科學素養下如何培養學生的創新思維能力

陳瑞娟

創新的目的是不走老路，既遵循事物發展的規律，思維是知識創新的基礎，而知識的積累是學生創新思維的源泉。思維系統學習過程是我們實現自己知識體系進行創新或變革發展的內在基礎。 因此研究它首先需要學生自身有一定的基礎知識作支撐，對我們自身原有思維系統知識規律進一步的研究，提出自己對思維體系新變化發展過程的一些正確認識看法，從而才能真正進行其思維方式變革活動。可以說只有科學而沒有科技的創新就沒有社會科技進步，也將沒有現代社會發展。為了實現今后社會的中高速健康發展，我們現代教育必須重視培養并造就出更多具有現代化學知識創新思維高素質的化學專業人才，因此我們老師作為現代教育科研工作者，除了傳授與教育學生化學基礎知識和基本應用實踐等技能課程學習外，還要注重如何培養和教育學生有自己獨有的科學創造性思維，必須引導善于學生發現問題，引導學生想辦法解決問題。那么，在初中化學新課程教學進程中該如何進一步培養初三學生良好的創新思維品質呢？我認為需要做到以下幾點：

一、夯實基礎知識，筑牢創新思維根基

初三學生的困惑是化學知識太過于零散與繁雜。每一堂課里出現的每個知識點學生都能單獨地去記憶學習，一個個知識點學生本身也是相對容易理解并記憶起來的。但當我們有在一道題目里面連續出現了至少有兩個化學知識點時，他們就容易感覺到不知所措。其實有時他們覺得每個基礎知識都已經掌握了，不會及時地將所學知識點需要加以整理歸納，總結與梳理，整理歸納成一條線之后，再逐一去梳理形成認識的網絡，沒有真正將各個具體物質之間性質在相同之處和不同之處相互聯系、區別結合才能容易理解，俗話說所謂的“熟能生巧”要能夠靈活地運用這個知識，首先我們必須先得熟練地掌握一些基礎知識，這是個根基也是一個基礎，否則，所謂的“能力”也就真就成了無源頭之水、無其本之木了，不僅“知其然”，還“知其所以然”。對一些剛起步學化學基礎知識的學生來講，很難快速理清化學各知識體系間的關聯以及弄清它們之間存在的各種內在因果聯系。所以老師要引導學生做到“堂堂清”“課課清”“單元清”的學習方法，教學生重視知識歸納和整理就顯得尤其重要。

通過思維導圖構建知識網絡結構是培養學生創新思維的重要方法。初中化學教材中有關酸堿鹽關系等的一些基礎知識如何學習， 對于大部分初中生來說這都是學習過程之中的一個基本難點但同時也是一個知識重點。學生在運用起來往往又覺得無從入手，也是學生有沒有真正深入學習好化學基礎知識之間的一道重要分水嶺。有些時候初三學生第一次在學到這個重要知識點內容時也會感到好像一下子就突然從醒悟中反應過來了化學怎么越學越好，但為什么另外有些初三學生從開始學習就已經變得很容易感到迷茫，不知道到底該怎樣來學好化學，越想去學就越會變得越糟糕。其實這個原因可能是因為現在這些學生往往不會很懂得去將這些酸堿鹽溶液之間性質的相同點和不同點聯系結合起來，從而幫助加深記憶理解和促進思維理解，在學酸堿鹽的化學課過程中我個人往往喜歡運用思維導圖的形式并適當結合了我國現行初中化學酸堿鹽知識的教育方式的一些教育特點，建構成一些化學思維導圖。現將酸、堿、鹽單元的部分知識體系歸納如下：

