中学化学课堂教学作为化学教育的主渠道,除了传授化学基础知识、基本技能外,还要培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,使他们想创新、敢创新、会创新。 一、营造宽松氛围,培养创新意识
营造一个宽松的教学氛围,也就是创造一个自然、和谐、平等的教学环境。在这个环境里不是我讲你听的单向交流,而是允许学生打断老师的讲话,允许学生对老师的讲话、观点提出异议,允许学生相互讨论的师生之间、学生之间的多向交流。这样就有利于消除上课过于拘谨的场面,有利于缩断师生之间的感情距离,在这个氛围里,学生就勇于发现问题,敢于提出问题,苛求解决问题,他们的创新意识,就自然而然地得到培养和发挥。
在讲《分子》这节内容时,演示酒精与水混合总体积缩小的实验,并分析证明分子之间有空隙的时候,就有一学生提出是不是所有两种液体混合总体积都缩小呢?有没有增大的呢?这个问题的提出,我就感觉到这位学生有着强烈的创新意识,并孕育着可贵的创新精神,于是,我高度的赞扬了这个学生敢于怀疑,敢于探索的精神,号召其他学生向他学习。虽然他提出这个问题不利于分子有空隙的解释,但不能制止学生提出看起来不相关的问题,因为这样就遏制了学生的创新意识。我们要努力营造宽松的环境,保护活跃的气氛,驾驭其中,使学生的创新意识得到不断滋长。
二、创设多样情景,培养创新精神
何谓创新精神?我以为,就是在创造过程中表现出来的那种自觉的、勤奋的、实事求是的、不折不挠的敢于冒险的精神。这种精神不是天生的,是靠后天训练养成的。我们一是要培养学生的好奇心、求知欲,使创新成为一种习惯行为;二是要培养学生对社会的发展人类的进步有责任心的敢于冒险、敢于挑战的创新人格。
1.好奇心、求知欲的培养
美国哈佛大学校长在世界大学校长论坛讲过:"如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力,就不可能产生那些对社会和人类具有巨大价值的发明创造"。可见一切发明创造都是来源于对事物永不满足的好奇心和求知欲望。那么怎样培养学生的好奇心和求知欲望呢?
不断创设疑问情景,引导学生质疑思辩是激发学生好奇心、求知欲的重要形式。
例如,学习"盐类水解"时,首先提出酸溶液pH<7,碱溶液pH>7,那么NaCl,NH4Cl,CH3COONa的水溶液的pH是多少呢?这个问题激起了学生求知的欲望,通过实验后,学生感到很诧异,为什么这些盐溶液会呈不同的酸碱性呢?于是促进了学生积极思维、探索新知。
2.创新人格的培养
创新人格其内涵应包括创新探索的志向和责任心,追求科学的顽强毅力和坚定意志,严肃认真的科学态度和敢于冒险、挑战的献身精神。怎样培养学生的创新人格呢?
(1)在教学中根据课本的相关内容设置一些科学家发明创造的故事,引进化学今天的新发现、新发明、新进展,介绍当今世界化学科学研究前沿和面临的主要困难,以及化学在工业、农业、国防、医疗、环保日常生活等的应用。例如:诺贝尔历经自己被炸伤、弟弟被炸死的多次失败后发明了炸药,现代家俱业所使用的高密度纤维板,有机化学里的"高分子智能材料","氢是未来理想能源材料"等结合教材加以介绍,增强学生为人类的进步献身科学的责任心和勇于创新的顽强意志。
(2)创设要求高、难度大、有一定危险的实验。例如:氢气与氯气混合光照爆炸的实验,要求学生亲自演示,严格按照实验规则准确操作,并鼓励失败者继续努力。从而培养学生实事求是、勤奋、百折不挠的勇敢精神。
三、灵活结合教材,培养创新能力
在一切的创造发明活动中,创新意识、创新精神是基础,而创新能力是核心。广博的科学知识、敏锐的观察能力、创造性的想像能力、创新思维能力以及创新实践能力等形成了创新能力。创新能力可分为两种:一种是特殊才能的创造能力,即是科学家等杰出人物的创造能力,他们的发明创造对整个社会来说是新颖的、独特的、前所未有的。另一种是自我实现的创造能力,即是对个人来说,是新颖的、独特的。中小学科的创新教育主要是培养学生自我实现的创新能力。
1.想像能力的培养
爱因斯坦说过:"想像力比知识更重要,因为知识是有限的,而想像力概括着世界上一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉"。想像能力对于学生形成创新能力具有积极的作用。
培养学生的想像能力,一是有意识让学生联想。如讲到CH4气体燃烧的焰色时联想到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,联想到水壶为什么易起水垢;讲到浓硫酸的强腐蚀性时,联想到皮肤沾了浓硫酸如何处理。二是鼓励学生猜想、幻想、异想天开。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?讲到氢原子的结构时,为什么电子受到核的吸引,不掉进原子核内而在核周围不停地高速运动。学生这种意想不到的想像,老师要加以肯定、称赞,因为爱因斯坦讲过:"提出一个问题往往比解决一个问题更重要"。
2.创新思维的培养
创新思维具有求异性、灵活性、独创性和灵感等,其主要体现在灵活性。一是思维方向灵活,善于从不同角度和方面思考;二是思维过程灵活,从分析到综合,从综合到分析,全面灵活地进行综合分析;三是迁移能力强,能举一反三,多解求异,进行发散式思维。在教学中要进行一题多解的训练,学会从不同方向不同角度去思考,冲破"思维定势"的束缚。例如:晚会中经常出现的一则谜语:"一刀砍断后只有一节,是什么?"一刀两断这是天经地义的提法,已是一种顽固的思维定势,若冲不出这种思维定势的束缚很难得出谜底。再如,将一个铝制的盛饮料的易拉罐内充满二氧化碳气体,然后往罐内注入适量氢氧化钠溶液,立即用胶布将罐口密封,反应一段时间后可能出现的现象是什么?分析物质发生变化,从加入的物质考虑,这是学生固有的思维定势,所以一般学生只分析NaOH溶液与CO2的反应得出一个易拉罐内凹变瘪的现象。而忽视了容器本身"铝"与氢氧化钠溶液反应,因此漏了"瘪了的罐重新又鼓起来的现象"。
3.观察能力、实验能力的培养
创新观察能力、创新实践能力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和勇于实践的能力的总和,是创意与创新的桥梁。培养这两方面能力,要加强和补充课堂演示实验,要求学生从实验现象、实验操作不同视角仔细观察,善于发现共同现象和不同现象,形成良好的观察习惯。在课堂演示实验中,要留有"空白"、"开发区"让学生去发现去创新,锻炼他们的创造实践能力。例如:"氧气的实验室制法",可只提供药品、仪器,让学生自行设计氧气的发生、收集并检验的整个实验装置,让学生亲自动手操作,亲自实践,领略"创新"成功的滋味。
创新教育是"三个面向"的需要,我们一定要转变教育观念,在课堂教学中注意培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,就一定会涌现出许许多多的创新型人才。