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区级教学名师
 
 
2015-2017学年松江区学科名师:张建华
发布日期:2015-10-15 15:42:00
2015-2017学年松江区学科名师:张建华
 
一.个人简介
曾获市园丁奖;上师大优秀党员、先进工作者、记大功;区学科名师、"大江"园丁奖、区青年教师教学评比中学组一等奖;市教学评比二等奖;全国初中化学竞赛园丁奖;区学科研究中心组成员。
 
简历:83年8月~87年7月        上海师范大学化学系
87年8月~90年7月        嘉定区实验中学
90年8月~96年7月        松江区第六中学
96年8月~                 上海师范大学附属外国语中学
 
二.教育理念

学然后知不足,教然后方知困
 
三.论文
化学教学中如何培养学生创新思维
 
一、命题的提出
提出化学教学中创新思维的培养这一命题,基于以下的背景。
1.时代呼唤创造性人才。“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”学校担负着培养人才——特别是创造性人才的义不容辞的任务。化学作为中学教学中的一门重要学科,理所当然地要承担起这个任务。
2.《上海市中学化学课程标准》已经将激发学生学习兴趣,培养科学精神、科学态度、创新能力作为课程理念的重要组成部分。如何在教学中培养学生的创新思维,发展学生的智力,已经成为中学化学教学工作者重要而又迫切的任务。
3.这是一个快速变化的时代,这是一个教育、教学转型的大变革时代。快速变化的社会产生极端多样化的教育需求,教师正面临着前所未有的挑战。长期以来,化学教学一直处于不断的改革之中。这种改革不仅在于教学的手段与方法,更在于教学的目标和教学的理念。于是我们在教学模式、教学策略等方面作深层次的探索。如何让学生在化学学习中由此及彼,触类旁通,有所创新,有所发展,实现知识和能力的迁移,已经成为化学教师和学生的迫切愿望。
二、命题的主要理论依据
1.创造教育学认为:创新思维是应用新的方案或程序,并创造了新的思维产品的思维活动。其主要特征是新颖性、独特性。
创造教育学还指出,创造教育是根据创造教育学原理,通过一定的教育途径,进行创造性思维训练,开发受教育者创造力的教育,以培养创造型人才为目标,实行为创造而学的教育。
2.美国学者威廉斯是创造教育学的奠基人之一。他认为:在教学的情境中,认知和情意的行为对启发创造潜能有着重大的关系。教育不仅要侧重认识的能力的培养,还要兼顾情感的发展。缺乏情感的学习不是真正的学习,几乎所有的认知行为都会有情意成分,且相辅相成,只有这样,才是真正的学习,而真正的学习,才有创新思维的涌动。因此,情和知互动,是创新之源。
中学化学教学应该以此为理论依据,去培养学生的创新思维。化学是一门研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。化学的“生命”是实验、是创新。尽管中学阶段学习的知识都是前人实验的科学结论,但中学化学教学的目的远不在仅仅掌握这些知识,而在于为将来学生的继续学习、继续创新打实更扎实的基础。今天的教师们正站在一个教育、教学的转折点,谁把握新的方向,谁就可能成为新一代的名师,成为面向未来的教育家。
三、培养创新思维的教学目标
 培养创新思维,预期达到的教学目标可以分为情和知两个方面。而创新思维的情意的行为目标有好奇心、冒险性、挑战性和想象力;认知的行为目标有流畅性、变通性和独创性等。其具体目标如下:

 
行为
目标
 
 
 
 
好奇心
①富有追根究底的精神;②肯深入思考事物的奥妙;③能把握特殊现象,观察结果
冒险性
②勇于面对失败或批评;②敢于猜测和怀疑
挑战性
①寻找各种可能性;②了解事物的可能与现实间的差距;③能够自杂乱中理出秩序,不怕自己的见解同大多数人对立;④探究复杂的问题
想象力
①幻想尚未发生过的事情;②直觉地推测;③能够超越感官及现实的界限
流畅性思维
①量的扩充;②思路的流利;③反应数目的多寡
变通性思维
①提出各种不同的意见;②转换类别的能力;③富有迂迴变化的思路
独创性思维
① 扩展简单的主意或反应,使其更趋完美;②引伸事物或看法

