淺談研究性學習中創新教育的實施

摘要：緊密結合中學化學教學實踐，闡述了在研究性學習中實施創新教育的途徑和方法為創設情景、誘發動機、動手動腦、磨練意志等。

關鍵詞：課改；探究；創新；教育

文章編號：1005－6629(2008)05－0008－03中圖分類號：G633.2 文獻標識碼：B

創新是民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。然而長期以來，學生的創新能力在應試教育中被扼殺，培養出的人才中不乏只掌握了較高應試技巧而缺乏實踐創新能力的南郭先生。新一輪的課改以學生的發展為根本目標，學生不再是盛裝知識的容器，組織教學要突出學生的主體地位，教師應發揮主導作用，以提高學生的素質為根本教學目的。因此，教師要變革傳統的教學模式，摒棄填鴨式、灌輸式的教學方式，取而代之的是要讓學生在學習過程中，積極參與探究，主動獲取知識，激發求新、求異的品質，培養他們的創新能力。研究性學習就是以注重培養學生獲取知識的能力，讓他們從中學會合作，激發他們的創新品質，以學生終身發展為目標的學習方式。

化學教育作為科學教育的重要組成部分，可以成為改變應試教育的“灌輸”模式，“引爆”釋放學生創新潛能的載體與平臺。化學教學中，組織、引導學生進行研究性學習，培養他們的創新精神，提升他們的創新能力是值得我們深入研究的課題。本文結合教學實踐談一些體會，以期拋磚引玉。

1 創設情景，培養創新意識

創新意識人皆有之，關鍵在于是否去激發、培養。應試教育指導下的學習不是一個發現、創新的主動學習過程，而僅是一個被考試要求圈定了范圍，束縛了手腳的模仿、被動學習的過程，因此，扼殺了學生的創新意識。創新教育首先要有目的地去激發、培養學生的創新意識，提高學生學習的行為品質。

我們可以利用科學上的發明創造事例激發學生的好奇心。好奇是創造行為的開始，是學生探索心理的推動力，也是學生行為的內在動力之一。愛因斯坦說過，他沒有特別的天賦，只是有強烈的好奇心。在人類發展史上，正是個別人對事物或某種現象產生了好奇感、驚奇感，從而導致了重大的發明創造。瓦特出于對蒸汽沖動壺蓋的好奇，激發他發明了蒸汽機；巴甫洛夫對司空見慣的狗流唾液的現象感到好奇，探索出了高級神經活動心理學。在組織教學中，我們可以激發學生的好奇心，讓學生主動參與探究和創新。例如，在原電池的教學中，我首先向學生演示了軍事上自熱什錦炒飯過程。當學生看到把水倒進包裝內，悶上幾分鐘，打開后里面的飯菜變得熱氣騰騰時，好奇探究的欲望就會油然而生。再如，我們通常認為水火不相容，在過氧化鈉的性質教學中，“滴水生火”實驗會讓學生感到十分新奇，這種有了好奇心驅動的教學，學生的自主學習熱情很高，探究的意識被激發。

我們還可以通過設計教學情景培養學生的創新意識。根據中學教學的特點，學生在研究性學習中，研究問題難免有局限性，也難以做到十分精細。我們可以根據學生的認知水平、教學目標、現有的條件等因素設定具體的教學情景，激發學生參與研究性學習的熱情，培養他們的創新意識。如在探究乙烯性質的研究性學習中，我設置了這樣的教學情境，首先向學生展示了一瓶氣體，實驗證明它易燃燒，難溶于水，類似于烷；但它能使溴水褪色，又區別于烷烴。接著結合圖片和文字材料，介紹了衡量一個國家石油工業的標準、食品包裝袋、植物催熟藥劑以及在沒有成熟的柿子中放入一個成熟的柿子可縮短成熟期（當時正值采摘柿子季節）等知識。然后提出探討上述不同內容之間相互聯系的課題。學生在這種預設的與生產、生活緊密聯系的情境中，順利完成了乙烯知識的構建。

我們還可以通過科學上的軼聞趣事激發學生的探究欲望。例如在苯的教學中，我首先讓學生了解揭示苯分子的結構在化學發展上的意義。在當時那個時代，人們每年把德國化學家凱庫勒發現苯分子的結構的那一天當作節日來慶祝。可見，為了探索苯分子結構，人們付出了艱辛的勞動，其重要性不言而喻。然后，向學生介紹了凱庫勒在夢中感悟苯分子的結構的科學趣事，學生被深深地感染，對苯分子的結構的探討始終懷有濃厚的興趣，學生還創造性地提出了組成為C6H6的各種不同結構的猜想。

