如何在课堂教学中培养学生的创新能力
内容摘要：21世纪是创新知识的世纪，中学化学中的创新教育不是去开拓和创新未知的知识和知识体系，而是创设一定条件和氛围，引导、启发学生去模拟、探究原科学家的实践活动过程，发现“新”现象，通过联想、判断、推理和综合分析，归纳出物质呈现如此现象的本质和规律，这就是中学化学教学中的创新教育。而培养学生的创新能力则是素质教育的核心。创新能力它包括敏锐的观察
括敏锐的观察能力、创造性的想象能力及创新思维能力和实践能力等。因此，培养学生的创新能力是推进教育改革的关键。要在课堂教学特别是化学课堂教学中实现对学生创新能力的培养，必须利用化学作为实验学科的特点，把创新教育与化学课堂教学有机的结合起来，从不同的角度，用不同的方式，对不同层次的学生有针对性的训练，充分调动教师和学生的积极性，特别是作为学习主体的学生的积极性和创造性，这样就能更好的培养学生的创新能力。
关键词：培养 创新 能力
21世纪是创新知识的世纪，全面实施和大力推进素质教育是现代教育的发展方向，而培养学生的创新能力则是素质教育的核心。创新能力它包括敏锐的观察能力、创造性的想象能力及创新思维能力和实践能力等。因此，培养学生的创新能力是推进教育改革的关键。要在课堂教学特别是化学课堂教学中实现对学生创新能力的培养，必须利用化学作为实验学科的特点，从各个方面入手，充分调动教师和学生的积极性，特别是作为学习主体的学生的创造性。在课堂教学中培养学生的创新能力，可以从以下几个方面入手：
一、采取多种方式，激发学生的创新兴趣
托尔斯泰曾经说过：“成功的教学，所需的不是强制，而是激发学生的兴趣。”“兴趣是最好的老师。”只有对化学学科有着强烈的探索欲望和对化学知识及规律有着强烈的拥有欲，以及将所知的化学知识应用于日常生活、造福人类的动机，才可能激发学生的的创新潜能，才可能产生创新欲望。在化学的课堂教学中，根据教材内容特点及学生心理特征和认知规律，可以采取不同的方式来激发学生的创新兴趣。如巧设悬念、诱导探索、研讨释疑等多种方式。
悬念是一个问题还没有得到答案的焦虑心理，它是学生对新知识企盼的兴趣来源。结合化学学科的特点，巧设悬念，诱发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的求知欲。如在讲“氨的分子结构和性质”时，首先展示做喷泉实验所需的药品、简单仪器，再巧妙地配合演示实验设置问题，给学生带来强烈的视觉刺激及美感的同时，使学生在“观察——惊叹——疑问”中感受到化学世界的神秘和新奇，体会到生活中“处处有化学”的真实情感，充分调动了学生的积极性，主动地去思考、去分析、去找“为什么”，使“强制性”教学活动变为“主动性参与”教学活动，既享受到了学习到知识的乐趣，又激发了学生的创新兴趣。
诱导探究，培养学生科学态度，科学的学习方法、能力及创新精神，是化学教学的重要任务，也是最终目的。在教学过程中，必须考虑到学生通过多种途径（实验、操作、观察、设计、讨论等）寻找问题的答案，进一步探索新知识的兴趣，整个环节应该在教师的启发诱导下，以思维为主线，视听并举，深思结合，让学生动口、动脑、动手，调动多种感官参与感知活动，激发探究化学知识的兴趣。如在讲初中化学的第六章《铁》时，为了揭示铁生锈的原因，可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下，铁制品放在空气中就会生锈，可涂了油漆则不会生锈，而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论，引导学生提出以下几种假设：
（1） 铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。
（2） 铁制品生锈是因为水分子的存在，铁与水发生化学反应。
（3） 铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。
在此基础上引导学生大胆推论，然后再根据不同推论设计实验验证自己的推论是否正确，最后由实验得出结论：即铁生锈是铁和氧气、水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应。这样不但大大激发了学生的学习兴趣，而且培养了学生科学的态度和探究问题的方法，效果甚佳。
