试论化学教育中学生创造性思维的培养,本文主要内容关键词为:创造性思维论文,中学生论文,试论论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
创造性思维是指在创造性解决问题中有创见的思维,通过这种具有创见的思维活动,产生新颖、独特而又有社会或个人价值的思维成果[1]。创造性思维是创造力的核心。
面对知识经济时代的21世纪,人类的文明,经济的发展,四化的建设需要数以千万计的发明家和创造者,需要亿万人的积极改革和创新。因此,在现代教育中大力培养学生的创造性思维,对实施素质教育,尽快造就一大批具有创新能力的开拓型新世纪建设人才,具有极为重要的现实意义。
1 实验引探,创设情境,启迪创造思维
化学是以实验为基础的学科,化学实验在化学教学中对培养学生的科学态度、科学方法和思维能力有着不可替代的功能,化学教学中挖掘探索性实验是培养学生创造性思维的有效叙径。中学教材中蕴藏着丰富的探索性实验,教师应把握时机,创造条件,增强化学实验的探索性,启发、引导、发展学生的创造性思维。教师要充分利用教材中的演示实验,并改进、补充或重新设计,变验证性实验为探索性实验,根据实验内容,有目的、有计划地创设问题情境,采用边讲边实验的教学方法,让学生积极主动地参与实验,创造性地提出假设和设计实验方案。
例如:氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,这是教材上记述检验氯气的一种常用方法,此实验的实际操作过程中,观察能力强的学生会发现:足量氯气与湿润的碘化钾淀粉试纸接触,白色的试纸先变蓝,接着蓝色褪去又呈白色的“反常”现象,学生由此提出质疑。(5Cl[,2]+l[,2]+6H[,2]O=2HIO[,3]+10HCl)教师可因势利导,启示学生在这张褪去蓝色的“反常”试纸上滴一滴无色的碘化钾溶液,再观察试纸的颜色变化。并让学生自己动手操作,进行实验探究。
假设是科学创造的重要方法和手段,是一种创造性的思维方式。
在学习或研究中发现问题,根据已有的背景知识,运用丰富的想象进行合理的虚构,大胆提出假设,并通过观察、实验等手段进行检验,以得出正确的结论,这种科学的教学方法可以使学生的基础知识更加扎实,并且为创造性思维的培养打下基础。
2 逻辑思维和直觉思维的培养
人们在进行思维时存在着两种不同的方法。一种是分析思维,即逻辑思维,就是遵循严密的逻辑规律,逐步推导,最后获得符合逻辑的正确答案或作出合理的结论。另一种是直觉思维,就是直接领悟的思维或认知。在一定程度上,直觉思维是逻辑思维的凝结或简缩[2]。
创造思维就其方法来说是直觉思维和逻辑思维两者紧密结合的思维。先直觉,后逻辑,从而产生最佳的思维效果。
逻辑思维是人类思维的核心形态,是解决问题的主观基础。思维的灵活性、批判性和创造性是在逻辑性的基础发展起来的。
化学教学中培养学生的逻辑思维能力应主要培养学生的四种推理能力:直接推理和间接推理,综合法与分析法,归纳法与演绎法,类比推理与对比推理。化学教师应对上述每个方面突出过程训练,了解逻辑的严密程度,指导学生掌握逻辑思维方法,提高思维的深刻性。
直觉思维是一种逻辑的创造思维,是对现象或所提问题未经严密推理和论证而作出的一种迅速而“径直”的猜测。其作用是快速缩小范围,直逼问题突破口。化学史上如溴、碘等许多元素的发现都是化学家在偶然中观察到的特殊现象,凭借直觉,大胆提出了新元素存在的假设[3]。
在化学教学中教师要鼓励学生在接触问题时,根据自己的知识能力水平凭直觉去判断和猜测,产生设想或结论,然后按问题要求检验并完善假设。教师要培养学生有敢于假设的胆量,有不断检验和修正假设的科学态度。
直觉思维常常是借助于视觉图象而不是概念来反映对象的结果。因此,在化学教学中应激发和帮助学生形成丰富的创造性想象,尤其是要注意学生右脑的开发。右脑认知风格具有知觉敏锐、跳跃猜测、善于联想、富于想象的特点,它使直觉思维的作用更为突出[4]。
现代脑科学研究表明:人脑是由左右半球组成,左脑是抽象思维中枢,侧重于语言、逻辑;右脑是形象思维中心,侧重于形象、空间。只有在大脑两半球和谐、平衡发展的情况下,才能全面提高学生的创新能力。传统的教学比较重视左脑的抽象思维,而忽视右脑的形象思维的发展。我们必须在教学中努力提高学生形象思维能力,加强学生右脑的开发。
例如:教师可将抽象的化学方程式用图片制成彩色移动图形进行教学。利用磁性黑板和小磁铁将彩色图形重新组合,巧妙地解释化学反应实质,既体现出质量守恒定律,又化静为动,增强了形象性,激发了右脑。
有机物的空间构型,光凭教师口述和板书,学生不易接受,若将球棍模型的零件发给学生,让他们自己动手组建各种烃及其衍生物的分子模型,这样可发展学生的形象思维能力,强化学生的空间想象能力。
化学教学中,运用光、声、视、嗅、听多媒体教学,创设色彩鲜艳、生动活泼的教学情景,变化无穷、其乐无尽,使学生在愉悦的心境中高效率地吸取知识,迸发“灵感”的火花,发展创造想象,启迪直觉思维。
