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談如何在化學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
摘要：本文根據(jù)時代的和素質(zhì)的要求，提出了如何在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞：化學(xué)課堂；創(chuàng)新能力；創(chuàng)新興趣；觀察力
21世紀(jì)是知識創(chuàng)新的世紀(jì)，全面實(shí)施和大力推進(jìn)素質(zhì)教育是教育的發(fā)展方向，而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力則是素質(zhì)教育的核心。創(chuàng)新能力它包括敏銳的觀察能力、創(chuàng)造性的想象能力及創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力等。因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是推進(jìn)教育改革的關(guān)鍵。要在課堂教學(xué)特別是化學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，必須利用化學(xué)作為實(shí)驗(yàn)學(xué)科的特點(diǎn)，從各個方面入手，充分調(diào)動教師和學(xué)生的積極性，特別是作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生的創(chuàng)造性。在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，可以從以下幾個方面入手：
一、利用多種教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣
托爾斯泰曾經(jīng)說過：“成功的教學(xué)，所需的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣”“興趣是最好的老師。”只有對化學(xué)學(xué)科有著強(qiáng)烈的探索欲望和對化學(xué)知識及有著強(qiáng)烈的擁有欲，以及將所知的化學(xué)知識應(yīng)用于日常生活、造福人類的動機(jī)，才可能激發(fā)學(xué)生的的創(chuàng)新潛能，才可能產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。在化學(xué)的課堂教學(xué)中，根據(jù)教材內(nèi)容特點(diǎn)及學(xué)生心理特征和認(rèn)知規(guī)律，可以采取不同的方式來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣。如巧設(shè)懸念、誘導(dǎo)探索、研討釋疑等多種方式。
懸念是一個問題還沒有得到答案的焦慮心理，它是學(xué)生對新知識企盼的興趣來源。結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，巧設(shè)懸念，誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。如在講“氨的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)”時，首先展示做噴泉實(shí)驗(yàn)所需的藥品、簡單儀器，再巧妙地配合演示實(shí)驗(yàn)設(shè)置問題，給學(xué)生帶來強(qiáng)烈的視覺刺激及美感的同時，使學(xué)生在“觀察——驚嘆——疑問”中感受到化學(xué)世界的神秘和新奇，體會到生活中“處處有化學(xué)”的真實(shí)情感，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，學(xué)生主動地去思考、去分析、去找“為什么”，使“強(qiáng)制性”教學(xué)活動變?yōu)?ldquo;主動性參與”教學(xué)活動，既享受到了學(xué)習(xí)到知識的樂趣，又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新興趣。
誘導(dǎo)探究，培養(yǎng)學(xué)生態(tài)度，科學(xué)的學(xué)習(xí)方法、能力及創(chuàng)新精神，這是是化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)，也是最終目的。在教學(xué)過程中，必須考慮到學(xué)生通過多種途徑（實(shí)驗(yàn)、操作、觀察、設(shè)計(jì)、討論等）尋找問題的答案，進(jìn)一步探索新知識的興趣，整個環(huán)節(jié)應(yīng)該在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以思維為主線，視聽并舉，深思結(jié)合，讓學(xué)生動口、動腦、動手，調(diào)動多種感官參與感知活動，激發(fā)探究化學(xué)知識的興趣。如在講初中化學(xué)的第六章《鐵》時，為了揭示鐵生銹的原因，可以首先啟發(fā)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)踐思考鐵生銹的各種情況。如在通常情況下，鐵制品放在空氣中就會生銹，可涂了油漆則不會生銹，而干燥的鐵制品也不會生銹等。然后經(jīng)過學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生提出以下幾種假設(shè)： （1） 鐵制品生銹是因?yàn)樵谂c空氣接觸時鐵與空氣中的氧氣化合。 （2） 鐵制品生銹是因?yàn)樗肿拥拇嬖冢F與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 （3） 鐵制品生銹是水和空氣對鐵共同作用的結(jié)果。 在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生大膽推論，然后再根據(jù)不同推論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的推論是否正確，最后由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：即鐵生銹是鐵和氧氣、水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生的一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。這樣不但大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和探究問題的方法，效果甚佳。
