化学教学中培养学生创造性思维能力的探索与实践*

2013-12-03 02:09王萍萍曹小华
九江学院学报(自然科学版) 2013年1期
关键词:创造性化学绿色

王萍萍 曹小华,2

(1九江学院化学与环境工程学院;2九江学院鄱阳湖生态经济研究中心 江西九江 332005)

培养学生的创造性思维,发展创造力,是现代教育的出发点和归宿,是全面实施素质教育的要求。在化学教学中培养学生的创造性思维能力是化学教学改革的重要方向。

为策应鄱阳湖生态经济建设,培养鄱阳湖生态经济建设应用创新型人才,笔者在大学化学教学中努力挖掘鄱阳湖生态经济建设中的化学知识,通过多元化灵活的教学方式,培养学生创造性思维能力。以下结合教学实践,谈谈笔者的一些具体尝试,以供商榷。

1 授之以趣,激发学生的创造动机

“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。兴趣是创造力的原动力与维持力。没有强烈的创造动机,人们将无法从事并坚持艰辛的创造活动。因此,在化学教学中教师要善于寓教于乐,使教学生动活泼、妙趣横生,培养和激发学生的“痴”情“迷”劲[1]。从兴趣教学人手,着力培养学生的创造动机,显得尤为重要。在实际教学中,可从以下几方面激发学生兴趣。

通过化学谜语、诗词、化学小故事等激发学生兴趣。如通过格林尼亚与格林尼亚试剂、凯库勒和苯结构、莫瓦桑、法拉第、舍勒的求学历程等化学小故事,把创新意识与动机的培养不露痕迹地渗透于教学过程。

讲解贴近生活、联系实际的化学知识,介绍学科前沿知识,激发学生兴趣和求知欲望。比如:钠盐的学习,可从发糕、灭火器、胃药等引入学习;铁及铁盐可从人造血、补血剂等引入学习;重金属性质的学习可以从鄱阳湖水质重金属污染治理方法导入,食品安全中的亚硝酸钠与食盐的鉴别;低碳经济、生物柴油、纳米材料等前沿知识的介绍等。可调动和发挥学生的想象力和灵感。激励学生从不同的角度、不同的层次和要求思考问题、提出问题,从而培养学生的概括性、灵活性和创造性的思维能力[2]。

通过趣味化学实验培养学生兴趣。如“魔棒点灯”实验引入浓H2SO4的强氧化性,“水中花园”介绍硅酸盐的性质,“番茄导电实验”引入原电池知识,常见药物“阿斯匹林”的制备引入酯化反应知识,茶叶中咖啡因的提取引入脂肪提取器等。

通过形象描述,恰当比喻激发学生兴趣。如核外电子的运动,想象成一团云雾,易于学生理解电子云的概念;描述核外电子运动状态的4个方面“电子层、电子亚层、电子云伸展方向、电子自旋方向”,可以比作同学的住宿,分别与“楼号、楼层、房间号、上(下)铺”一一对应,这样就使抽象的概念具体化了,形象化了,即能激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,提高教学效果,又能培养学生的创造想象能力。

教师应善于激发学生的学习兴趣,并引导学生把兴趣转化为内在的学习动力,以激发其创造动机,推动其将所学知识广泛迁移,开动脑筋,对问题全面思考, 找出隐含条件与因素,把问题广泛类比,以创造性地解决问题。

2创设问题情景,构建创造性思维氛围

所谓设置问题情景,就是在教材内容与学生求知心理之间、学生已有知识和新问题、新知识之间创造一种“不协调”,从而把学生引入“探究—发现—解决问题”的教学过程[1]。教师要善于启发学生,帮助他们提高分析和解决问题的能力;要善于联系新旧知识之间的相似点与不同点,引导学生充分利用已学知识探求新的知识;要根据教材内容和学生的认识水平,使学生通过观察、比较、分析、归纳、总结,形成他们自己的创造性思维[1]。

教师可以结合课外一些科技、社会、环境和生活热点等化学问题,创设问题情景,引导学生利用所学的知识(含查阅资料)和生活经验创造性地解决有关问题。如从环保局公布的鄱阳湖水质情况,引导学生思考水体中重金属含量的测定及防治方法;“菠菜和豆腐同吃为什么容易得结石”? (豆腐中含有氯化镁、硫酸钙,菠菜中还有草酸,两种食物遇到一起可以生成人体不能吸收的白色固体草酸镁和草酸钙);为何食用海鲜时不宜同时吃大量Vc?(海鲜中富含五价砷,而Vc是较强的还原剂,可使五价砷在体内被还原成三价砷而产生毒性。砷的毒性与其存在形态有关。单质砷几乎无毒性,有机砷化物的毒性也相对较低,无机砷化物常常具有较强的毒性,但五价砷比三价砷的毒性弱)[3]。

再如,自从三鹿奶粉被查出含有三聚氰胺C3N3(NH2)3以后,三聚氰胺这一化学物质很快被人们所知。的事例请同学们回答相关问题:①请写出三聚氰胺分子式的结构;②请计算出三聚氰胺分子中氮元素的含量;③目前乳品中初蛋白含量一般用凯氏定氮法测定,将测定出的N元素的含量折算成粗蛋白质的含量。换算公式为:蛋白质%=总氮%×6.38(N=15.7%)。请根据此公式计算三聚氰胺折合成粗蛋白质的含量;④为什么三聚氰胺能被不法分子用在牛奶中充当假冒蛋白质;⑤凯氏定氮法测定蛋白质含量的实验方法(引导到酸碱滴定及实验)。

