的創新意識,并孕育著可貴的創新精神,我們應高度贊揚其敢于懷疑、敢于探索的精神,號召其他學生向他學習。雖然他提出的這個問題不利于分子間有空隙的解釋,但不能制止學生提出不相關的問題,因為這樣就遏制了學生的創新意識。我們要努力營造寬松的環境,使學生的創新意識得到不斷滋長。
二、創設多樣情景,培養創新意識
培養學生的創新能力,并不意味著讓學生去合成新物質,發現新元素,而是要通過訓練使學生能運用創造性思維去發現未曾學過的化學知識、對一些教材上沒有介紹的問題提出自己獨到的、有說服力的見解。教師的任務在于抓住教材中的每一個可利用的素材,去引導學生探索未知的概念、原理、反應規律,去探索知識的奧秘。
例如,在“原電池”內容教學中,我首先設計了這樣一組實驗:
①將鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現象并分析原因。
②將銅片和鋅片用導線連接插入同一盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現象。
③在②的導線中連入電流計,觀察指針偏轉情況。
④用干電池確定指針偏轉方向,以確定電子流動方向。
學生親自動手操作,并通過對實驗現象的分析認識到:②中的裝置是一種能夠把化學能轉變成電能的裝置,導線上有電流通過且電子是由鋅片經外電路流向銅片的。
師生共同分析,總結出鋅銅原電池的工作原理:
負極(鋅片):Zn-2e- === Zn2+(氧化反應)
正極(銅片):2H++2e- === H2↑(還原反應)
電解液:稀硫酸
電池反應:Zn+2H+ === Zn2++H2↑
此時設疑:比較①、②中的反應,其反應實質、反應的化學方程式基本相同,為什么①中無電流,而②中有電流產生呢?經討論,學生結合已有的物理知識和化學知識,得出結論:在外電路上,由于鋅銅活潑性不同,產生電勢差,電子由鋅片經導線流向銅片;在內電路中,溶液中氫離子向銅片移動,鋅原子和氫離子分別在兩極發生氧化反應和還原反應,使之構成閉合回路。 三、靈活結合教材,培養創新能力
在一切創造發明活動中,創新意識、創新精神是基礎,而創新能力是核心。創新能力可分為兩種:一是特殊才能的創造能力,即科學家等杰出人物的創造能力,他們的發明創造對整個社會來說是新穎的、獨特的、前所未有的。二是自我實現的創造能力,即對個人來說,是新穎的、獨特的。中小學的創新教育主要是培養學生自我實現的創新能力。
1. 想象能力的培養
愛因斯坦說過:“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”??梢?,想象能力對于學生形成創新能力具有積極的作用。培養學生的想象能力,一是有意識讓學生聯想,如講到甲烷氣體燃燒的焰色時,聯想到氫氣、一氧化碳氣體燃燒的火焰也是淡藍色;講到濃硫酸的強腐蝕性時,聯想到皮膚沾了濃硫酸如何處理等。學生這種新奇的想象,教師要加以肯定、稱贊,因為提出一個問題往往比解決一個問題更重要。
2. 創新思維的培養
創新思維具有求異性、靈活性、獨創性等,其主要體現是靈活性。一是思維方向靈活,善于從不同角度和方面思考;二是思維過程靈活,從分析到綜合,從綜合到分析,全面進行綜合分析;三是遷移能力,能舉一反三,多解求異,進行發散式思維。在教學中進行一題多解訓練,就是學會從不同方向、不同角度去思考,沖破“思維定勢”的能力訓練。例如,將一個鋁制盛飲料的易拉罐內充滿二氧化碳,然后向罐內注入適量NaOH溶液,立即用膠布將罐口密封,反應一段時間后可能出現的現象是什么?分析物質發生變化,從加入的物質考慮,這是學生固有的思維定勢,所以一般學生只分析NaOH溶液與二氧化碳的反應得出“易拉罐內凹變癟”的現象,而忽視了容器本身鋁與NaOH溶液反應,因此漏掉了“癟了的罐重新又鼓起來”的現象。
3. 觀察能力、實驗能力的培養
創新觀察能力、創新實踐能力是形成創新能力的重要部分。周密、系統的觀察是一切科學實驗、科學新發現的基礎。實踐能力是將創意付之實現的精心設計和勇于實踐的能力的總和,是創意與創新的橋梁。培養這兩方面能力,要加強和補充課堂演示實驗,要求學生從實驗現象、實驗操作去仔細觀察,善于發現共同現象和不同現象,形成良好的觀察習慣。在課堂演示實驗中,要留有空白讓學生去發現、去創新,鍛煉學生的創造實踐能力。
四、指導研究性學習,培養學生的創新能力
根據化學學科的特點,讓學生主動探索自然,接觸社會,選擇課題,利用已有知識解決實際問題。如指導學生調查本地區的生活污染情況,并提出幾種解決方案等,倡導學生自由組合選擇寫小論文,在書寫過程中,指導學生查資料,搜集數據,形成一定的文稿,這樣就可以大大鍛煉學生的綜合應用能力和創新能力。
培養學生創新意識,教師首先要有創新意識。教師要轉變教育觀念,要承認個性差異,不能用一個模式去培養學生的創造能力,要堅持分層次教學,分層推進,因材施教。我們堅信每個學生都有創造潛能,通過適當教育都可能成為某一方面的創新人才。要認識到學生是創新教育的主體,教師的主要任務是創造各種條件,幫助學生生動活潑、主動地、全面地發展自己的創新意識、創新精神和創新能力。
總之,在教學過程中,無論采用什么樣的手段和方法培養學生的創新和創造能力,都必須給學生提供一個寬松有序的環境和氛圍,讓學生有充裕的時間和無限的空間去思考,探求新知識,提出新問題,解決新問題,這樣才能真正把培養學生的創新意識和創造能力落到實處。