新课改下如何加强高中化学教学中学生创新思维的培养
2015-06-17周赛平车劲芳
周赛平 车劲芳
【内容摘要】创新是一个国家保持兴旺发达的动力,是一个民族取得进步的灵魂。在高中化学的教学过程中培养学生的创新思维是一件利国利民的大事,是新课程改革要求下提高学生素质的核心。本文将对新课程改革下如何加强高中化学教学中学生创新思维的培养进行论述,旨在为相关研究提供参考。
【关键词】新课程改革 高中化学 创新思维培养
由于受到高考压力的影响,多年来在高中化学的教学中教师多采用应试教育的方式,只注重课本知识和学生的升学考试,严重忽略了学生创新思维的培养,也造成了一些较为普遍的“高分低能”现象。随着新课程改革的不断推进,创新思维被越来越多的专家学者所提倡。创新是一个国家保持兴旺发达的动力,是一个民族取得进步的灵魂。而当今世界的竞争也是大国之间综合国力的竞争,是知识创新、科技创新和人才创新的竞争。因此,在高中化学的教学过程中培养学生的创新思维是一件利国利民的大事,是提高学生素质的核心①。本文将对新课程改革下如何加强高中化学教学中学生创新思维的培养进行论述,旨在为相关研究提供参考。
一、在高中化学教学中培养学生创新思维的必要性
高中化学是一门基础学科,对学生其他学科如数学、物理、生物的学习起到了辅助和铺垫的作用。而高中化学又以化学实验为基础,来培养学生对待科学的态度,训练学生的动手能力和思维能力。随着新课程标准的不断推进,其对高中化学中实验部分的要求和课程设置有了较大幅度的提升。这种新型的教学要求淡化了传统高中化学一分为二的特点,不再是理论课程和实验课程的简单结合,而是成为了学生真正认识客观世界,了解物质产生的基本规律,与实际生活和社会生活相结合的工具。这同时也就要求我们,在高中化学的教学过程中,要不断深入研究,强化创新意识,提高学生的综合能力,从而帮助学生发展自我的创造思维能力。
创新思维的过程是一个发现事物之间的新关系,将事物形成新的组合的动态过程。人类的创造思维包括对事物内部结构和关系渐进性的认识和不连续的突然变化等环节,是随着大脑中知识储备的不断增长,对信息感知的敏感度逐渐增强,从而产生创造新信息的过程。因此,在高中化学的教学过程中培养学生的创新思维是极有必要的一件事情,它可以激发学生对高中化学的学习兴趣,从客观方面培养其创造能力。不仅如此,创新思维还体现了素质教育的根本要求,是新课程标准的要求,是也教育改革的大方向和大趋势。
二、如何加强高中化学教学中学生创新思维的培养
1.通过在课堂上向学生演示实验来培养其创新思维能力
在高中化学的教学和学习过程中,接触最多的就是化学实验了。其中,演示实验是一种最为常见的方式,它不局限于实验课程,还可通过多媒体等形式,供学生学习。因此,高中化学教师可通过这一方式培养学生的创新思维能力。教师在对学生进行演示之前,应先对其进行深入的研究,努力挖掘其中的闪光点和切入点,从而保证的教学过程中能够适时准确的引导学生进行创新思维②。
一般来说,演示实验主要包括以下几个内容:先观察实验的装置图,了解所用仪器的用法和用途及在实验中的作用,从而正确选择要使用的仪器;观察反应过程中反应物的颜色、性状,注意发生化学反应所需要的条件,并观察化学反应现象;最后要观察反应生成物的颜色和性状。课本中的有些演示实验,说明比较笼统,学生难以理解。对此,教师可通过实际操作或进行改进的方式,让实验更加鲜明具体,便于学生掌握。教师在进行实际演示的过程中,应注意操作的规范性,合理控制操作速度,防止过快或过慢,从而便于学生进行观察。在演示实验结束后,可组织学生进行讨论和实验记录,逐步培养学生的创新思维。
例如,焰色反应是高中化学中一个较为基础的演示实验,大多数教材选用的实验材料都是“焊在玻璃棒上的铂丝”,然后用其蘸取盐溶液在火焰上进行灼烧。尤其是在观察钾元素时,还需要透过钴玻璃进行观察,操作不便,且危险系数较高。对此,可通过向学生展示节日礼花的不同颜色来观察金属的焰色反应;或是将金属盐溶液装入一个喷雾器中,酒精喷灯的火焰为无色火焰,当向其喷射金属盐溶液时,酒精喷灯的火焰就为金属盐的焰色反应,观察直观,现象明显,且操作简单。
