在化学教学中培养学生的创新能力

刘文虹

日本著名的教育家川上正先教授明确指出:"独创能力是国家兴旺发达的关键所在。"教育面临着新知识、新信息、新思维(新观念)的冲击和挑战,要适应这种冲击和挑战,就必须培养具有创新能力的未来人才。当前,国内外的教育正在改革过去的传统教育观,把传授知识为主的教育,改革为着重培养人的素质的教育,使学生在掌握基础知识和技能的同时,培养和发展他们的能力,使之成为创造型的人才。 "为创造性而教",是当前教育界的共同目标。

化学是一门以实验为基础的科学。化学学科以其知识的抽象性和实验性的特点,为教师在教学过程中培养学生创新能力提供了广阔的空间。那么,教学中如何培养学生的创新能力呢?

1 营造宽松气氛,鼓励学生勇于质疑、勇于创新

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。在教学中要培养学生的创新精神就必须培养学生不迷信权威、书本、不盲从教师的批判精神,敢于质疑、阐述个人观点。教师要想方设法引导学生大胆提出自己的疑问,无论是对教科书的内容或是对教师教学过程的做法。指导学生不要过于严谨,更要跳出思维定势的圈子。化学发展史就是一部生动的教材。例如在讲空气组成时,介绍空气成分发现史,赞扬拉瓦锡勇于向根深蒂固的燃素说发起质疑,尊重实验事实,最终得出了空气是由氮气和氧气组成的结论。

为培养同学们的创造勇气和信心,要努力给予他创造性学习的机会。当学生经过思考提出自己的见解时,教师必须爱护勇于质疑学生的自尊心。不要因为学生想法怪异或答案错得离谱而感到惊讶;也不要因为学生的问题显浅而不耐烦,同时还要引导其他学生给予支持;更不要顽固地坚持自己的看法,对学生提出的见解不屑一顾。学生勇于质疑,不但有利于消除上课过于拘谨的场面,缩短师生之间感情的距离,还能培养学生独立思考的好习惯,从中学到活的知识和方法。例如:学习燃烧这一知识点时,在做完演示实验,学生通过观察、分析、总结出燃烧的必要条件后,教师进一步设问,水下的白磷和铜片上的红磷如何才能燃烧?对铜片上的红磷,学生很快就会解答,而对于水中的白磷,学生因受到思维障碍的影响,会出现两种情况:第一种学生会勤于在书上找答案;第二种学生则回答将其拿出水面。对于第一种"过分严谨"的学生,老师应加以适当的引导,鼓励其勇于走出书本,积极自由地思考问题。第二种学生的回答是属于思维定势,老师加以肯定后再问:"如果说不拿出水面能否燃烧?"让学生积极思考,踊跃讨论,然后再用实验加以验证。学生经过思考,敢于提出自己的见解,与老师同学进行讨论分析,这就是一种创造性的思维能力。

2 实验教学与理论教学相结合,培养学生创新能力

化学实验教学是实施化学全面教育的一种最有效的形式。化学实验也是实施素质教育最有效的手段,实验教学是提高学生科学素质的有效途径。在化学实验教学中,要求学生细心观察实验中出现的现象、颜色、状态、变化、气味、质量改变,不仅将观察到的实验现象停留在感知基础上,而且要求观察记录结果,并加以分析,作出合理解释,获得正确的结论,这样可以排除荒缪,纠正错误,发现真理。从而获得认识上的突破,取得认识上的飞跃。

实验教学是培养学生劳动技能和心理素质的直接途径。化学实验可以培养学生的动手能力、实验设计能力。实验中只有做到手、眼、脑并用,能顺利完成实验,通过实验培养学生的动手能力以及操作能力,改变学生不敢动手、不会动手的心理,改变学生学习过程中,重理论、推理、计算,轻实验及实验设计、过程,从心理上给学生尝试机会,给了学生实验成功的乐趣,以及学生面对失败的心理承受能力,培养了学生良好的心理素质,提高学生创新能力。

3 激发学生学习兴趣,培养学生乐于创新

兴趣是最好的老师。学生只有对所学学科产生浓厚的兴趣,才可能产生强烈的探索欲望,激发出创新的潜能。化学是一门与生产、生活实际联系广泛而密切的学科,教学中密切联系化学在尖端科技、环境保护、工农业生产、日常生活中的发展和应用,可以使学生切身地感受到化学的奇妙,认识到化学科学在社会发展中的重要作用,从而有力地激发学生的学习兴趣,并进而促使其产生探索的欲望和创新的热情。例如讲新型材料时,让大家通过事实认识到没有半导体材料的工业化生产,就不可能有目前的计算机技术;没有高温高强度的结构材料,就不可能有今天的宇航工业;没有低消耗的光导纤维,也就没有现代的光纤通信等。这些与生活极为密切的事例,不仅能激发学生的兴趣,更能促使其创新热情的产生。

4 培养想象能力,发展学生的发散性思维

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; 讲到硬水的软化时,联想到水壶为什么易起水垢 。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N≡N,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。

创新思维的主要特征是发散性。所谓发散性就是求异,是从多方面推测、假设。美国心理学家吉尔福特提出,发散性思维的流畅度(发展量),变通度(灵活性)和独创度(新奇成分)三个维度是创造性思维的重要内容。因此,培养学生一题多解,并评价最佳解题方案,进而把评价过程变成提高解题能力、发展高层次思维的过程。这些都是培养发散性思维的有效途径。又例如,在二氧化碳的实验室制法的教学中,教师不直接告诉学生该用什么装置制取二氧化碳,而是让学生根据制取二氧化碳的原理分析比较制取氧气、氢气等仪器装置,然后让学生展开讨论,根据已有的化学知识提出制取二氧化碳的仪器装置,并总结出装置的特点。讨论的过程就是发散性思维的训练过程。

创造能力的培养,除了上述几个环节以外,适宜的环境和教师本身的水平对于创新能力的养成也有着不可忽视的影响。作为一名人民教师,要不断地提高和完善自我,才能符合社会在不断发展中所提出的各种要求;才能在培养学生创新能力的过程中起到引导和决定性作用。我们当以教书育人为出发点,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才能培养出更多的创新型人才。

收稿日期:2009-12-10