研討釋疑，則是學(xué)生通過學(xué)習(xí)一些疑問已經(jīng)解決，但同時又會產(chǎn)生或提出一些新的問題。學(xué)生在探究新問題的過程中，看到了什么，聽到了什么，受到了什么啟發(fā)都會反饋出來，甚至爭論不休。此時，教師只要給以恰當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)、點(diǎn)撥，讓學(xué)生充分發(fā)表意見，開展熱烈的討論、認(rèn)真思考、質(zhì)疑辯難，使探究更深入，這樣學(xué)生獲得的知識就會更加全面，更加深刻，其科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度就會得到培養(yǎng)和提高。如講《二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法》一節(jié)時，在氣體實(shí)驗(yàn)室制取的思路和方法指導(dǎo)下，自學(xué)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、裝置、制取等內(nèi)容后，提出能否用碳酸鈉代替大理石，用硫酸代替稀鹽酸制取二氧化碳，為什么？讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生討論出答案：不能。然后誘導(dǎo)學(xué)生用吸濾瓶、小試管、濃碳酸鈉溶液、濃鹽酸溶液等儀器及試劑設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)熄滅酒精燈火焰，由此得出，泡沫滅火器的反應(yīng)原理。這樣一環(huán)扣一環(huán)，步步設(shè)疑，步步深入，步步點(diǎn)撥，使學(xué)生參與整個學(xué)習(xí)過程中增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，成功的喜樂。使學(xué)生情緒倍增，效果良好。
二、創(chuàng)設(shè)情境，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力
觀察是一切知識的門戶，一切科學(xué)實(shí)驗(yàn)、一切科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，都是建立在周密、精確系統(tǒng)的觀察基礎(chǔ)之上。巴甫洛夫一直把“觀察、觀察、再觀察”作為座右銘，并告誡學(xué)生“不學(xué)會觀察，你就永遠(yuǎn)當(dāng)不了科學(xué)家。”觀察力是智力結(jié)構(gòu)的一個組成部分，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力是教學(xué)過程中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一項(xiàng)重要任務(wù)。引導(dǎo)學(xué)生明確觀察的目的和任務(wù)，是良好觀察的重要條件，而充分的準(zhǔn)備和周密的計(jì)劃，則是引導(dǎo)學(xué)生觀察成功的重要條件。有沒有明確的觀察目的、任務(wù)和充分的準(zhǔn)備、周密的計(jì)劃，直接影響到觀察的選擇性和效果。例如在做集色、態(tài)、聲、光等于一體的鈉與水反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)時，如果學(xué)生不明確觀察的目的和作充分的準(zhǔn)備，就會看熱鬧，只顧觀察燒杯中溶液變紅的現(xiàn)象而忽略其它現(xiàn)象，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。如果教師明確指出觀察的目的和重點(diǎn)，學(xué)生的觀察就不會只此于好奇、興趣，不會顧此失彼，而收到良好的觀察效果，同時提高了學(xué)生的觀察力，培養(yǎng)了學(xué)生的良好的觀察品質(zhì)。
三、巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識
創(chuàng)新意識是指一種愿意發(fā)現(xiàn)問題、積極去探求的心理取向，是創(chuàng)新的動力源泉。它是人類意識活動中一種最積極的、富有成果性的意識形態(tài)。是人們從事創(chuàng)造活動的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)驅(qū)力，是創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力的前提。在課堂教學(xué)中根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，通過巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。如在進(jìn)行葡萄糖這一內(nèi)容教學(xué)時，對于葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)分析，在一般情況下都是通過教師的講述而掌握的，學(xué)生基本上都是機(jī)械的接受，死記硬背。如果設(shè)計(jì)成多個實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過觀察、聯(lián)想、對比、推導(dǎo)從而能得出結(jié)論，效果將不一樣。
先是讓學(xué)生自己制取新制的氫氧化銅，將它分成三份，取其中二份分別與乙醇和甘油反應(yīng)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)甘油能和氫氧化銅反應(yīng)變成絳藍(lán)色，而乙醇沒有現(xiàn)象發(fā)生，則說明乙醇不與新制的氫氧化銅反應(yīng)。這時教師設(shè)疑：乙醇和甘油與氫氧化銅能產(chǎn)生本質(zhì)區(qū)別的原因在哪里？然后讓學(xué)生分析乙醇和甘油的分子結(jié)構(gòu)，就能很快的找到甘油能與新制的氫氧化銅反應(yīng)的原因：甘油含有多個羥基而乙醇只有一個羥基。這時取另一份氫氧化銅與葡萄糖溶液反應(yīng)，也能觀察到會變成絳藍(lán)色，則說明葡萄糖分子中含有多個羥基；再對該溶液加熱又能觀察到有紅色沉淀產(chǎn)生，則又說明葡萄糖分子中含有醛基。這時再給出葡萄糖的分子式為C6H12O6，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生自己推導(dǎo)結(jié)構(gòu)簡式。大多數(shù)的學(xué)生都能推導(dǎo)出葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式，有個別學(xué)生推出的結(jié)構(gòu)簡式中含有兩個醛基，教師不是直接否定，而是提醒學(xué)生看是否和分子式相符，這樣學(xué)生自己能及時的改正。通過巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固了結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)這一化學(xué)原理，同時又讓學(xué)生學(xué)會了根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
