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设计性化学实验与创新思维培养的理论分析
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陆建新

  化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础学科,物质微观组成、结构往往是通过一些宏观现象和变化规律去被我们所认识。因此,化学的学习和研究是以化学实验为学科基础。研究中学化学实验的教育教学功能,不仅有助于提高教学质量,而且还有益于提高学生的素质水平。在这里重点讨论化学实验学习的方式和培养创新思维的关系,用于分析现有的教育观念和模式,以期有助于我们的化学教学效果的提高。
  1.思维
  1.1思维的定义:是指人脑对客观事物的本质与规律的概括和间接的反映。
  1.2特性:具有概括性、间接性、元认识性
  1.3思维的类型:思维的类型从不同的角度去看,有不同的分法。从创新程度的不同分为常规性思维和创新性思维。
  常规性思维是指人们运用已获得的知识经验,按现成的方案和程序,用习惯的方法、固定的模式来解决问题的思维。而以新颖、独特的方式来解决问题的思维则是创造性思维。创造性思维是思维的高级过程,但常规思维是创造性思维的基础。有研究认为,创造性思维是一种具有连续的而不是全无特点的思维方式。人人都有创造性或独创性,其差异很大程度存在于教育方式、发展模式以及个人努力不同。
  2.化学实验教学的模式与思维培养的分析
  2.1中学化学实验教学的模式
  在教学活动中,化学实验有多种分类方法。其中,按实验在认识过程中的作用分类,分为验证性实验和探索性实验,验证性实验是用于证实和验证所学的化学基本概念、基础原理和元素化合物知识以及培养实验技能技巧的一种重要手段。探索性实验则是让学生通过实验,学习提出问题→研究问题→解决问题的途径,去设计实验,观察实验现象,分析、归纳并独立得出实验结论,这种教学形式符合学生的年龄特征和心理特点,也符合认识规律。
  另一种按化学实验教学的形式分为课堂教学实验和活动课程实验。课堂实验主要有演示实验、学生实验和描述性实验等。活动课实验主要有科技活动实验、兴趣小组实验和家庭小实验等。
  2.2化学实验教学中的认识分析
  在现行的中学化学实验教学中,大多数的教师演示实验和学生分组实验及实验习题中,其药品的种类、用量到实验的方案、步骤、甚至是实验的现象和结论,都是规定好的,老师和学生的任务,大多是按部就班进行验证,而学生动手的实验则更多的是简单模仿和再现,给学生独立思考的机会、发现问题的机会、提出有建设性方案的机会都较少。从教育模式上,化学实验的功能缺少“创新性”培养。传统的实验教学更注重基础知识和基本技能的掌握,对实验的综合设计、迁移知识独立解决问题的能力培养较弱。在思维形式的培养上,再现性常规思维较强,创造性思维培养缺乏。
  3.设计性实验教学模式
  3.1设计性实验教学模式的框架
  3.2设计性实验教学模式的基本思想
  该模式中,实验教学的任务不仅在于传统的基础知识和技能,而且能促进积极动手、动脑,学会设计实验,学会用实验的方法来探究问题。
  3.3意义
  (1)深刻理解和掌握化学知识,促进记忆,发现、验证和发展化学知识。
  (2)注重仪器使用、药品使用、操作、实验记录、设计实验的技能。
  (3)深入培养多种能力,如观察能力、思维能力、综合分析能力及为解决某个化学问题设计实验的能力
  (4)培养学生学会化学科学研究的方法,发展学生的科学思维和创造性思维。
  3.4实施时机
  3.4.1学段分析:高一化学学习阶段,学生知识积累不多,认识水平也较低,实验的知识和技能,关联程度较低,难以迁移性的解决一些问题,不宜做过多的发散性讨论。而在较高的年级如高二、高三的化学学习中,知识积累多,关联程度高,迁移能力强,适合开展综合性强的实验设计。在实际教学中进行的实验设计教学大都分布在高二如:喷泉实验的研究、Fe(OH)2的方案设计等,高三的如Al2(SO4)3的制取方案的选择等。
  3.4.2课型分析
  演示实验、学生分组实验、课外活动小组等都可以充分利用。开展实验设计应以兴趣为主线,探究问题,运用双基,迁移拓展到实际问题上,将思维进行高层次的加工,得到创造性思维的产品。
  4.结束语
  针对现行教学模式中的弊端,结合化学实验教学的特点,充分开展此种迁移、创新式的教学模式,其解决问题的方案有其独自的创造性、新颖性,将所学和想学的知识综合应用,灵活融合。这种模式能促使教师与学生充分理解新知识,积极进取,以“获取”转向“探索”,从“教师中心”转向“学生中心”,增加教学的开放程度及学生对大量信息的收集、分析、判断、求证,从而增进学生的创新能力,最大程度地挖掘了创新的潜力,拓展了思维的空间。
  作者单位:江苏省海门市悦来中学

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