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中学的基础知识教学,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。所以,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。现在来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心。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我们的好奇心后,就能促使我们去学习掌握水泥、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。这是因为同学们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,能使我们的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,迸发出创新的火花。
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。老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,同学们可以思考: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,同学们将避免解决问题途径的单一性,而是多角度、多方法地去解决问题,即从惯常的思维方式上升到创造性思维方式。
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?这里谈谈想象能力、观察能力和创新实践能力的培养。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的;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。
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不存在或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现象,形成良好的观察习惯。同时,要根据老师在实验时留有的“空白”和“开发区”,去发现、去创新,锻炼自己的创新实践能力。
创新教育是“三个面向”的需要,我们要转变教育观念,在教学中注重培养同学们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,在座的同学中一定会涌现出许许多多的创新型人才。
(作者单位:063300 河北省唐山市丰南一中)
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我们的好奇心后,就能促使我们去学习掌握水泥、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。这是因为同学们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,能使我们的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,迸发出创新的火花。
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。老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,同学们可以思考: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,同学们将避免解决问题途径的单一性,而是多角度、多方法地去解决问题,即从惯常的思维方式上升到创造性思维方式。
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?这里谈谈想象能力、观察能力和创新实践能力的培养。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的;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。
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不存在或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现象,形成良好的观察习惯。同时,要根据老师在实验时留有的“空白”和“开发区”,去发现、去创新,锻炼自己的创新实践能力。
创新教育是“三个面向”的需要,我们要转变教育观念,在教学中注重培养同学们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,在座的同学中一定会涌现出许许多多的创新型人才。
(作者单位:063300 河北省唐山市丰南一中)