激发兴趣拓展思维培养创新能力

1激发兴趣拓展思维培养创新能力广州大学实验中学化学科黄建辉摘要本文简要从激发兴趣，拓展思维，培养创新能力等方面对自己培养化学特长生的指导方法作一研究，以期抛砖引玉，共同探讨在化学教学中实施素质教育的方法和途径。关键词活动课拓展思维实验教学创新能力2002年十月，我校高三①班莫元熙同学荣获2002年全国高中化学竞赛一等奖。这是我校未曾有过的“风光”，也是重点中学不可多见的景致。三年高中时光，何以令他们出类拔萃呢？除了学生本身的努力之外，作为指导老师，我对自己的指导方法作了深入地思考和研究，得出的结论就是：激发兴趣，拓展思维，培养创新能力。一、激发学习化学的兴趣学习兴趣是一种力求认识世界，渴望获得科学知识的意识倾向，能推动人们去寻求知识、钻研问题、开阔眼界，它也是一个人走向成才之路的高效能的催化剂，可以说学习兴趣是学习活动的重要动力。德西效应再一次验证了一个古老的“新”命题：兴趣是昀好的老师。正如教育家第斯多惠强调的那样：教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励，唤醒和鼓励。因此，只要学生有兴趣探究，再加上恰当的教育和指导，所谓的成功都会水到渠成。换句话说，只要把学生的学习兴趣真正培养起来，那么我们的教育就成功了一半。1．利用化学美，诱发学习兴趣美感和兴趣虽然并非一回事，但是美的东西往往容易引起人们的兴趣。因此教师可充分利用化学美的感染力，以引起学生浓厚的学习兴趣，强烈的探究欲望。化学是一门自然科学，科学的目的在于揭示自然的奥秘，呈现自然的真貌，反映自然的规律。化学科学美表现在化学物质美，如物质丰富多彩的颜色、立体多样的形状、多姿多彩的变化；化学理论美，如质量守恒定律、能量守恒定律；化学实验美，如洁净美观的各种实验仪器、和谐流畅的装置设计、科学规范的实验操作、赏心悦目的实验现象。化学教学中教师应充分挖掘化学美的素材，展示化学美，让学生欣赏化学美，体验化学美，感受到学习化学的乐趣，进而使学生对化学知识的学习产生浓厚的兴趣。2.联系生产生活实际，激发学习兴趣在教学中联系生产、生活实际，可以使学生对所学知识有一个更加“现实”的理解：这些知识到底可以用来干什么？美国加州大学的G．C．皮门特尔教授、美国斯特里普斯2研究所医学家R．勒纳教授，都不约而同的做出科学判断：化学是社会生活中的中心科学。如学习乙醇性质时，我们可以增加一些有关酒的知识，让学生了解“为何会醉酒；酒精对人体的刺激作用；饮酒过量有那些坏处；为何混有工业酒精的假酒会造成死人；烧肉烧鱼时为何要加少量的酒或醋；酒越陈越香的原因”等等知识，进而加深学生对乙醇性质的理解。再如学习“胶体的性质及其应用”时，可以提出这样的问题：“为什么咸豆浆会凝聚而甜豆浆却不会凝聚？为什么钢笔混用不同墨水会写不出来？这些问题可以拉近化学与生活的距离，使学生学习化学更加生活化。在许多枯燥的理论教学时，也可以引入一些生产生活事例，使得理论教学更加生动，更加形象，更有利于学生的理解。比如学习原子、分子的知识时，许多学生就很难理解这些微粒之间有间隔。那我们就可以举出这样一个例子：一碗大豆，一碗芝麻，在盒中混合后再盛放在两个碗中，还有两碗吗？这样学生很容易就接受了分子间存在间隙的结论。教师在教育教学中适当的引入这些知识，并适当的进行讲解，会激发学生浓厚的求知欲望，激起他们的探究欲望，使他们更加喜欢化学、了解化学、并且以极大的热情投入到化学学习中来。3．激发好奇心，培养学习兴趣凡是好奇于某事物，人们总是想办法去接近它，认识它，获得愉快情绪的体验。因此激发学生的好奇心是培养兴趣的好途径。教师可以利用集色、态、味、光、声于一体的化学实验给学生强烈的视觉刺激来诱发学生产生好奇心，并期望自己动手得到这些有趣的实验现象。学生通过自己动手实际操作，体验成功的喜悦，这会进一步激发他们的求知欲，进而根据自己掌握的化学知识和实验技能利用化学实验去探讨新知识和解决新问题，使学习兴趣上升到更高层次。