2 誘發動機，培養創新思維

創新思維是整個創新活動智能結構的關鍵，是創新力的核心。高考試題在發展中創新，十分注重對考生創新思維的考查，在化學教學中必須著力培養這種可貴的思維品質。

創新思維有三種類型： 一是求同思維（輻合思維）； 二是求異思維（發散思維）； 三是直覺思維。這三種思維各具有優勢和不足。創新思維的形成和發展過程，就是這三種思維形式綜合協調和辯證統一的過程。因此，要培養學生的創新性思維能力，就必須把這三種思維形式有機地結合起來，并揚長避短、互為促進、互為補充，產生合力效應。

例如在HCl氣體溶解性的噴泉實驗的探究性學習中，我首先按如圖1進行了演示實驗，引導學生共同完成探討實驗原理后，讓學生解決如下問題：

(1)可以用什么氣體代替HCl，形成噴泉？

(2)怎樣讓CO₂氣體也形成噴泉？

(3)如果提供如圖2的裝置（燒瓶內盛裝HCl），你可以利用哪些方法引發噴泉？

學生分組展開討論，從多角度多維度進行思考。問題(1)、(2)主要訓練學生的求同思維，用思維定勢來解決新問題。這種思維模式是運用已有知識的經驗去學習新知識、解決新問題；其優勢在于縮短人們的思維進程，有利于對新知識的接受。問題（3）主要是培養學生的發散思維，它是一種從多方推測、假設和構想中來\"探試\"答案的創新思維形式；其優勢在于往往使解決問題的途徑具有新穎性和獨創性，思維更加靈活、敏捷。通過全班交流，歸納出多種實驗方法，如對問題（3）有同學創新性地提出可以用熱毛巾或手捂住燒杯，也可用濕毛巾包裹碎冰塊捂住燒杯，或通過反復擠壓橡皮管，讓導管中氣體上下移動等方式均可引發噴泉。

直覺思維是一種非邏輯的創新思維，是對現象的底蘊或所提問題的解決方法未經嚴密推理和論證而作出的一種迅速而“徑直”的猜度；其作用是快速縮小范圍，呈現新的輪廓，逼近問題的突破口，思維具有頓悟性。在研究性學習中，我們可以結合直覺思維的結果，再尋求產生的原因。例如，對0.1mol·L^-1的CH₃COOH溶液進行稀釋時，其中H+濃度的變化問題的探討。直覺思維會很快作出判斷，因溶液的酸性減弱，所以H+濃度變小。探討其原因時，應明確稀釋會同時引起電離度增大和物質濃度變小兩個因素的變化， H+濃度的減小，則是后者起了決定作用的緣故。

3 動手動腦，培養創新能力

在創造發明活動中，創新意識、創新思維是基礎，而創新能力是核心。創新教育重要的是培養學生自我實現的創新能力，研究性學習是提高學生創新能力的重要而有效的途徑。

2005年全國高考題第28題，試題以測定NaCl 、Na₂CO₃混合物中Na₂CO₃含量為載體，在要求考生完成題設的通過測定混合物與足量H₂SO₄溶液產生CO₂的體積的一系列問題之后，另行設計一套方案，完成Na₂CO₃含量的測定。顯然試題在注重對考生基礎知識考查的同時，也開放性地考查了考生的創新能力。

化學是以實驗為基礎的一門自然科學。實驗是創新之本，化學家的發明成果大多都出自于實驗。實驗是驗證、探索、發現新東西最重要最可靠的手段，是化學教學開展研究性學習的重要內容，是培養學生學以致用能力的良好素材。

