化學學習論認為:凡是能憑借自己的知識、經驗、能力獨立地“發現”未曾學習過的化學知識,能對某一些化學問題提出新的見解、思路、方法或者設想等,都是創造精神的體現。而學生創新思維的提高,需要教師的訓練和培養。提高的途徑有學法指導、課堂教學、實驗教學、習題教學、課外活動和社會實踐,其中課堂教學和實驗教學則是培養學生創造性思維的主要渠道。筆者在化學教學中一直有意識地培養學生的創造性思維,現將在這過程中的一些體會與大家共同探討。
一、實驗設計培養學生的創新意識
化學教學中教師的演示實驗或學生實驗普遍使用的是經典裝置,久而久之不利于學生創新意識和創新能力的培養。在教學中使用好經典裝置的同時,要讓學生依據實驗裝置的原理,利用現有的儀器設計簡易或代用裝置,如果條件允許可讓學生親自動手操作。例如,可給學生按排這樣一道題:現有一定質量含有Na2O和Na2O2的試樣,請設計一個簡單的實驗,測定試樣中Na2O2的純度。教師給學生充分的時間和空間,甚至是課后時間,在下一次上課時報告自己的設計,并通過評價,培養學生的思維能力,達到培養學生的創新意識的目的。學生的原理設計大致有:
1.利用Na2O2(Na2O)+H2O→NaOH,再用標準鹽酸滴定生成的NaOH的濃度。
2.利用Na2O+O2→Na2O2,稱量反應前后的增重,測定Na2O2的質量。
3.利用Na2O2+CO2(H2O)→O2,測O2的體積或質量。
4.與足量CO2反應后,將固體溶于水,再加足量BaCl2溶液,測定生成沉淀BaCO3的量。
我們可以比較實驗方案的優劣,尋找最佳實驗方案(裝置簡單、操作簡便、誤差較少)。
二、實驗設疑培養學生突破性思維的能力
在講“鋁的化合Al(OH)3”這一節時,課本強調Al(OH)3具有兩性,在制備Al(OH)3時加入適量NaOH,若過量則得不到Al(OH)3,如何體會好適量的含義,及在什么環境下Al(OH)3能穩定存在呢?可選擇這樣的一個問題讓學生討論:甲、乙兩人均想制 Al(OH)3,所用的試劑均為同一瓶的NaOH溶液和同一瓶的AlCl3溶液,不同的是甲往盛有NaOH溶液的試管中加入AlCl3,乙往盛有AlCl3溶液的試管中加NaOH溶液。問最后誰能得到Al(OH)3?對這道題大部分學生的回答是乙能得到。對于學生的答案,筆者不急于肯定,也不否定,而是要求學生自己動手做實驗,并仔細觀察實驗現象。學生在操作中觀察到甲的現象是:先出現白色沉淀,振蕩試管沉淀消失,當這種現象重復數次后,再加入AlCl3溶液出現的沉淀無論如何振蕩試管都不消失,而是隨著AlCl3溶液的繼續加入,出現的沉淀也繼續增多。觀察到乙的現象是:隨著NaOH溶液的加入先出現沉淀且振蕩試管不消失,但隨著NaOH溶液的增加,沉淀逐漸溶解,且NaOH越多,沉淀溶解就越多,直到最后沉淀全部溶解,再也無白色沉淀。這樣一來,每個人的大腦都出現一個疑問:實驗現象與原有答案相反。這時教師就可以和學生一起分析實驗現象并做出解釋:甲、乙開始出現的沉淀是因為Al3++3OH-=Al(OH)3↓,但甲的試管中盛有NaOH溶液,為強堿性環境,故生成的Al(OH)3沉淀又溶解即發生了Al(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O的反應;乙的試管中盛的是AlCl3溶液,故Al(OH)3不消失。當甲的試管里所有的NaOH都與生成的Al(OH)3反應變成AlO2-之后,再往試管中加入AlCl3溶液就發生3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓的反應,而乙試管中所有的AlCl3都變成Al(OH)3之后,再加NaOH溶液就發生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,NaOH加入得越多,Al(OH)3溶解得越多,直至Al(OH)3全部溶解。通過分析發現:原先學生的答案局限于用量也做了限制,即NaOH不得過量,這條思考路線的結果與原學生答案的思考方式不同。通過以上的實驗和分析,使學生體會到突破常規思考方式,進行創造性思考的樂趣,激發了學生培養自己思維的創造性和自覺性。
三、“一題多解”培養學生的發散思維的能力
發散思維是創造思維的核心,“一題多解”是培養和訓練發散思維的方法之一。在“一題多解”的教學中,要積極采用啟發式,選擇典型的一題多解的作業,講清一題多解的思路,推廣一題多解的好方法。例如,在“物質鑒別”的習題中,一是鼓勵學生各自尋求鑒別途徑,以培養、發展他們的發散思維能力和創造能力,這里,主要通過教師命題、學生設計鑒別方案、教師審查、學生實際操作鑒別四個環節來完成;二是進行“一題多解”的練習,教師提供命題并規定學生至少設計出若干種不同方案來,這時學生就必須充分運用發散思維,努力實現多種途徑解決同一個實際問題的目標。為了使學生的發散思維得到升華并進入更高層次的水平,教師應及時對學生的設計信息進行反饋,匯集他們的設計方案,去其相同,取其不同,去其不合理,取其可行者,與學生進行共同探討,使全部信息得到充分交流和傳遞,進一步啟發、誘導學生去揭示、發現不同途經中所再現的知識點的內在聯系及具體再現方法的規律性。
四、多種形式發展學生的創造性思維能力
每章知識學習完,教師總要歸納、小結。若總是由教師一人歸納,學生往往會感到枯燥無味。能否變換一下形式,讓學生自己來小結整理?于是筆者采取讓學生寫小論文的方法。如在講完“鋁”這一章節后,要求學生用第一人稱寫法將鋁的知識概括小結,不僅要知識完整,且文章要生動有獨到之處。這一方法的改進,使同學們異?;钴S,他們通過各種方式查找資料,寫出了“鋁的自述”的小論文。他們運用形象的比喻手法將鋁從結構、性質到用途,從微觀到宏觀,描繪得非常細致。在講評時教師對同學的成績給予肯定,并給優秀作品發了小紀念品以示鼓勵。這樣既激發了學生對知識的追求興趣,調動了他們的創造欲望和動機。同時又顯示了本學科的魅力,激發了學生學習化學的自覺性。