如课本中涉及到的钠与水的反应，爆炸实验，铝热反应，银镜反应等，这些实验现象丰富多彩，生动活泼，使理性的化学充满乐趣。同时还要结合教学内容，补充一些在课堂或者课余选做的趣味实验,从而提高学生的兴趣和实验能力，比如增加白磷的水下燃烧，镁带在二氧化碳气体中的燃烧，钠和硫酸铜溶液或硫酸铁溶液的反应等，都会激发学生的学习兴趣，使抽象概念变得生动直观、增强学习效果。但学生的意志力还比较薄弱，往往停留在对实验现象的感知兴趣上，因此教师特别要注意在保护学生这种兴趣的同时，把学生看热闹的好奇心引到深入分析现象本质，启迪其思维，使其理解概念，掌握规律，从而产生更高层次的兴趣。总之，在教学过程中，把兴趣的激发和培养巧妙地运用到具体的教学工作中去，就能使学生享受学习知识的乐趣，从内心体会到学习的快乐。变“强制性”教学活动为“主动性参与”教学活动，从而真正提高课堂教学质量，减轻学生负担，提高学生的素质及能力。3二、利用活动课，开阔视野，拓展发散思维发散思维是依据研究对象所提供的各种信息，使思维打破常规，寻求变异，广开思路，充分想象，探索多种解决方案或新途径的思维形式。它的主要特征是求异性和多样性。美国心理学家吉尔福特说：“人的创造力主要依靠发散思维”。因此，在化学教学中培养和拓展学生的发散思维能力，培养出新时期需要的开创性人才是至关重要的。故此，在教学中根据学生现有知识精心设计一些培养发散思维的习题，通过一题多变和一题多解等对学生进行发散思维的训练，从而灵活地掌握各知识点，进而达到知识迁移和巧解巧算之目的。1.一题多变——变化发散一题多变是由一道原始题目从题设条件的增减、论述过程的转化、知识点的迁移、求解点的变化等角度进行演变，是对知识的巩固和升华，使原有知识在具体的应用中得到巩固并延伸，从而形成知识点到线并延伸到面的过程，训练学生的知识应用能力和思维的发散性。例：相同物质的量浓度、相同体积的NaCl、MgClB2B、AlClB3B溶液，分别与足量的硝酸银溶液反应，生成的氯化银沉淀的质量比为（）【变式一】：相同物质的量浓度的NaCl、MgClB2B、AlClB3B溶液，分别约足量的硝酸银溶液反应，当生成的氯化银沉淀的质量相同时，三种溶液的体积比为（）【变式二】：相同物质的量浓度的NaCl、MgClB2B、AlClB3B溶液，在其体积比为1：2：3时，与足量的硝酸银溶液反应，生成的氯化银沉淀的质量比为（）【变式三】：用等体积等浓度的硝酸银溶液，分别加入相同体积的NaCl、MgClB2B、AlClB3B溶液，恰好使它们中的氯离子完全转化为氯化银沉淀，则三种溶液的物质的量浓度之比为（）【变式四】：相同物质的量浓度的NaCl、MgClB2B、AlClB3B溶液，分别与足量的硝酸银溶液反应，当生成的氯化银沉淀的质量比为３：２：１时，三种溶液的体积比为（）（答案：１:2:36:3:21:4:96:3:29:3:1）对一道习题从多角度进行变换，挖掘知识的内在联系和外延，要求我们教师能对某个知识点进行系统的分析和研究，设计符合知识内容的变式问题，从而把知识点系统化、问题化，便于学生掌握和应用。2．一题多解——解法发散一题多解是针对一道题目采取多种解题方法，训练学生分析问题和解决问题的能力，是对学生接替能力的加强和巩固；并对各种接替方法进行类比和联想，从而获得昀佳解决4问题的方案。例：1个大气压，20℃的条件下，amolHB2BS和1molOB2B混合点燃完全反应，产物中部分是SOB2B，部分是S，求所生成SOB2B的物质的量。法一(关系式法)：设生成产物中SOB2B的物质的量为X2HB2BS＋3OB2B＝2SOB2B＋2HB2BO…①232XX2HB2BS＋OB2B＝2HB2BO＋S…②21a－X1－法二(差量法)：2HB2BS(气)＋3OB2B(气)＝2SOB2B(气)＋2HB2BO(液)nΔ气25－2＝32HB2BS(气)＋OB2B(气)＝2S(固)＋2HB2BO(液)23－0＝3因此1molHB2BS完全反应，减少的气体的物质的量nmolΔ气3=2∴2(31122soannnnaamol==−Δ=+−=−气终)气(始)气法三(十字交叉法)：由反应式可知，amolHB2BS完全反应生成amolSOB2B，需OB2B为32amol，amolHB2BS完全反应生成amolS,需OB2B为2amol，而实际消耗OB2B为1mol。