四、化学教学中培养创新思维途径
(一)心理学的研究及威廉斯的创造性教育理论都表明:情意与认知相互影响,共生共茂,在学生创新思维过程中,情感是唤起主体对信念追求的内在条件,所以,要培养创新思维,首先必须从情意上下功夫。
1.激发兴趣。现代心理学家布鲁纳强调:“学习最好的刺激,乃是对所学材料的兴趣。”可见,兴趣是最好的老师,是求知的动力,是成功的关键。
(1)新奇实验的强化。根据学生求知、求趣、求异、求新等心理特点,课本上的实验,有时稍作变化,即可取得较好的教学效果,使学生兴趣盎然。如在学习过氧化钠与水反应时,可以把过氧化钠放在棉花上,让学生用细玻璃管对着药品吹,观察棉花是否着火,进而有的学生会提出“呼出的气体中的二氧化碳是否也参与反应”的问题。可是课堂时间有限,而体验和探究无限,可以让学生在家里时充分利用实验室药品和厨房用品做实验,精心组织和设计实验内容把课本知识和生活实际联系起来。如利用碘化钾和碘盐、白醋检验碘盐中碘元素的存在;用番茄做原电池实验等。这样,学生实验的体验得到了加强,实验的情感得到了升华,实验的兴趣发生质的飞跃,学生的探究能力就会迅速得到提升。
(2)直观教具的运用。在教学中充分利用图表、模型、幻灯、教学录像、视频资料、多媒体的课件等丰富的感性材料,激发学生学习兴趣。合理利用多媒体辅助教学,是教学现代化的重要标志,也是教学改革的重要组成部分。因为多媒体把文字、图像、声音溶于一体,代替了抽象、枯燥的化学课本,展示课堂实验无法演示的稀有的、宏观的、微观的、极快的、极慢的反应过程,从而突破时间以及空间的束缚,达到逼真的模拟,灵活地放大或缩小实验场景,进而将反应过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻。
如在学习锂、钾、铷、铯和水的反应时。课堂上用多媒体将上述视频资料显示在学生眼前,极大地激发了学生的求知欲望,学生学习兴趣得到了提高。
例如:酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠(甲基橙作指示剂)。传统实验采用通过指示剂的变色来确定测定终点。难点是如何解释清楚学生的疑问“盐酸与氢氧化钠恰好反应时PH等于7,而甲基橙变色时PH为4.4,即酸碱指示剂的变色点不是反应终点,误差有多少?中和滴定实验科学吗?”。我们可以使用PH传感器监测混合溶液在滴定过程中pH的变化情况,并借助计算机以图像形式显示出来,即可直接得到酸碱中和滴定曲线。根据滴定过程计算机自动生成的曲线,可以帮助学生认识滴定过程的“突跃”是客观存在的。让学生认识到酸碱指示剂的变色点不是反应的终点,通过滴定曲线可以发现,变色点附近pH变化显著,虽然滴定终点pH不等于7,但引起的实验误差并不大,这也是酸碱中和滴定这一分析方法的科学性和准确性得以保证的原因所在。应用DIS数字化实验系统绘制滴定曲线,操作更简洁,更快捷,图像更准确。
(3)成功教育。表现自我和期望成功是人的一种天性。教育家苏霍姆林斯基认为:“成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,可以促使儿童好好学习的愿望,请你注意无论如何不要使这种内在力量消失,缺少这种力量,教育上的任何巧妙措施都是无济于事的。”人们通常认为兴趣带来了成功,殊不知在人的成长发展期,更多的是成功带来的兴趣。有时甚至某方面的一次成功在一个人的成材道路上起着关键的作用。因此,在教学中,把教学内容的深度、广度定在学生的“最近发展区”,让学生在“跳起摘桃”中感受到成功的喜悦和自豪。在课堂上积极为学生创造表现自我的机会,并想方设法帮助不同层次的学生获得不同程度的成功。对学生课堂上的任何学习行为,诸如提出问题、发表见解、练习作业、实验操作等,给予及时而积极的评价。适时、恰当、充分地让“后进”与中等学生回答他们能够回答的问题,让他们当众进行某些能够进行的化学实验操作与演示等,以增强他们的自信心。课堂上恰当的运用激励与成功性原则,使学生充分感受到老师对他们接纳、欣赏和尊重,从而产生并保持积极向上的稳定情绪和努力探求再获成功的强烈愿望。这样,提高了学生的自信心,培养了学生的积极性,形成了学生主动发展的内部动力机制。
2.尝试错误。记得英特尔公司有句名言:“勇于尝试错误。”正是基于无数次的重复实验与失败的磨砺,英特尔成功了。因此,在教学中,笔者常通过让学生尝试错误来鼓励学生敢于猜测,勇于面对失败,以此培养学生挑战困难,勇于探索的思维品质和科学态度。
(1)通过习题,让学生尝试错误。如:在教学中,我们让学生设计“用铜制取硫酸铜晶体的实验方案作研究”。经过一番激烈的争论。最后,同学们归纳如下设计方案:
甲组:将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中,不发生反应。向容器底部缓缓鼓入氧气,溶液慢慢变染蓝色;
乙组:Cu CuOCuSO4
丙组:Cu CuSO4
丁组:Cu Cu(NO3)2Cu(OH)2CuSO4
戊组:Cu CuSO4
于是,引导学生分析:(1)在五个方案中,科学性有错的是     组方案,经济性最差的是     组方案。(2)可持续发展的原则要求化工生产①能耗尽量低,这应排除使用     组方案;②无污染,这应排除     组方案。(3)相对能耗低,污染小的是      组方案。
从以上学生的思维过程可见,在他们找到正确答案时,走了一段弯路,遇到了一些挫折。但无疑对引导学生以探究者的身份进入角色,不断进取大有益处。
(2)利用失败的实验,让学生经历挫折。如在讲授Fe(OH)2的制备时,可以这样组织教学的:

