化學(xué)課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的實(shí)踐與探索

福建省泰寧縣第一中學(xué)(354400) 黃清輝

福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所(350025) 張賢金 吳新建

創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的靈魂，也是課程設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (實(shí)驗(yàn))》明確指出：養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。 《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (2017版)》指出：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維能力，不僅有利于學(xué)生更好地掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，更有利于提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的最終目的。

那么，到底如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力?在課堂教學(xué)中，我們的教學(xué)任務(wù)，是不是僅僅在課堂上解決全部學(xué)科問題，對(duì)學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的困惑或錯(cuò)誤的認(rèn)知作一一解答呢?顯然，這樣的教學(xué)使學(xué)生對(duì)類似化學(xué)問題、化學(xué)知識(shí)掌握得較好，但是最大的缺點(diǎn)就是創(chuàng)造力不足。著名科學(xué)家錢偉長(zhǎng)曾說過：“把學(xué)生教 ‘懂了’是不正常的，教 ‘不懂’才是正常的。”教師在日常教育教學(xué)過程中，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、問題意識(shí)和解決問題的能力，最終達(dá)到激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 化學(xué)課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的策略

1.1 創(chuàng)設(shè)問題情景，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和探究品質(zhì)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (2017版)》指出：倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的開設(shè)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的多種探究活動(dòng)。問題情景是指學(xué)習(xí)者為達(dá)到某一學(xué)習(xí)目的所遇到某種困難和障礙時(shí)的心理困境。根據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知理論，課堂教學(xué)是學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，并從中不斷地獲取新知識(shí)的問題性思維過程。創(chuàng)設(shè)問題情景，本質(zhì)在于揭示事物矛盾或引起學(xué)生認(rèn)知沖突，打破學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及探究意識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維。在化學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有價(jià)值的問題情境，把知識(shí)融入情境中，不但能增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和建構(gòu)，還可以推動(dòng)創(chuàng)新思維的發(fā)展。

1.1.1 利用認(rèn)知沖突，創(chuàng)設(shè)問題情景

根據(jù)奧蘇貝爾的同化理論，任何新知識(shí)均可通過上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)和組合學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中利用學(xué)生已有的知識(shí)來創(chuàng)設(shè)問題情景，以新、舊知識(shí)間聯(lián)系為新增長(zhǎng)點(diǎn)。學(xué)生思考問題時(shí)，往往受原有知識(shí)體系的影響，會(huì)對(duì)遇到的新問題、新情景、新知識(shí)往往做出錯(cuò)誤的分析和推導(dǎo)，教師在教學(xué)過程中要有目的地精心設(shè)計(jì) “陷阱”，讓學(xué)生走進(jìn) “陷阱”，發(fā)現(xiàn) “陷阱”，并引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)、學(xué)習(xí)資料，并借助實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，最終走出 “陷阱”。

案例1：在電解池教學(xué)中，先問學(xué)生Cu與稀硫酸在一定的條件下能反應(yīng)嗎?很多人認(rèn)為不可以，理由是：Cu的金屬活動(dòng)順序排在H＋的后面。也有一部分學(xué)生認(rèn)為有可能，理由是：直接反應(yīng)是不可以，但是若給定條件就可能發(fā)生反應(yīng)。教師組裝Cu—C(溶液為稀硫酸)電解池。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提示學(xué)生驗(yàn)證溶液中是否發(fā)生反應(yīng)，要觀察溶液是否變色，是否有沉淀產(chǎn)生，是否有氣泡冒出?學(xué)生在新舊知識(shí)的認(rèn)知矛盾沖突中，激發(fā)出強(qiáng)烈的求知欲。緊接著讓學(xué)生思考NaCl與H2O在一定條件下能否反應(yīng)，讓學(xué)生立即設(shè)計(jì)電解池并著手去做實(shí)驗(yàn)。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑、探究、創(chuàng)造能力。

1.1.2 創(chuàng)設(shè)探究性問題情景

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：把“發(fā)展科學(xué)探究能力”作為一項(xiàng)重要目標(biāo)。而創(chuàng)設(shè)探究性問題是探究能力培養(yǎng)的一個(gè)重要手段。因此，在教學(xué)中要努力創(chuàng)設(shè)具有探究性的問題情景，以激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)及創(chuàng)新潛能。