通過學習以上內容歸納，不僅要能做到將本單元知識點有機連成條線、條理化和網絡化，便于學生由點開始沿著每一條線去發散理解每個單元知識點間相互的關系，還要引導學生能規范并正確地寫好化學式及各種酸堿及鹽元素之間產生的各種反應中涉及的到底是哪些基本化學反應方程式類型。不同基本反應類型的化學反應方程式寫法上的共同特點等，重點是發生復分解反應需要的化學條件及某些物質的溶解性等的應用，把某些物質特有的溶解性特征編成一段順口溜可以幫助培養學生理解記憶，進而幫助學生對某些物質成分之間相互的物質轉化反應關系等形成的一個整體相對比較完整系統的科學認識，最終這樣才能培養形成學生一種可以由一種元素過渡到多種物質、由宏觀過渡到微觀、由表面現象過渡到深層本質、由表及里的去分析預測出某個物質本身可能所具有怎樣的某種性質特點和它可能如何發生的各種本質變化特征的科學思維的推理能力。

二、創新教學模式，營造創新思維環境

當今我國科教文化興國政策乃是發展教育科學的十大重要基本方針問題之一，作為當代一名全心全意為民族國家社會主義培養優秀接班人奮斗的人民教師，我充分認識到如何培養出學生強烈的學習創新思維精神，讓我們學生也擁有一種新時代學習所需培養的學習創新思維能力，并不斷向深層次發展的重要性。傳統老師課堂講授式的教學，對現在初中學生還只是作為一名最普通的小觀眾，根本不能夠真正地融入到課堂，對促進學生的思維和全面培養創意思維能力是非常不利的，因此老師更新和轉變思維教學思想觀念勢在必行。現在我提倡讓學生可以在這種開放的民主自由的思維教學思想氛圍環境下自主學習。要真正將學生思維激發出一種創新思維，教學的模式應該從傳統教師講授的“單邊活動”變成“雙邊活動”，讓每位學生的創新思維也要跟著老師們的教學步伐而動起來，讓大家有機會一起進行并且真正快樂地去參與于其中。這樣子對每個學生創新思維意識的積極培養才是更行之有效的。為便于達到上述目的我們一般也適當采用實驗小組進行合作的形式。例如，實驗室制取二氧化碳的實驗裝置，從教材提供的幾種儀器中根據實驗的原理和反應條件選取一些實驗儀器并進行組裝，組織學生進行小組討論，最多可以組裝成幾套，分別有什么優缺點？并不是每堂課都適用小組合作，一般需要深入理解概念或需要集思廣益的知識點才采取小組合作的形式。老師提出值得學生討論的問題，合作前先給時間讓學生獨立思考，讓學生對問題有自我認知，然后讓學生在小組內積極主動發言表達自己的見解。而老師要以鼓勵的態度面對學生的創新，耐心聆聽學生的見解，接受學生的不足之處，并提出修改意見，讓學生的創新思維得到回應，收獲來自老師的肯定。正所謂龍生九子，各有不同，學生在對知識的理解存在差異是不可避免的。

三、改革實驗教學，拓展創新思維的途徑

化學學科是一門完全建立在科學實驗基礎上形成的獨立學科，實驗也是研究化學理論的靈魂。因此，教師要特別重視化學實驗教學，改革化學實驗教學模式，注重對學生創新思維的培養和挖掘。

（一）課外自主探究實驗，激發學生的探索欲望

根據自己多年積累的做化學實驗的經驗與積累，因為初三才剛正式開始接觸學化學實驗，所以老師自己將演示的實驗步驟的實際操作按步驟順序進行一些啟發性的實驗講解分析和實驗示范操作，設計一個個問題并引領讓學生能夠獨立去思考，領會問題要點，讓學生理解為什么可以這樣來操作，通過解釋實驗中現象來得出分析結論，而并不是直接播放演示實驗視頻。這種教學操作方式可以更有效地避免一些學生會因自己沒有親自動過手機會多而走神，甚至失去了對學習化學的強烈興趣，應用這些知識進行解決復雜問題上的實驗創新研究能力也是通過在各種問題探索解決上的實際活動探索中不斷積累形成起來和在實踐中發展積累形成起來的。讓學生既具有掌握一定水平的化學實驗基本知識，并且還要鼓勵指導學生在實踐中自己獨立動手并大膽實驗。我讓學生利用休息時間利用家里的日用品做課外實驗，例如制取過濾裝置、6B鉛筆芯導電、親手制取炭黑、自制酸堿指示劑、晶體的制取等，要求學生將自制的成果和制作過程的視頻帶回學校進行交流和評比，并選出優秀的作品進行表彰。學生的實驗學習活動過程中要盡快地解決好這些生活實際中科學小問題，他們就會去上網進行查找和收集到大量的新事物和一些相關知識信息書籍資料和實驗學習活動資料，并會去從中進行分析去粗取精，去偽存真，組織進行資料搜集整理。這樣便能通過上網進行一些自己比較深入細致的研究分析和進一步思考與探討，從而逐步去構建起了一套他們自己較為系統完備的科學知識，這樣來做不僅是能夠促使學生學到基礎知識，實驗操作應用能力上也得到極大程度地鍛煉提高，也確實能提高他們在動手實踐環節中發現實際小概率問題時的分析思維以及創新應用思維能力。這些科學特色活動提高了學生主動參與學習活動，參與自主科學活動實踐和自主創新和探究實踐的強烈主動和積極性，使他們獲得了主動實驗的成就感。

