化学教学中创新的教育探索与实践

1、化学教学中创新的教育探索与实践 上南中学 朱弘“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界民族之林。”因此提高创造能力是提高全民族素质的首要任务，是实现“教育面向现代化，面向世界，面向未来”和“科教兴国”战略目标的关键。人类正进入一个新的经济时代知识经济时代，能否接受未来知识经济的挑战，关键在于能否培养出大批具有知识创新和技术创新的人才。中共中央、国务院颁布的关于深化教育改革全面推进素质教育的决定就强调了实施“素质教育”要“以培养学生创新精神和实践能力为重点”。可见“创新教育”与“素质教育”是一致的，而且能推动“素质教育”的发展。中学的基础知识教

2、学，特别是理科教学，是对前人研究、发现所积累的基础自然科学知识成果的传播再现，不具有首创性，化学是未来世纪的中心学科，如何发挥化学教育的优势，对学生进行创新素质的培养，培养二十一世纪所需高素质创新人才是广大化学教育工作者探讨的重要课题之一。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。下面，结合我的教学实践，谈一谈“在中学化学教学中对学生创新能力的培养”的一些具体做法。一、问题课堂教学实施素质教

3、育虽有了一定程度的改观，但从未来社会对人才培养的要求来看，仍然存在着诸多问题，一个突出感觉是缺乏“创新”的氛围。主要表现在：1重“形式”问答，轻“过程”思考。课堂上教师边问边讲，边演示边提问，师问生答，教师自问自答，一问一答，一问再问，一问到底。表面上看，教师在用一个个问题引导学生，启发学生，发挥学生参与教学的积极性。可实际上，很多时候教师提出的问题过于简单，“是不是”、“对不对”之类毫无启发性的问题根本激发不了学生的思维。而即使提出的问题具有一定的思考性，但由于教师一般不留给学生比较充裕的时间独立思考，致使很多学生还来不及想明白便不得不马上回答，结果不是回答不上来就是回答不完全，最后还得教师

4、给出“标准答案”。2重“机械”观看，轻主动表达。课堂上学生听教师讲、看教师演示的时间占的太多，而自己独立表达的时间太少。很多实验，其现象和结论常常不是学生本人亲自观察和分析得出的，而是由教材或教师先入为主地描述出来的。学生尽管在实验观察中发现了一些“反常”现象，并很想问个“为什么”，有时或许还会对教师的解释有不同的意见和看法，但却没有表达的机会。3重共性“标准”，轻个性发展。课堂上学生没有个性化“选择”的“自由”，完全按照教师预先设计好的任务和方案，循着教师的“眼神”去机械地观察，循着教师的“手势”去重复地操作，循着教师的“口型”去呆板地回答，不能就某个实验或问题发表自己的“意见”， 不能就某

5、个实验或问题展开同学之间的“讨论”，更不能就某个实验或问题形成和提出自己的“见解”与“设计方案”，从而压制甚至扼杀了学生的个性和创造性的发展。纵观以上现象和事实，我们不难得出结论：我们的课堂教学太缺乏“创新”的氛围了，已经严重影响到学生创新能力的培养和发展。二、思考以未来社会及素质教育的要求来审视我们的课堂教学，缺乏创新氛围的根本原因，宏观上看，在于传统教育的影响，“灌输式”、“填鸭式”、“满堂灌”等以训练记忆力为中心的教学方法充斥于课堂，严重阻碍了学生的学习积极性、主动性和创新性，造成课堂生活机械、僵化，缺乏活力；从学科教学来看，在于我们的一些教师对“创新”缺乏应有的认识，一些教师认为：对于

6、中学生，提培养创新或创造能力太高了，那是大学的事；即使在中学阶段能培养学生的创新能力，那也是对少数尖子生而言，而对大多数学生来说，更多的是接受和继承现有的知识，他们的能力很难达到学会学习、探索创新的水平。应该说，这些认识是带有一定的普遍性的，是对创新本身的一种模糊狭隘的认识。首先，求新、求异是人的本质特征之一，这种特征往往表现为对未知世界的探索和对现实世界的超越的本能。俄国著名科学家巴甫洛夫曾经指出：高等动物除了具有觅食、繁衍、趋利避害等基本的本能之外，还有一种“探究”本能。他认为，人类对新知识的追求，对未知世界的探索就是这种本能的延伸和发展。这就是说，人类本身就包含着创新的本能。这种创新本能

7、往往是潜在于人身上成为人的潜在能力。这种潜在能力需要开发才能变成现实能力。教育就是开发和培养这种创新潜能的基本手段。其次，我们要求中学生达到的创新与诸如科学家所从事的那种意义上的创新是有区别的。对于中学生来说，他们发现与解决的仅仅是对其本身而言，属于一种新问题、新知识、新思想和新方法，而科学家们发现和解决的常常是人类从来没有发现与未曾解决过的新问题或新事物。比如，在学习元素周期表时，我们不必也不可能要求学生像科学家那样去发现目前尚未发现的新元素，而只能要求他们模拟和循着科学家研究元素的思路和方法，根据某一元素在周期表中的位置，指导学生通过联想和它邻近元素的性质及反应现象，想象它可能具有哪些性质

8、，属于金属还是非金属，其强弱如何，并推断它在什么条件下显示氧化性，在什么条件下显示还原性等。根据这些推测和假想再设计有关实验，通过实验现象来验证假想的正确性，从而发现和解决与该元素有关的一些新问题、新知识、新思想和新方法。这一过程看来虽很简单，但其中已经闪现了丰富的想象活动并蕴含着创新的因素。事实上，有不少新元素就是在这样的想象与创新中发现的。 再次，从人的素质结构来看，其核心就是创造力。素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力，其核心是要求教育把人类素质中的一切创新潜能都解放出来，培养全面发展具有丰富创新能力的高素质人才。可以说，谁掌握了具有创新能力的大批人才，谁就掌握了推动21世纪社会

9、发展的主动权。因此，培养学生的创新意识和创新能力，培养21世纪的创新人才，是当今社会发展及教育发展的大趋势，是未来社会和素质教育的必然要求。三、实践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，

10、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 CO2的反应，就能得出易拉罐“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

11、化的思维之中，迸发出创新的火花。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。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？

12、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，即使在萌芽状态，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

13、，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。在一切的创造发明活动中，创新思维是基础，而创新能力是核心。怎样培养创新能力呢？爱因斯坦讲过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。想象能力对于学生形成创新能力具有积极的作用。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，应该怎么处理

14、。培养想象能力，还要大胆猜想、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NN，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。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现象，形成良好的观察习惯。在平时教学过程中，要充分利用化学实验或其它直观条件激发学

15、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

16、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。演示实验是化学教学中经常运用的教学形式，它生动、简捷、有效，是培养学生的观察力、思维能力和动手操作能力最好的教学手段之一。我们在平时实施演示实验教学过程中，将教材中的演示实验分为三种形式教学：（1）对于重要实验，教师演示、学生观察分析得出结论；（2）对一些要求不高的实验，可对学生开放实验室，要求学生设计或改进后上台演示；（3）对一些难度较大，要求较高，现象又不太明显的实验，教师先进行演示，让学生在观察中提出问题，让学生讨论分析实验的缺陷在哪里，使学生始终处于探究的思维状态，进而改进实验。例如，在进行“

17、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，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