案例2：在某NaOH的溶液中加入幾滴酚酞溶液，溶液變紅，向其中逐滴加入新制飽和氯水，當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r(shí)，紅色突然褪去。讓學(xué)生從不同角度思考溶液褪色的可能原因。學(xué)生經(jīng)過分析認(rèn)為原因可能為：①氯水中氯氣與NaOH直接反應(yīng)或氯水中H＋與NaOH溶液反應(yīng)；②氯水中HClO具有漂白性使紅色酚酞褪色。那到底是什么原因?qū)е氯芤和噬?此時(shí)教師提示學(xué)生這兩種假設(shè)有什么不同?此外還可以設(shè)計(jì)很多類似的問題，如：SO2通入含NaOH的酚酞溶液褪色的原理、過量的鐵與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是否僅為SO2、在原電池裝置中更活潑的金屬一定做負(fù)極嗎?以問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生深入思考探索。

1.2 利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力

心理學(xué)家奧托指出：“我們所有人都有驚人的創(chuàng)造力?！倍F(xiàn)代創(chuàng)造學(xué)理論也告訴我們，人們都有創(chuàng)造的潛能，這種潛能是可以開發(fā)和培養(yǎng)的。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維最重要的措施就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1.2.1 充分利用好演示實(shí)驗(yàn)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、探究問題能力。對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題或特殊現(xiàn)象，教師要善于啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生去思考，讓學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和想法，教師還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)做一些探究性的補(bǔ)充，最終達(dá)到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造潛能的目的。

案例3：在乙烯與KMnO4(H＋)反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)酸性高錳酸鉀褪了色，這一實(shí)驗(yàn)說明乙烯具有什么性質(zhì)?很多學(xué)生會(huì)去思考酸性高錳酸鉀為常見氧化劑，這點(diǎn)說明乙烯具有還原性，僅講到這里，學(xué)生的知識(shí)遷移能力得到一定程度的提升，但是創(chuàng)造思維沒有得到明顯的提高。此時(shí)教師可以補(bǔ)充說明乙醇在濃硫酸的作用下生成乙烯的同時(shí)也會(huì)有SO2生成，那么我們能否簡(jiǎn)單的說高錳酸鉀褪色是因?yàn)橐蚁┑淖饔媚?如果不能的話，我們?cè)撊绾卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明乙烯的還原性呢?經(jīng)過小組討論后，由學(xué)生代表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——證明混合氣體中有乙烯和SO2。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置

學(xué)生按照方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。教師提出問題：①能說明二氧硫存在的現(xiàn)象是什么?②用裝置(Ⅱ)的目的是什么?③使用裝置(Ⅲ)的目的是什么?④證明混合氣體中含乙烯的現(xiàn)象是什么?

經(jīng)過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，學(xué)生的問題探究意識(shí)得到了提高，創(chuàng)造思維能力明顯提升。

1.2.2 充分利用好學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，分組實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要方式，更是學(xué)生自主創(chuàng)新的重要手段。分組實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，也是能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效方法，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的良好載體。

案例4：在鈉與乙醇的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把一小塊鈉放入盛有乙醇的試管中，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并讓學(xué)生對(duì)比鈉與水反應(yīng)現(xiàn)象的不同點(diǎn)。學(xué)生很快得到結(jié)論：鈉是先沉入試管底部，隨著反應(yīng)的進(jìn)行又慢慢浮上來，而且鈉與乙醇反應(yīng)沒有發(fā)出“嘶嘶”的聲音。為什么鈉會(huì)沉到底部呢?然后又會(huì)上浮呢?有的學(xué)生認(rèn)為是溶液的密度增大了且比鈉的密度大，所以鈉就浮起來了；但是有的學(xué)生認(rèn)為是反應(yīng)產(chǎn)生氣體的浮力使鈉上浮。到底是哪一種呢?學(xué)生經(jīng)過激烈討論得出：可以再往溶液中加入鈉，看它是否浮起來?若浮起來說明是密度的問題，否則是浮力的問題。在教學(xué)中，利用好學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的創(chuàng)造性思維就容易培養(yǎng)起來，進(jìn)而有效提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.2.3 設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)

新課程特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式是把學(xué)習(xí)建立在人的客體性、受動(dòng)性、依賴性的層面上，從而導(dǎo)致人的自主性、主體性、能動(dòng)性、獨(dú)立性不斷降低，課堂被教師所主宰，導(dǎo)致學(xué)生失去親身探究的機(jī)會(huì)。而轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，就是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為主要目的。將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)就是一種很好的轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的舉措。

案例5：在探究Cl2與水反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以做如下處理：①取2瓶Cl2，向其中一瓶中加入水并振蕩，讓學(xué)生觀察顏色變化，可以得到什么結(jié)論；②取該瓶氯水于3支試管中，分別向其加入AgNO3和HNO3溶液、NaHCO3溶液、紫色石蕊試液，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象；③干燥的氯氣分別通入干燥的紅色布條和濕潤(rùn)的紅色布條，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。經(jīng)過這樣處理，就使 “驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”改為 “探究性實(shí)驗(yàn)”，很好的體現(xiàn)了新課程倡導(dǎo)的 “教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念。當(dāng)然探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、探究的方法、問題結(jié)論，應(yīng)體現(xiàn)適度的開放性，探究方法和結(jié)論唯一不利于學(xué)生創(chuàng)造思維的培養(yǎng)；反之也不能超越學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，要做到 “跳一跳，夠著桃”。這樣學(xué)生的信心不被打擊，創(chuàng)造能力又可得到提高。