（二）課內分組探究實驗，培養學生的創新思維

有些實驗先是老師對實驗方法和實驗步驟等進行簡單講解分析和操作示范，然后讓老師現場進行操作演示實驗。這種實驗教學方法取得的良好結果就是往往也是老師可以通過觀察看到某些明顯實驗現象自己也會得出結論，節省學生許多研究時間，但有些學生還是只是知道老師做個什么實驗，他看著老師做，說什么就聽什么，沒有機會真正親身參與到其中，看完了實驗方法后還不知道做實驗時的真實目的是什么，反應過程原理究竟是什么，過一段時間有很多的同學是直接就將整個實驗的過程的內容和基本現象幾乎都完全地忘記，在以后的專業考試中再次遇到這一重要實驗問題時都還是顯得無從下手.問題的根本原因還是由于學生沒有能真正掌握，缺乏一個實驗探究的過程，沒有經過思維分析而是被動接受知識。針對我們實驗室一些學生容易遇到的這種情況，例如，實驗室中要制取二氧化碳，教材中就直接給出實驗室制取二氧化碳的藥品及相關原理，如果老師自己直接就用書本上給出的大理石和稀鹽酸的反應方法去做實驗去制取二氧化碳。藥品的選用一直在學生考試中比較容易混淆的一個實驗，所以此次我想采用進行了一個分組式的探究型的實驗，通過對稀鹽酸與大理石、稀硫酸與大理石、稀鹽酸與碳酸鈉三個反應來進行探究實驗，再通過每個小組的同學及老師之間進行互相的交流，分析歸納出每小組制取的優缺點。學生也能通過這些分組型的探究實驗與分析實驗對比，從中找出目前在實驗室內制取二氧化碳最好的藥品，然后由老師來現場指導直接進行現場演示的效果。因此在實驗教學中，教師條件允許的情況下盡可能設計探究實驗給學生探究，大膽地讓學生自己做實驗。學生不但能學會如何解決現實問題的邏輯思維能力，而且還學會如何向自己提出一個疑問（如這種方案可行嗎？有什么優缺點？等等），這樣既能提高學生的實驗水平，又能培養學生的創新精神。

通過長期第一線的教學工作實踐都證明：合理發揮和有效利用我國現代化教育學科手段與特有的學科特點，通過努力創設了各種層次不同的結構形式的多種多樣形式的化學實踐教育課程實驗，結合著我國當代學生與自身發展的各種社會實際生活情況，與時俱進大膽地嘗試對化學各種基本教學及實踐培養方式的應用進行大膽地靈活地探索和改進，在對實際社會化學知識進行教學的應用，活動中做到不但能做好“授人以魚”任務，還要努力做到上好“授人以漁”課 ，提高對每位初三學生而言基本必備的中學現代化教育學科核心素養，逐步造就形成富于自主性創新思維活動特征的新一代中學生的良好個性學習的品格，成為真正打造適應新世紀這個全新時代要求、勇于科學自我實踐開拓、善于應用科學理論創造新思維與時俱進的應用型新世紀人才。