2.通过分析实验误差或失败原因来培养学生的创新思维能力
高中化学实验最不可避免的就是误差,这往往是由于实验条件的限制或人员操作的差异。还有一些实验未能取得预期的实验效果,导致实验失败。但也正是在这些误差和失败中,蕴藏着许多培养学生创新思维的机会,如果不能给予充分的重视,就会白白浪费资源。因此,当发生实验误差或失败时,教师不要一味地指责学生,而是要抓住机会调动学生的积极性和主观能动性,对发生误差或失败的原因进行探讨分析,总结经验,吸取教训,并不断培养学生的探索精神,提高学生解决问题的能力。
例如,高中化学有一个实验是考查“碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性”,由于需要加热,易引起实验误差,导致实验现象不明显,学生难以掌握。对此,教师可与学生一起探讨实验出现失误的原因,并从中寻找更为简洁的操作过程。如教师和学生为了增强实验的对比性,共同研究设计一套可同时加热的反应装置:选择两个大小不一的试管,大试管中装入碳酸钠,在小试管中加入碳酸氢钠,这样一来,碳酸钠可以直接受热,碳酸氢钠则可以间接受热。而碳酸氢钠产生的气体很快便可使澄清的石灰水变浑浊,碳酸钠则不然。
利用这样一套简单的操作系统,学生不仅可以非常直观地进行观察,还可对碳酸钠和碳酸氢钠受热分解的差别进行理解,减少了实验误差和失败的几率。
3.通过对实验装置进行创新来培养学生的创新思维能力
高中化学教材在经过数次改版后,有些实验内容虽然得以保留,但其或多或少地存在一些问题,如:实验操作繁琐,结论存在争议,或者是在不同的实验环境和条件下的结果易受影响等。还有一些实验的结果是过于理想化的,在实际操作中由于受到客观条件的影响,可操作性差③。对此,化学教师可采取对其中的一些实验设置进行创新的方法,从而培养学生的创新思维。
例如,在检查气密性的实验中,很多同学发现应用教材上的方法时,即使用手使劲握住试管,也没有气泡发生。这其中的影响原因有多种,如周围气温的变化,冬季和夏季空气温度的不同,男女生体温的差异等等。因此,即便是正确的操作,没有漏气现象,也难以达到实验效果。对此,可进行实验装置的改进,如不用手握试管,而是通过酒精灯加热,注意加热时间不要过长,这样一来,实现现象就很明显了,肉眼能清晰的看到气泡的产生。
对实验装置进行创新是高中化学教学过程中对学生进行创新思维培养的常用方式之一,也是学生普遍乐于接受的教学方式。教师在教学过程中,应对其给予充分的重视度,如培养学生自己进行实验装置的改进创新,从而提高学生的积极性和主观能动性,最终达到提高学生成绩的目的。
4.通过对实验结论进行拓展来培养学生的创新思维能力
高中化学教学中学生创新思维的培养还可通过拓展实验结论来进行,这是一个对课堂结论进行再次论证的过程,不仅可以帮助学生加深理解,强化记忆,便于应用,还可培养学生对高中化学的创新思维模式,是一个行而有效的教学方法。
例如,在学习氯水的知识时,对于氯水中所含的成分,教材只是一带而过,且内容较多,学生不易掌握。对此,我们可通过对结论进行拓展来加深印象。假设氯水的主要成分为Cl2、HClO、Cl-、H+,依次对这四种成分进行实验论证。Cl2的检验可应用其具有强氧化性的原理,用还原剂检验,还原剂可选用KBr、KI;将新制得的氯水滴加在淀粉碘化钾试纸上,观察试纸颜色的变化,若试纸变蓝,则说明氯水中含有Cl2。HClO的检验可利用其漂白原理用有色布条检验;将有色布条放到新鲜制得的氯水中,观察一段时间后有色布条颜色的变化,若颜色变浅,则说明有HClO存在,若颜色无明显变化,则不能证明HClO存在。Cl-的检验用AgNO3-HNO3溶液检验;将2mL新鲜制得的氯水加入试管中,滴加1~2的稀硝酸,然后再加入AgNO3溶液,观察是否出现白色沉淀,由于氯化银沉淀不容于稀硝酸,因此白色沉淀可证明Cl-的存在。H+的检验则是选用石蕊试纸,在pH试纸上滴加少量新鲜制得的氯水,观察石蕊试纸是否显红色。通过这一系列的拓展实验,可更加具体生动的验证出新鲜氯水中的主要成分有Cl2、HClO、Cl-、H+。