讲授
Fe(OH)2
的色态和溶解性
 
学生实验(1)
将新制FeSO4滴入NaOH溶液,制取
Fe(OH)2
 
现象:
灰绿色沉淀。
实验失败
 
学生讨论分析原因
 

 

学生实验(2)将滴管伸入NaOH液面下滴加FeSO4溶液
 
现象:
灰绿色沉淀
实验失败
 
师生共同讨论、分析原因
 

 

学生实验(3)将滴管伸入煮沸过的NaOH液面下,滴加FeSO4溶液
 
现象:
产生白色絮状沉淀,但不久变灰绿色。
 
教师引导学生如何减缓Fe(OH)2氧化速度
 

 

学生讨论
提出改进方法
 
学生实验(4)
将滴管伸入用苯液封的、煮沸过的NaOH液面下滴加FeSO4溶液
 
 
实验成功
 
 
 

接着可以让学生利用所学的知识及通过查阅资料设计制备Fe(OH)2的其他实验方案。通过这样的教学,尽管化了不少时间,但培养了学生不怕困难的坚强毅力和勇于探索的创新精神。
(3)引发想象:想象是人们在原有感性形象的基础上创造出新形象的心理过程,它不仅依赖于过去的感知,依靠记忆表象,同时需要抽象思维的参与。在教学中,我们常把一些比较抽象的概念、反应用形象直观的方法表现出来。如用计算机来摸拟电子云、离子键、共价键的形成,甚至用计算机来模拟某些有机反应原理,在此基础上,再激发学生的抽象思维,使他们通过想象而理解这些较抽象的知识。
(二)培养创新思维的主要目标是培养思维和能力的流畅性、变通性、独创性等思维品质。我们可以通过以下方法达到这些目标。
1.在设疑质疑过程中,培养学生思维的流畅性。培养创新思维,首先要扩大思维数量,使原有知识与所研究的问题尽可能地联系、发散而达到思维的流畅性。教学中,我们常通过设疑质疑来增强学生思维的流畅性。
如:《盐类水解》的教学,先问学生:“盐的水溶液呈什么性?”学生都认为呈中性。让学生测定数物质的量浓度为0.1mol/l的正盐(如:Na2CO3、NaAc、NaCl、NH4Cl、AlCl3)溶液的酸碱性。适时地引导学生尝试用电离理论对实验结果进行分析并归纳出盐的水溶液呈酸碱性的规律。当学生明确了正盐的酸碱性后,可提出酸式盐的水溶液显什么性?大部分同学都认为酸式盐溶液显酸性,这时可以让学生测定NaHSO4、NaHSO3、NaH2PO4、NaHCO3、Na2HPO4的PH。学生会疑惑:为什么有的酸式盐溶液显酸性,有的显碱性?激发了学生深入思考的积极性,这样就为讨论盐类水解的原因、实质及其规律提示了矛盾,增强学生思维的流畅性。
2.在知识的发散和迁移中,增强思维的变通性。创新思维不仅要求思维的数量,还要求思维的深度和灵活性,这就是思维的变通性。笔者通常用下述方法来增强学生思维的变通性的。
(1)通过发散思维的训练来增强变通性。在教学中,不仅要教会学生掌握基础知识,更要引导学生能触类旁通,使思维尽可能地拓展,延伸和发散。
如:对“HAc是弱电解质的实验研究”这一课题的探索来增强思维的变通性。
从弱电解质部分电离着手设计:
A.同温、同浓度的盐酸和醋酸的导电能力比较;
B.同温、同浓度的盐酸和醋酸分别与镁反应的速率比较;
C.测0.1mol/LHAc的pH值;
D.分别测0.1mol/LHAc和0.1mol/LHCl的pH值,进行比较;