1.3 利用開放性習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維

習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生思維的重要素材，開放性習(xí)題則是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維、創(chuàng)造性思維的重要載體，在化學(xué)習(xí)題教學(xué)中，教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，認(rèn)真去設(shè)計(jì)開放性習(xí)題，充分利用一題多解、一題多果等形式，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。鼓勵(lì)學(xué)生大膽地從不同角度、不同層面去思考，靈活運(yùn)用各種思維方式，創(chuàng)造性解決化學(xué)問題。

案例6：用實(shí)驗(yàn)確定某酸HA是弱電解質(zhì)，兩同學(xué)的方案如下。

甲：①稱取一定量的HA配制成0.1mol/L的溶液100mL；

②用pH試紙測(cè)出該溶液的pH，即可證明HA是弱電解質(zhì)。

乙：①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸溶液，分別配制pH＝1的2種酸溶液各100mL；

②分別取這2種溶液各10mL，加水稀釋為100mL；

③各取相同體積的2種稀釋液裝入2支試管，同時(shí)加入純度和大小相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電解質(zhì)。

(1)甲方案中，證明HA是弱電解質(zhì)的理由是測(cè)得溶液的pH ____1。乙方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是________。

A.裝鹽酸溶液的試管中放出H2的速率快

B.裝HA溶液的試管中放出H2的速率快

C.2支試管中產(chǎn)生氣體的速率一樣快

(2)請(qǐng)你評(píng)價(jià)：乙方案中難以實(shí)現(xiàn)之處和不妥之處：__________。

(3)請(qǐng)你再提出一個(gè)合理而比較容易進(jìn)行的方案(藥品可任取)，作簡(jiǎn)明扼要表述：__________。

此題本身就具有創(chuàng)造性，學(xué)生思考過程中發(fā)散思維潛移默化地得到培養(yǎng)。選擇開放性習(xí)題，要具備針對(duì)性、典型性、探究性等特點(diǎn)，當(dāng)然并不是每個(gè)學(xué)生上課時(shí)均能想得出來，也不是每種方法都能想到。所以，教師在課堂中除了給學(xué)生足夠的時(shí)間思考問題外，還要進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，同時(shí)對(duì)學(xué)生保持足夠的耐心、信心，并及時(shí)肯定學(xué)生的解題思路與方法，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 化學(xué)課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的教學(xué)建議

2.1 課堂學(xué)習(xí)氣氛好

課堂是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的場(chǎng)所，而創(chuàng)造性思維受很多因素影響，其中很大一部分受課堂的氣氛影響。良好的氣氛有利于學(xué)生去思考、探究問題，學(xué)生的創(chuàng)新靈感也會(huì)被激發(fā)，這比單純?nèi)魇谥R(shí)更重要、更有效。

2.2 引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦說過：“興趣和愛好是最好的老師?！迸d趣是求知的前提，是學(xué)習(xí)的動(dòng)力，是成才的起點(diǎn)。心理學(xué)家也認(rèn)為：學(xué)生在興趣盎然的環(huán)境下學(xué)習(xí)，觀察力敏銳，記憶力增強(qiáng)，想象力豐富，會(huì)興致勃勃、積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，表現(xiàn)出個(gè)性化的積極性和創(chuàng)造性。

2.3 轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式

要真正使學(xué)生成為課堂的主體，課堂教學(xué)的最終結(jié)果不是教師“教”的如何，而在于讓學(xué)生“學(xué)”的如何。所以，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的批判意識(shí)和懷疑精神，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)書本質(zhì)疑。同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性見解要持肯定態(tài)度。

2.4 教師創(chuàng)造性與學(xué)生創(chuàng)造性統(tǒng)一

在課堂中，學(xué)生的創(chuàng)造性思維來源于教師的引導(dǎo)與培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)造性思維同樣會(huì)激發(fā)教師教學(xué)的創(chuàng)造性靈感。所以，教師的創(chuàng)造性與學(xué)生的創(chuàng)造性是相輔相成的。

在化學(xué)教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，必須轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，以教學(xué)方式轉(zhuǎn)變促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，努力形成“多維互動(dòng)”的教學(xué)氛圍，從而充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，使學(xué)生具備能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，最終成為一個(gè)創(chuàng)造型人才。