創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力,創新能力的培養是素質教育的核心。化學是一門以實驗為基礎的學科,如何發揮化學教學的優勢,培養出適應時代發展的高素質創新人才,是廣大化學教師必須探究的重要課題。
下面我結合自己的教學實踐,談談對在化學教學中培養學生創新能力的認識,供同仁參考。
一、創新思維的培養
怎樣培養學生的創新思維呢?首先要有濃厚的學習興趣,對化學現象產生強烈的探究欲望,這是一切創新的基礎。
1.激發學生學習興趣,為創新打下基礎。
化學與我們的生活緊密相連,各種與化學有關的現象也隨處可見。如:鐵器放在潮濕的地方容易生銹;新買的鋁鍋第一次燒自來水后會有黑色斑點出現等。我們在生活中也會遇到一些奇妙的化學現象,如:在一鋁制的易拉罐內充滿CO氣體,而后向易拉罐內倒入適量的NaOH溶液,立即用膠帶將罐口密封,一段時間后會有什么現象出現呢?首先,易拉罐“內凹變癟”,緊接著“癟了的易拉罐又重新鼓了起來”。對于“內凹變癟”現象學生很容易解釋。因為學生很容易從已有的思維定勢出發——物質之間發生反應時,只從加入的物質分析、考慮,即只分析NaOH溶液與CO的反應,就可以得出易拉罐“內凹變癟”現象的原因。為什么會產生“癟了的易拉罐又重新鼓了起來”的現象呢?深入思考,不難得出易拉罐本身的材料“鋁”也會與NaOH溶液發生反應。對這些現象的好奇,能激發學生學習化學的興趣,從而迸發出創新的“火花”,為今后教學打下良好的基礎。
2.大膽質疑,拓展創新思維。
古人云“學起于思,思源于疑”,疑是一切創新的基礎。有疑問才能促進學生去探索,去創新。學生的疑問往往都是從好奇心開始的。學生活潑好動,對什么都充滿好奇心,遇到問題喜歡“打破砂鍋問到底”。化學教學中,要正確對待學生的好奇心,鼓勵他們積極思考,引導他們大膽質疑,這是培養創新意識的一個重要手段。在學生質疑的基礎上,老師也應恰當質疑。老師在質疑時,學生并非以閉合的思維方式、被動地參與到認識過程中,而是以開放性思維方式主動地解惑。質疑,是從一般思維發展到創新思維的關鍵。學生掌握某種化學原理后,教師要提出有應用性和發展性的疑問,這樣才能激發學生運用創新思維解決實際問題。例如:教師在講授實驗室制取CO氣體的方法時,講述了用稀HCl與石灰石反應。可向學生質疑:(1)稀HCl能否換成濃HCl?(2)稀HCl能否換成稀HSO與石灰石反應?(3)石灰石能否換成NaCO或MgCO?又如:往NaOH溶液中滴加鹽酸,觀察到氣泡的“異常”現象時,要引導學生分析原因,并設計NaOH的貯存方法。這樣質疑和解疑,能避免學生解決問題途徑的單一性,可以從多角度、用多種方法解決問題,即從一般的思維方式拓展到創造性思維方式。
3.培養學生發散思維,是創新的關鍵。
要培養學生的創新思維,首先要鼓勵學生進行發散思維。在教學中要鼓勵學生提出自己的獨到見解,對學生解題中有創新的地方,即使是在萌芽狀態,也要積極扶持,千萬不能有意無意地撲滅學生大腦中冒出的各種新奇的創新性的火花。在考試中也應鼓勵學生進行創新,凡是有獨到見解的或有新穎地方的解法,即使答案有不準確的地方、不全面、不完整,也應酌情給高分。這樣才能拓展學生的思維,達到學生自主創新的目的。
二、創新能力的培養