E.先测0.1mol/LHCl的pH值,加入少量醋酸钠固体,再测溶液的pH值,观察溶液的pH值是否增大。···
从平衡移动角度着手设计:
A.先测0.1mol/LHAc的pH值,加入少量冰醋酸,使浓度增加10倍,再测溶液的pH值,进行比较;
B.先测0.1mol/LHAc的pH值,加水稀释10倍,再测溶液的pH值,进行比较;
C.先测0.1mol/LHAc的pH值,微热,再测溶液的pH值,进行比较;
D.先测0.1mol/LHAc的pH值,加少量醋酸钠固体,再测溶液的pH值,进行比较。···
通过对学生的发散性思维的培养,使学生的思维活动趋势由单向性变为多向性,然后再由多向性思维尽可能地去拓展、延伸,从而增强了学生思维的广阔性。
(2)通过知识的迁移、运用来增强变通性。
历年的高考,有机合成题是每年必考的热点。这类题目往往要求学生在分析和比较的基础上,将已学知识迁移到新的情景中,在不断处理、加工信息中解决问题。显然,这道题目要求考生从给予的信息中用联想、推理、类比、迁移的科学方法来分析和解决问题。教学实践告诉我们,让学生多接触此类新颖的情景题,既培养了学生的应变能力,又增强了学生思维的灵活性和变通性。
3.在实验和知识的发现、探索中,培养思维的独创性。创造教育学指出:盲目重复和机械练习并非良好的方法,学习过程应是创造地解决问题的过程。
(1)在实验中培养思维的独创性。培养学生独创性思维途径很多,对于化学学科而言,实验是培养学生创造性思维的重要途径。
例如:“探究实验室制备Al(OH)3方法”,要求学生课前阅读课本与查阅资料,了解Al(OH)3与铝盐的性质,设计可能的实验方案,课堂上进行交流,完善方案。
如:启普发生器原理式反应器的设计:
如:防倒吸装置的设计:
教学时,通过引导,让学生根据实验目的和原理自行设计或者改进实验方案,并完成有关实验,学生不仅深刻领会、体验并模拟其背后的设计思想,同时形成创新性的方法与思维,并在具体操作中使他们的创新思维得以发展。
(2)在知识的探索和发现中,培养思维的独创性。
如在“乳酸的分子结构”的探究”教学时。让学生自己去探索、去获取知识。其过程为:利用李比希法测定乳酸的实验式:燃烧45g乳酸,生成CO266gH2O27g求乳酸的实验式。通过乳酸摩尔质量计算确定乳酸的分子式为C3H6O3,根据的乳酸的分子式,让推测乳酸的分子结构可能:CH3-CH(OH)-COOHCH2(OH)-CH2-COOHCH3-O-CH2-COOH。教师演示乳酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,学生排除CH3-O-CH2-COOH。学生思考如何判断羟基的位置,学生设计实验:将CH2(OH)-CH2-COOHCH3-CH(OH)-COOH氧化成OHC-CH2-COOHCH3-CO-COOH,碱化后用银氨溶液来鉴别。学生实验发现两种产物均能发生银镜反应。学生查阅资料发现α-酮酸分子中羰基与羧基直接相连使C-C容易断裂发生氧化反应。同时学生发现可以通过核磁共振仪来测定乳酸的核磁共振氢谱。最后确定其结构。教师提供史料:1863年,德国化学家威利森努斯发现发酵乳酸和肌肉乳酸具有相同的结构,但是这两种乳酸却具有不同的性质。他指出:如果分子在结构上是等同的,但具有不同的性质,那么,造成这种差别的原因只可能是由于原子在空间有不同的排布。从而引出乳酸的光学异构