高中化学教材中的实验都是一些比较经典的实验,在高中化学的学习过程中,如果只是为了得到教材中的结论,那就有些得不偿失,浪费大好的学习资源了。因此,高中化学教师在教学过程中,要注意将教材内容进行发散性思维,对实验结论进行进一步的拓展,不仅能提高学生的积极性和主观能动性,帮助学生进行思维的发散,还可帮助学生加深理解,强化记忆,同时受到很多意想不到的效果。
5.通过给学生创造更多的实验操作机会来培养其创新思维
由于受到高考压力的影响,高中阶段学生的学习生活尤为紧张,平均分到化学实验课程的时间就更少了。因此,化学教师对实验课程的设置一定要具有针对性,尽可能地创造条件给学生提供实验机会,最大限度地发挥实验课程在高中化学中的重要作用。
因此,在保证学生安全的前提下,高中化学教师可对化学实验课程进行改革,如由原来的老师进行实验演示到学生自己进行实验演示。学生在初次进行实验演示的过程中,可能会出现紧张的情绪,影响操作进行。
对此,可采用小组合作的方式。小组合作学习是指学生为了完成共同的学习任务而进行合作,通过分别在小组中担任不同的角色,达到互助互学的目的。进行有效分组是实现小组合作学习的基础,能够达到事半功倍的效果。在进行分组时,每组人数不宜太多,一般4~6人。
而分组的方式则有很多种,其中最常见的是优势互补型和自由搭配型。优势互补型是指根据学生接受能力的高低进行分组,每组中都有学习成绩较好和学习成绩较差的学生,有较活泼和较内向的学生,有会表达和不爱表达的学生,这样有机结合,互相配合,互相影响,取长补短,共同进步。自由搭配型则是根据学生自己的兴趣爱好进行自由分组,属于一种自然形成的小群体,这通常在课外活动中表现较为明显。在这种类型的小组合作中,氛围是轻松愉快的,学生们的思想没有任何负担,并且学生们的天性能够得到最大程度的发挥。小组合作进行实验演示时,有的同学负责给大家讲解,有的同学负责操作,还有一些同学负责辅助配合操作。通过小组合作,不仅增加了学生进行实验操作的机会,还培养了学生的团队合作意识,增添了高中化学的趣味性④。
6.通过增加学生化学实验的探索性来培养其创新思维
高中化学教材中的实验,多数为验证性质,是对已知结果的模仿和重复。这类实验的特点是简单易懂,却难以激发学生进行思维创新的兴趣,学生往往是快速的做完既定实验后就无事可做了。因此,高中化学老师可尝试在既定实验的基础上,增加一些实验的探索性,提高学生对高中化学实验的兴趣,让学生对实验进行认真思考,举一反三,培养其创新思维能力。
例如,我们都知道铁钉和CuSO4 反应,可置换出铜。那么,Na和CuSO4反应能置换出Cu吗?对于这个问题,很多同学会认为Na和CuSO4反应生成的是Na2SO4和Cu,但实际情况却是反应液中生成了蓝色絮状沉淀,同时还有大量的气体产生,却没有发现有Cu生成。当实验现象推翻了学生认为的结论时,学生的思维就会异常活跃起来,其对知识的探索欲就会大大增加,对学生创新思维的培养也起到了促进的作用。
7.通过有意义的课堂设计来培养学生的创新思维能力
老师在对教学内容进行教学设计时,应根据教学的实际情况,在“知识”上留有一定的余地,并向学生提供适量的时间进行提问。这样就能够大大增加学生参与课堂教学活动的机会,为学生进行高层次的思维技能训练提供了基础。
课堂导入是评价老师课堂教学的一个重要因素。如果能够在导入环节成功引起学生的注意力,那么这堂课的内容学习往往会比较好。因此老师在课堂上引入一个新的内容之前,可以联系学生在日常生活中常常会遇到的情境,以此为引,让复杂的问题简单化。