研讨释疑，则是学生通过学习一些疑问已经解决，但同时又会产生或提出一些新的问题。学生在探究新问题的过程中，看到了什么，听到了什么，受到了什么启发都会反馈出来，甚至争论不休。此时，教师只要给以恰当的诱导、点拨，让学生充分发表意见，开展热烈的讨论、认真思考、质疑辩难，使探究更深入，这样学生获得的知识就会更加全面，更加深刻，其科学的学习态度就会得到培养和提高。如讲《二氧化碳的实验室制法》一节时，在气体实验室制取的思路和方法指导下，自学实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、制取等内容后，提出能否用碳酸钠代替大理石，用硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳，为什么？让学生分组实验，仔细观察现象，引导学生讨论总结出答案：不能。然后诱导学生用吸滤瓶、小试管、浓碳酸钠溶液、浓盐酸溶液等仪器及试剂设计一实验熄灭洒精灯火焰，由此得出，泡沫灭火器的反应原理。这样一环扣一环，步步设疑，步步深入，步步点拨，使学生参与整个学习过程中增强了学生学习兴趣，成功的喜乐。使学生情绪倍增，效果良好。又如在进行氨的喷泉实验时，让学生分析产生喷泉的原因是：氨气极易溶于水，使烧瓶内压强减小，从而产生喷泉。提出问题：在已学的常见气体中是否还有气体可以做喷泉？学生讨论很容易得出氯化氢气体可以，因为它也极易溶于水。这时再进一步提出用二氧化碳、二氧化硫能否做喷泉实验？引导学生充分讨论，很大一部分学生会得出不能的结论，因为二氧化碳、二氧化硫在水中的溶解度不够大，烧瓶内压强减小不明显。教师再进一步提出是否能用其它方法将烧瓶内的压强减小得较大呢？鼓励学生积极思考，大胆的设想。提出二氧化碳、二氧化硫在水中的溶解性不大，在其它溶液中的溶解度是否会增大呢？通过提示学生很容易得出结论：将水换成氢氧化钠溶液或其它的碱性溶液则二氧化碳、二氧化硫的溶解度会增大，能形成较大的压强差均能形成喷泉。通过层层引导，使学生知道了形成喷泉并不一定要极易溶于水，只要有较大的压强差（负压）就能形成喷泉，这样既激发了学生的创新兴趣，又培养了学生的创新思维能力。
二、创设情境，培养学生的观察力
观察是一切知识的门户，一切科学实验、一切科学的新发现新规律，都是建立在周密、精确系统的观察基础之上。巴甫洛夫一直把“观察、观察、再观察”作为座右铭，并告诫学生“不学会观察，你就永远当不了科学家。”观察力是智力结构的一个组成部分，培养学生的观察力是教学过程中学生创新能力培养的一项重要任务。引导学生明确观察的目的和任务，是良好观察的重要条件，而充分的准备和周密的计划，则是引导学生观察成功的重要条件。有没有明确的观察目的、任务和充分的准备、周密的计划，直接影响到观察的选择性和效果。例如在做集色、态、声、光等于一体的钠与水反应的演示实验时，如果学生不明确观察的目的和作充分的准备，就会看热闹，只顾观察烧杯中溶液变红的现象而忽略其它现象，达不到实验的目的。如果教师明确指出观察的目的和重点，学生的观察就不会只此于好奇、兴趣，不会顾此失彼，而收到良好的观察效果，同时提高了学生的观察力，培养了学生的良好的观察品质。
三、巧设实验，培养学生创新意识
创新意识是指一种愿意发现问题、积极去探求的心理取向，是创新的动力源泉。它是人类意识活动中一种最积极的、富有成果性的意识形态。是人们从事创造活动的出发点和内驱力，是创新思维和创造能力的前提。在课堂教学中根据不同的教学内容，通过巧妙地设计实验，能培养学生的创新意识。如在进行葡萄糖这一内容教学时，对于葡萄糖的分子结构在一般情况下都是通过老师的讲述而掌握的，学生基本上都是机械的接受，死记硬背的掌握。如果设计成多个实验，让学生通过观察、联想、对比、推导从而能得出结论。先是让学生自己制取新制的氢氧化铜，将它分成三份，取其中二份分别与乙醇和甘油反应，学生发现甘油能和氢氧化铜反应变成绛蓝色，而乙醇没有现象发生，则说明乙醇不与新制的氢氧化铜反应。这时老师设疑：乙醇和甘油与氢氧化铜能产生本质区别的原因在哪里？然后让学生分析乙醇和甘油的分子结构，就能很快的找到甘油能与新制的氢氧化铜反应的原因：甘油含有多个羟基而乙醇只有一个羟基。这时取另一份氢氧化铜与葡萄糖溶液反应，也能观察到会变成绛蓝色，则说明葡萄糖分子中含有多个羟基；再对该溶液加热又能观察到有红色沉淀产生，则又说明葡萄糖分子中含有醛基。这时再给出葡萄糖的分子式为C6H12O6，且为链状结构，让学生自己推导结构简式。大多数的学生都能推导出葡萄糖的结构简式，有个别学生推出的结构简式中含有两个醛基，教师不是直接否定，而是提醒学生看是否和分子式相符，这样学生自己能及时的改正。通过巧妙的设计实验，进一步巩固了结构决定物质性质这一化学原理，同时又让学生学会了根据实验现象来推断物质结构的方法，培养了学生的创新意识。