∴生成SOB2B的物质的量a=1-2mol3X23X221=3a-X1-X2aX=1-2mol132a2a12a−312a−5法四(得失电子守恒法)：根据反应式①②，HB2BS反应生成SOB2BXmol，失去电子6Xmol，生成S为(a－X)mol，失去2(a－X)mol电子，OB2B生成－2价氧，1molOB2B得到4mol电子。∴6X＋2(a－X)＝4Xa=1-2mol法五(元素的原子守恒法)：设产物中SOB2B的物质的量为X因为H守恒：HB2BS——HB2BOaa因为O守恒：OB2B——HB2BO＋SOB2B1×2a2X∴1×2＝a＋2XXa=1-2mol通过一题多解可以充分调动学生的各种感官积极参与问题的解答与讨论，同时激发了学生的学习兴趣，提高学生融会贯通、学以致用的应变能力，而且培养了学生从不同方向、不同途径、多角度多层次思考问题的意识，增强了学生思维的广阔性。三、加强实验教学，培养创新能力1.积极开展探究性实验,树立创新意识传统的验证性实验是先有结论,后用实验验证结论的正确性，学生做实验只是被动的验证、机械地重复，导致学生对待实验不重视，实验操作照方抓药、实验装置照猫画虎，实验报告千篇一律，实验效果自然也就不理想。而探索性实验则是先做实验，通过观察、记录、分析、讨论，去粗取精，去伪存真，把感性认识上升到理性。由于学生的多种感官参与，充分调动了学生的积极性，激发兴趣，长期训练，不仅能培养学生的基本技能，更重要的是帮助学生树立创新意识，建立创新思路、创新观念。教师在引导学生进行实验探究时，可以从以下几方面去探究：⑴探究实验条件。如探究硫酸与锌反应制备氢气时，硫酸的适宜浓度；探究过氧化氢在催化剂作用下分解时，催化剂的选择；探究乙醇和浓硫酸的混合物在140℃、170℃不同温度时的产物等。⑵探究实验步骤。相同的实验，相同的实验药品，采用不同的实验步骤，会得到不同的产物或不同的实验现象。如氢氧化钠和氯化铝溶液的反应。6⑶探究实验产物。由于实验条件的不同，往往得到的实验产物也不同，要探究实验产物。如少量的铁与稀硫酸、浓硫酸（加热）反应的产物是不同的（表现在以下两个方程式中），就要设计实验，探究反应生成的溶液中的主要成分和气体产物。Fe+HB2BSOB4B(稀)=FeSOB4B+HB2B↑2Fe+6HB2BSOB4B(浓)=FeB2B(SOB4B)B3B+3SOB2B↑+6HB2BO此外，还有对实验的失败原因、实验的安全性和环境保护等探究。2．破除思维定势，培养创新思维我在实验准备室准备氨气的喷泉实验，一个学生来问问题，站在旁边看。“老师，那是湿的，必须用干燥的烧瓶来收集吧？”确实，关于喷泉实验教材中的表述为“在干燥的圆底烧瓶里充满氨气……”湿的烧瓶可以吗？既然这位学生对实验已经比较了解，我就在收集好氨气后让他接着做，结果出现了预期的美丽喷泉。我让他解释一下，他说：“当收集时湿润的红色石蕊试纸变成了蓝色，我就知道这个‘必须’是不必要的。虽然烧瓶是湿的，只要多通一会氨气也可以收集满。”“现在我用的烧瓶是湿的，为了收集满氨气可以用很多种方法，前面已经实验的是其中一种，另外也可以想办法先把烧瓶干燥了再进行收集，你觉得我应该用哪一种呢？”“这就要看实验的目的是什么了，老师您刚才的实验目的是验证实验的可行性，那样做就比较方便，如果是在课堂上让我们实验还是给我们准备一个干燥的烧瓶比较好吧？”就上面的实例而言，喷泉实验成功的前提之一是烧瓶中充满氨气，干燥的烧瓶比较方便于这个目标的实现，若是湿的烧瓶可以把它转变成干燥的，也可以另辟蹊径，把水给饱和了。充满好奇心，不迷信已有的成果和结论，能敏锐地发现问题，抓住机遇，这种良好的创新趋势能把学生引向创新的大门，是成功创新