创设问题情景,构建有利于培养创造思维的教学氛围,既加深了学生对化学知识的认识,又培养了学生灵活利用化学知识创造性思考和解决问题的能力。

3打破思维定势,培养创造性思维方法

在化学教学中,教师如果把学生的思维束缚在教科书的框架内,只能让学生的思维活动处于一种“休眠”状态,结果扼杀了学生的首创精神[1]。如何使学生认真学好前人的知识,既不受其拘束,敢于另辟蹊径,又能言之有理,持之有故,就必须鼓励学生标新立异,打破“思维定势”,从而发现新问题,提出新设想[1]。

例如:笔者在讲述溶液酸碱性时,有学生问“向氢氧化钠中滴加酚酞指示剂,溶液一定变成红色吗?”。实际上,酚酞在酸中无色,在碱中呈红色是人们所熟悉的,但在浓酸浓碱中颜色刚好相反则是多数人不熟悉的。又如,在进行酯化反应实验时,一些学生很难观察到酯和水的分层现象。当时有一学生提出建议:“是否可以通过染色的方法使乙酸乙酯和水的分层更加明显?”(学生用普通的有色试剂如甲基橙、石蕊、硫酸铜溶液等进行实验,达到了良好的实验效果)。再如在讲解元素性质的时候,针对笔者提出的“金属Ag一定能导电吗?”。有学生提出了金属的性质与粒子大小可能有关。(实际上,金属Ag的粒子处于纳米范围,其物理性质如熔点、颜色、导电性将发生很大变化)。

同时,教师应该注意,对学生的问题要推迟判断,避免武断,过早地下结论或向学生预示解决方法,都不利于创造性思维的培养[1]。即使学生把答案搞错了,也不要大惊小怪,要善于区分笨拙的错误和创造性的错误,后者往往是成功的先导,应高度引起教师的重视[1]。笔者对学生敢于提问的做法给予肯定,并要求其他同学就此展开讨论,促使学生形成一种特殊的求异心理状态,从而激励学生大胆设置疑问、细心思考,培养其创造性思维方法[1]。

4 渗透“绿色化学”教育,开展创造性思维实践

绿色化学是21世纪化学发展的一个崭新课题。在化学教学中渗透绿色化学教育是培养学生科学态度和创造性思维的有效途径。教师应善于渗透绿色化学知识, 引导学生依据绿色化学原则重新设计、评介和认识一些化学问题。

一方面,要善于在课堂教学中渗透绿色化学知识。如无机化学教学中,结合SO2性质讲酸雨及其危害;有机化学教学中讲到烯烃氧化反应时,提及绿色试剂过氧化氢和臭氧;分析化学讲分离方法时,则提到无毒无害的溶剂—超临界二氧化碳等。这不仅巩固了学生所要掌握的知识,活化了学生的思维,同时培养了学生的绿色化学意识和创造性思维能力。

另一方面,要加强绿色化学在化学实验(践)教学中的渗透。例如,在乙酸正丁酯实验中,针对目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、产品损失多,环境污染严重等不足。笔者引导学生根据实验原理入手,对实验进行绿色化学设计和改进,将学生分成3组,分别选用了三氯化铁、杂多酸、负载型杂多酸为催化剂,替代硫酸催化合成乙酸乙酯。结果表明,以上几种催化剂代替硫酸催化酯化,不仅反应温度低、操作简单、无污染,而且产率均接近或高于硫酸催化产率,适应绿色化学发展趋势,取得了良好的实验效果。再如用氧化铝固载氟化钾代替氢氧化钠催化丙酮和苯甲醛反应制备二苄叉丙酮的实验,具有反应时间短、产率高、操作简单,催化剂可回收再生重复使用等优点[4]。由鄱阳湖生态环境现状,引发学生对生态环保的深入思考,进而激发学生学习绿色化学知识的热情,最终内化成主动运用绿色化学知识防治鄱阳湖生态环境污染的实际行动。

教师应结合绿色化学知识,积极引导学生开展创造性思维实践,以培养其绿色化学意识和创造新思维能力。

总之,创造性思维是未来高科技信息社会能适应世界新技术改革需要,具有开拓、创新意识的开创性人才所必须具备的思维品质[5]。培养学生的创造能力应该成为教学的主旋律,教师若能灵活运用以上方法,将有利于促进学生创造性思维能力的发展。

参考文献:

[1]杨胜.在地理教学中培养创造性思维[J].基础教育参考,2008,6(9):83.

[2]孙天山.新课程背景下化学书面习题作业向创造性作业的扩展[J].化学教育,2009,30(4):14.

[3]蒋育澄,李淑妮,翟全国.元素的生物效应在元素化学教学中的渗透与融合[J].大学化学,2009,24(4): 35.

[4]姜文清.二苄叉丙酮合成实验的改进[J].大学化学,2010,25(2):42.

[5]丁华.谈生物教学中学生创造性思维的培养[J].新课程·教师,2010,5(1):105.

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