用这种教学方式教学,使学生从被动的、消极的知识接受者转变为主动积极的知识探究者,使学生学会了学习、学会了发现、学会了创新。
五、思考
1.创新思维的培养,基础在教育,责任在教师。要培养学生的创新精神,教师自己首先要有创新理念、创新素质,要有科学的教学方法。从培养学生创新意识、创新思维到训练学生的创新能力,都要自觉遵循科学规律。要正确处理好主导与主体的关系、继承与创新的关系。此外,教师还需有良好的心理素质,不但自己要乐观自信,意志坚强,而且要尊重学生,给学生以自由发展的空间,并保护学生的创新思维——因为创新思维不一定是“全新”的思维,也不能保证创新思维是“全对”的,它甚至可能是“全错”的。
2.创新思维的培养,要坚持开放性原则。心理学研究表明:人的身心、思维发展过程就是一个不断与环境进行物质、能量和信息交换的过程。可见,开放的环境,是创新的催化剂,因此,要培养学生的创新思维,就需提供一个开放的环境。
a.使学生的心灵开放。学生往往受这些意念的束缚:“书本和老师总是对的”;“那不合逻辑”;“别犯错误”;“创新与我无缘”。事实上,当一个人将自己贬低为没有创造性时,他已经开始了自我实现预言的行动,所以,作为教师应努力使学生走出这些认识上的误区,帮助他们树立创新的意识。
b.让学生与开放的大自然拥抱。牛顿从苹果落地而想到了万有引力,鲁班从被野草划破皮肤发明了锯子。大自然给科学发明、创造带来了丰富联想,展示给人类无穷的奥妙。让学生重新回到大自然的怀抱中去,让丰富的大自然为学生的感知和思维源源不断地提供养料,让学生展开智慧的翅膀,动脑、动手、多思,从中受到激励、启发,产生联想、灵感,增添创新思维,促进智力发展。
3.创新思维的培养,要坚持知识与能力相结合的原则。创新思维能力的训练,是思维方法训练的高级层次,具有很强的综合性,需要学生具有扎实的基础知识,才能支持训练的进行。因此,当我们在培养创新思维的时候,决不能忽视基础知识的落实。
    培养学生的创新思维确实不能仅仅局限于认知行为的培养,因为创新思维是认知与情意的高度融合的产物,只有当两者合流从总体上形成人生、人格的正向推力时,才能真正调动学生思维的积极性、主动性,使其产生创新思维,从而促进其智力的发展、能力的提高。
 
参考文献:
1.课堂教学过程操作策略全书   程方平主编 国际文化出版公司
2.中国教育文库    赵先贵、陈贤华主编 西南财经大学出版社
3.教育法全书    郭齐家主编 北京广播学院出版社
4.学习的革命    [美]珍妮特·沃斯    [新西兰]戈登·德莱顿著 上海三联书店
5.淬琢化学教学的智慧    洪东府、徐晓燕主编   上海三联书店
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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