在教學中，教師可以精心設計探究性實驗問題，通過引導學生進行研討，提升他們的創新能力。例如在探究鹽類水解熱效應的教學中，我設計了以醋酸鈉為載體的研究性學習的課題。教學過程中，首先通過分析認識鹽類水解與中和反應互逆的特點，理論推導出CH₃COONa水解是一個吸熱過程，然后提出如何設計實驗來驗證結論。在探討中，當有同學提出將CH3COONa固體溶于水，用手觸摸試管感知溫度變化的方法時，引起了一些同學的哄笑，這是我在備課中未曾想到的，但我立即意識到這里迸發出的是創新火花。于是我肯定了這種設想，并當即補充做了該溶解實驗。通過觸摸試管，學生感知的熱效應并沒有那么明顯。然后我再順勢引導提出：如何圍繞溫度變化來設計實驗？通過學生小組討論、交流，大家提出了加熱醋酸鈉溶液，測定前后溶液堿性變化的一些方法，如pH試紙法、pH計法、酸堿指示劑法。最后，通過實驗對比，用加熱滴有酚酞的醋酸鈉溶液，觀察溶液顏色變化的方法，其操作最簡單且結論可靠。這種教學過程改變了過去將結論交給學生的傳統做法，用課題研討的形式，既重視了雙基，又讓學生體驗了研究性學習，培養了學生的創新能力。

創新實踐能力是形成創新能力的重要部分，是將創意付之實現的精心設計和勇于實踐的能力的總和。開放性的以研究性學習小組共同完成一個課題的形式開展的學習活動， 可以與課堂教學相得益彰， 是創新實踐能力培養和提升的極好的教學形式。

例如，學生在學習了教材中燃料的相關知識后，課題小組成員開展了“關于常見燃料種類和性能實踐研究”研究性學習。通過查找資料，學生對市場上的燃料進行調查了解，也鍛煉了社會實踐能力。但學生在研究幾種不同燃料的熱值相對大小實驗設計中犯了難。雖然常見燃料易得，但燃燒中釋放的熱量卻難以定量測定。小組成員經過探討、實驗和總結后，提出將同樣大小水壺里的水燒至沸騰狀態時，測量不同燃料的消耗量，并將所得數據進行比較的實驗方案，此方案是將產生的熱量相對固定下來，測量不同能源消耗的量。運用逆向思維使大家創新地解決了這個難題，提升了學以致用的能力。

在實驗教學中，能夠鼓勵學生設計和探索的實驗很多，只要我們擁有正確的教育觀，時刻注意培養學生的創新能力，就能夠挖掘出更好的可供培養創新能力的題材，使學生的創新能力不斷提高。

4 磨練意志，培養創新人格

創新人格其內涵應包括創新探索的志向和責任心，追求科學的頑強毅力和堅定意志，嚴肅認真的科學態度和敢于冒險、挑戰的獻身精神。近年來，我國的“漢芯”事件、韓國的“克隆”風波等科學造假事件，欺騙了人們的感情，給創新涂上了灰色調，同時也提醒我們培養學生嚴肅求實的科學態度及在創新中淡薄名利的創新品質，是我們教育工作者不可推卸的責任。

化學發展的歷史是一部學科創新的歷史，也是充滿困難挫折的歷史。用科學家的創新經歷來激發學生創新情感，培養他們的創新意志力，不畏艱難的精神的事例可以說俯拾皆是。在教學中，一方面我用居里夫人的“在科學上我們應該注意事，不應該注意人”的名言及她淡薄金錢、獻身科學的諸多事跡；用我國雜交水稻之父袁隆平的不畏艱辛，幾十年來不求名利，潛心研究水稻雜交，其成果讓世界人民大受裨益的生動事例；用我國化工專家侯德榜先生發明聯合制堿法的創新歷程等生動素材，讓學生既學到科學家嚴謹的科學態度，激發他們民族自豪感和自信心，又學習科學家不唯書、不唯古、不唯權威大膽探索的創新的精神。

另一方面，精心設計教學過程，讓學生在參與研究的過程中，培養他們尊重實驗現象，不教條，勇于探索的創新品質。如在探究檢驗KI的實驗教學中，用淀粉和Cl₂水為試劑。在分組實驗中，有的小組看到了藍色，而有的小組并沒有看到藍色。鼓勵學生探討產生不同現象的本質原因，探討結果不同的原因。通過相互協作，查找資料， 分析總結， 同學們既學到了氯水對KI的氧化產物不僅僅只是I₂，當氯水過量時還可以生成KIO₃的新知識，更使他們感受到了在實驗中尊重現象，積極探討內在本質的原因是科學發現的必然過程。

總之，創新教育是教育發展的一種必然要求。在研究性學習中，創造充滿創新活力的教學，為學生的終身發展奠定基礎，為社會培養創新型人才是教師的職責。同時，創新教育的實施也讓教師的勞動閃現創造的光輝，這更加激勵我們在教學過程中要不斷探索和努力實踐。

參考文獻：

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