四、設(shè)計(jì)、探索實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維
創(chuàng)新思維是創(chuàng)新能力的核心，創(chuàng)新思維需要具有敏銳的觀察力，創(chuàng)造性的想象力�；瘜W(xué)是一門實(shí)驗(yàn)，特別是在中學(xué)階段，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生掌握知識、形成能力具有特別重要的意義。設(shè)計(jì)性或探索性實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生掌握一定的化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能，還要求他們靈活地、創(chuàng)造性地綜合運(yùn)用這些知識和技能。設(shè)計(jì)性或探索性實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)他們的意識和創(chuàng)新能力等方面所具有的作用是其它常規(guī)實(shí)驗(yàn)所無法比擬的。如學(xué)習(xí)原電池知識后，可布置一個課外作業(yè)：利用生活中的某些物品自制簡易原電池。學(xué)習(xí)乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法時，可以要求學(xué)生根據(jù)乙炔的反應(yīng)原理、反應(yīng)條件和特點(diǎn)，自己設(shè)計(jì)一套制取乙炔的實(shí)驗(yàn)裝置，這套裝置可以教材的設(shè)計(jì)，但不能與教材完全相同。學(xué)生完成后，再組織學(xué)生一起分析、討論、比較設(shè)計(jì)方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)等。對好的方案特別是有創(chuàng)新的方案，進(jìn)行表揚(yáng)和獎勵。又如在講銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，由于一氧化氮、二氧化氮有毒，不能隨意排放到空氣中，必須要有尾氣吸收裝置，教材上有尾氣吸收裝置，但還比較復(fù)雜，這時提出讓學(xué)生思考是否還有更簡單的方法，并探索、設(shè)計(jì)出既便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又不能污染環(huán)境實(shí)驗(yàn)方案。有學(xué)生經(jīng)過討論提出：不用導(dǎo)氣管，直接在試管口處放置一團(tuán)浸有氫氧化鈉溶液的棉花。引導(dǎo)學(xué)生分析該裝置簡單但對一氧化氮的吸收不行。有同學(xué)從有關(guān)習(xí)題中得到啟示提出：在試管中上扎一氣球，用來收集一氧化氮、二氧化氮?dú)怏w。該辦法簡單但在實(shí)際操作過程中有一定難度，主要是氣球在試管口上難于扎穩(wěn)，有漏氣現(xiàn)象發(fā)生；同時一般的氣球都有顏色不透明不便于二氧化氮?dú)怏w顏色的觀察。這時提示學(xué)生采用原理和上基本相同，但又不漏氣且又便于觀察二氧化氮?dú)怏w顏色的裝置。經(jīng)過學(xué)生的積極思考和討論，學(xué)生會提出用盛裝純凈水塑料可代替，先將適量的小銅片放入瓶中，將塑料瓶擠扁，然后用較長的膠頭滴管將硝酸滴入瓶中，再立即將瓶蓋蓋緊。由于盛純凈水的塑料一般為無色透明，使用該裝置既簡單對便于觀察，不會造成環(huán)境污染，且又實(shí)惠。通過這樣的訓(xùn)練，鼓勵了學(xué)生創(chuàng)新意識，調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新積極性和主動性，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了進(jìn)一步提高。
五、 開展科技活動、展現(xiàn)創(chuàng)新能力
創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)是科技活動，科技活動的開展?fàn)顩r深刻地左右著創(chuàng)新活動。為此在工作中必須千方百計(jì)、想方設(shè)法開展科技活動。沒有條件必須創(chuàng)造條件。從課外興趣小組開始，建立初步的創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)。通過教師的指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，利用現(xiàn)有條件，想方設(shè)法開展課外科技活動。
總之，創(chuàng)新能力是創(chuàng)新教育的核心，把創(chuàng)新教育與化學(xué)課堂教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來，從不同的角度，用不同的方式，對不同層次的學(xué)生有針對性的訓(xùn)練，這樣就能更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
參考：
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Abstract: This paper raises how to cultivate students’ innovative ability according to the development of the times and the requirements of quality education.
Key words: chemistry classroom; innovative ability; innovative interest; observing ability
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