創新思維和創新能力的培養是一切創造發明的基礎和源泉。如何培養創新能力呢?下面談談觀察能力、想象能力、創新實踐能力的培養。
1.培養觀察能力。
觀察是一切探究活動的開展,周密、精確的觀察是一切科學實驗的基礎。實驗時要引導學生掌握正確的觀察方法:要從實驗操作、實驗現象、實驗儀器的名稱、使用條件與使用方法等方面觀察;還要從整體到局部,從靜到動,從反應物到生成物的顏色、狀態等不同視角,仔細觀察,善于發現相同及不同的現象,養成良好的觀察習慣,把觀察和思維緊密結合起來。從而引導學生從實驗現象中發現問題并提出問題,創造性地分析問題、解決問題。
2.培養想象能力。
想象是創新的基礎,怎樣培養學生的想象力呢?要培養學生的想象力,首先要讓學生學會聯想。如講到CH氣體燃燒的火焰顏色時,要聯想到CO氣體、H燃燒的火焰也是淺藍色;講到O的實驗室制法時,聯想到運用這套裝置還能制取CH、NH等(加熱固體制取的)氣體;學到濃硫酸具有強腐蝕性時,聯想到如果濃硫酸灑到了皮膚或衣物上,該如何處理,等等。培養學生的想象力,還要大膽猜想、幻想。例如講到空氣中的N的性質時,假如空氣中沒有N,O變得異常活潑,會對現在的生活產生怎樣的影響?對學生的發散性思維,老師要及時給予鼓勵和贊揚,為創新奠定基礎。
3.培養創新實踐能力。
創新實踐能力是形成創新能力的基石。化學教學中的實踐能力的培養要通過化學實驗實現。在平時的教學中,我們將教材中的演示實驗分為三種形式:(1)對于一些重要實驗,教師演示,學生觀察,師生共同分析現象、得出結論;(2)對于一些要求不高的實驗,讓學生在實驗室自行實驗,并要求學生按照自己的試驗方案上臺演示;(3)對于一些難度較大、要求較高、現象又不明顯的實驗,教師先演示實驗,在演示時要留“空白”和“開發區”,引導學生思考分析。讓學生在觀察中提出問題并加以分析、討論實驗的“空白”和“開發區”,使學生處于積極探究問題進而解決問題的良好狀態,進而促進實驗的改良,達到提高學生創新實踐能力的目的。
例如,在進行“實驗室制取CO氣體”的實驗時,首先要學生弄清實驗裝置的設計程序:發生裝置—凈化裝置—驗證裝置—尾氣處理裝置等,觀看本節的實驗裝置圖示,再讓學生思考:(1)利用制H裝置是否能收集到純凈、干燥的CO氣體?(2)換用哪些儀器和藥品可以收集到較多純凈、干燥的CO氣體?(3)怎樣驗證是CO?學生各抒己見,有的要求上臺演示。在第一次實驗課上就要注重對學生進行創新思維的引導教育,這有助于培養學生良好的學習習慣、創新意識和創新精神。從而使學生今后學習Cl、SO、NH、CH等氣體的制法時,能舉一反三、觸類旁通。
教材中還有一些探究實驗,教師應注重設計實驗、改進實驗操作等,重視學生的主動探究。這類實驗對學生思維能力提出了更高層次的要求,它要求學生綜合所學知識和實驗技能,通過多種思維方法獨立設計出一套實驗方案,并運用實驗加以驗證。它要求學生在學習中不拘泥于教材,標新立異、別出心裁、積極地提出自己的新觀點、新思路、新設計、新途徑、新方法。以“科學探究”為主要形式,以辨析真偽引發認識沖突,激起探究的深入,開發學生的創新能力,從而到達成功的彼岸。
創新教育是國家進步和發展的需要,所以當代教育事業的重中之重是培養學生的創新思維和創新能力。我們要改變以往的教育觀念,培養學生的創新素質。相信在不久的將來許許多多創新型人才會不斷涌現。