四、设计、探索实验，培养创新思维
创新思维是创新能力的核心，创新思维需要具有敏锐的观察力，创造性的想象力。化学是一门实验科学，特别是在中学教育阶段，化学实验对于学生掌握知识、形成能力具有特别重要的意义。设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能，还要求他们灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。设计性或探索性实验在激发学生的创新欲望、培养他们的意识和创新能力等方面所具有的作用是其它常规实验所无法比拟的。如学习原电池知识后，可布置一个课外作业：利用生活中的某些物品自制简易原电池。学习乙炔的实验室制法时，可以要求学生根据乙炔的反应原理、反应条件和特点，自己设计一套制取乙炔的实验装置，这套装置可以参考教材的设计，但不能与教材完全相同。学生完成后，再组织学生一起分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等。对好的方案特别是有创新的方案，进行表扬和奖励。又如在讲铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验时，由于一氧化氮、二氧化氮有毒，不能随意排放到空气中，必须要有尾气吸收装置，教材上有尾气吸收装置，但还比较复杂，这时提出让学生思考是否还有更简单的方法，并探索、设计出既便于观察实验现象，又不能污染环境实验方案。有学生经过讨论提出：不用导气管，直接在试管口处放置一团浸有氢氧化钠溶液的棉花。引导学生分析该装置简单但对一氧化氮的吸收不行。有同学从有关习题中得到启示提出：在试管中上扎一气球，用来收集一氧化氮、二氧化氮气体。该办法简单但在实际操作过程中有一定难度，主要是气球在试管口上难于扎稳，有漏气现象发生；同时一般的气球都有颜色不透明不便于二氧化氮气体颜色的观察。这时提示学生采用原理和上基本相同，但又不漏气且又便于观察二氧化氮气体颜色的装置。经过学生的积极思考和讨论，学生会提出用盛装纯净水塑料可代替，先将适量的小铜片放入瓶中，将塑料瓶挤扁，然后用较长的胶头滴管将硝酸滴入瓶中，再立即将瓶盖盖紧。由于盛纯净水的塑料一般为无色透明，使用该装置既简单对便于观察，不会造成环境污染，且又经济实惠。通过这样的训练，鼓励了学生创新意识，调动了学生的创新积极性和主动性，学生的创新能力得到了进一步提高。
五、 开展科技活动、展现创新能力
创新活动的基础是科技活动，科技活动的开展状况深刻地左右着创新活动。为此在工作中必须千方百计、想方设法开展科技活动。没有条件必须创造条件。从课外兴趣小组开始，建立初步的创新活动的基础。通过教师的指导，充分发挥学生的创新能力，利用现有条件，想方设法开展课外科技活动。比如：可以先让学生完成课本上的家庭小实验；再结合课本，适当补充学习一些课外知识，拓宽知识面，进行一些趣味性而有意义的实验；并引导学生撰写科技小论文。充分展示学生的创新才华。在培养学生的创新活动中，也要注意联系社会实际。可以让学生进行社会调查，到工厂、农村、商店等地进行参观、访问、调查。写出专题调查报告，并联系社会实际，提出改进意见和措施，条件许可的可以进行研究方案，并帮助实施。
六、巧设悬念，培养学生的想象力
爱因斯坦讲过：“想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界上一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。想像能力对于学生形成创新能力具有积极的作用。培养想像能力，要学会联想。讲到CH4气体燃烧的焰色时，要联想到H2、CO气体燃烧的火焰也是淡蓝色；讲到CH4气体的实验室制取时，联想到用这套装置还可以制O2，NH3气体；讲到硬水的软化时，想到水壶为什么易起水垢；讲到浓硫酸的强腐蚀性时，想到皮肤沾了浓硫酸时，应该怎么处理。
总之，创新能力是创新教育的核心，把创新教育与化学课堂教学有机的结合起来，从不同的角度，用不同的方式，对不同层次的学生有针对性的训练，这样就能更好的培养学生的创新能力。
参考文献：
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