想象渗透入思维,才能有完整的创造性思维。想象的发展,有助于创造思维的发展。教师在课堂教学中应努力创设各种教学情境,激发学生的丰富想象和自由联想,尤其是对那些肉眼看不见,捉摸不定,课堂实验条件又无法完成的理论知识的学习,同时培养学生的抽象思维和空间想象能力就显得更为重要了。
教师在化学教学中应充分利用教材内容,联系生产生活实际,创设各种教学情景,唤起学生的想象灵感,激发学生探求未知世界的创造动机。
教师的循循善诱,培养和发展学生的创造想象,对提高学生的创造思维具有深远意义。
3 发散思维和辐合思维的培养
创造思维与发散思维和辐合思维(又称集中思维)密切相关。辐合思维是以逻辑思维为基础,对一个问题要求并产生单一最佳解答的思维方式,而发散思维是以形象思维为基础,指对同一问题产生多种解答的思维方式,它是一种不依常规,不受传统知识的束缚,不受现代知识的局限,求新图异的思维方式。
辐合思维与发散思维都能通向创新之路。在创造性地解决问题过程中,发散思维和辐合思维都必不可少,两者相辅相成,对立统一,交互发展,有机结合,构成了个体创造思维的基础。创造思维是发散思维和辐合思维的综合,先发散,后集中,从而产生最佳的思维功效。
发散思维是创造性思维的核心。发散思维的含义是“多解”和“求异”,它强调对未知信息的想像和假设。美国现代心理学家J.P.吉尔福特认为:发散思维具有三个特征:变通性(指对事物能够随机应变、触类旁通,不受各种心理定势的影响);流畅性(指对事物反应迅速,在短时间内可以想出各种不同的念头);独特性(指对事物能有不同寻常的见解)。发散思维的这些特征正是创造力的主要组成部分[5]。
传统的学校教育是以传授知识作为学校的培养目标。传统的教学方法也是较多地关注和培养学生的辐合思维,在引导概念或通过演示实验、设问等手段后,启发学生得出结论,很少关注和培养学生的发散思维。其结果,辐合思维的发展往往是以忽视甚至于抑制发散思维为背景、为代价的[6]。在以应付考试为目的的价值观支配下, 学生是很难形成创新意识和创造能力的。
例如,在有机化学复习时,教师可把能源开发、环境保护与化学结合起来:煤和石油是当今世界的主要能源,使用不当,会造成严重的环境污染,而且其储藏量终究是有限的。如果用乙醇来代替煤和石油作为新能源,显然可使环境大为改善。教师创设以下问题情景让学生讨论:请选用不同的原料来制取乙醇。学生根据已学过的知识,纷纷列举出:乙烯水化法;乙醛催化加氢法;乙酸乙酯水解法;卤乙烷水解法和淀粉发酵法等多种制乙醇的方法。教师引导学生从原料来源,能量耗费,生产成本以及实用价值等方面对上述各种制法作出综合评价,进而提出下列问题,淀粉和纤维素的分子结构相似,既然用淀粉发酵可制得乙醇,那么能否利用植物纤维素来生产乙醇?学识广博的学生曾见过黄鼠草等“石油植物”的资料记载,教师因势利导,用废弃的植物纤维,大量生产乙醇的关键是要使用高效廉价的催化剂或微生物。如能找出合适的催化剂或生物体,象光合作用那样,利用太阳能直接把二氧化碳和水合成为乙醇,那么解决能源危机和环境保护的前景将会更加美妙!
教师的循循善诱,发展了学生的创造想象,启迪了他们的创新动机,提高发散思维能力。
变通能力是发散思维的一种创造能力,它能为学生开拓新的思路,寻找新的方法,引导创造走向成功。化学教育中,教师应选用一定数量的新颖灵活、具有创造力的信息给予题和开放性问题,让学生突破知识圈,冲击单一性,锐意开拓创新,使学生在解决问题过程中善于变通和创造,启迪迁移知识的发散思维。
4 辩证批判思维的培养
辩证批判思维能力泛指个人能够辩证地评估、批判某一事物和现象好坏利弊的能力。辩证思维是按对立统一的矛盾运动形式来反映客观事物的思维活动,是人类思维发展的最高形式[7]。
新理论的创造是和对旧理论的批判相伴而生的。科学认识中对旧有理论的排斥和批判具有重要意义。科学要求批判精神,一切从实际出发,不受任何教条束缚,实践才是检验真理的唯一标准。
高中生思维的批判性比较强,学生不仅开始思考学习材料本身的正确性,而且开始思考思想方法的正确性。但是高中学生的思维活动,还在一定程度上带有片面性和主观性。这同他们的知识、经验还不足,辩证思维还不发展有关[8]。
就创造思维而言,批判思维是破除人们思维定势负迁移的关键。培养辩证批判思维,对于突破辐合思维对创造思维发展的束缚,开发个人发散思维能力,具有促进作用。
科学独创,贵在质疑,爱因斯坦如果不怀疑牛顿经典力学的时空观,就无法创立相对论学说;近代科学家若一味盲从苯分子的凯库勒式结构,就不会发现苯分子大π键的平面正六边形结构。
化学教学中,对学生批判精神的培养很有必要。教师要鼓励学生对理论,对教材、对教师提出疑义,鼓励他们提出设想,引导他们进行讨论和争议,不能因为学生提出离奇怪诞或离经背道的见解而嘲笑或斥责他们,教师要因势利导,使他们的批判不偏离正确的轨道。要注意引导他们从反面、从错例中得到教育,给他们讲述科学史上科学家的失误或走过的弯路,新旧交替中革命性批判的作用[9]。
例如,初中教学中,由于受到学生知识水平和教学内容的局限,安排了实验室里常用加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气的经典方法。学生常因此形成思维定势,以为这是实验室制氧气的最佳方法。高中阶段,教师在化学总复习时,可以要求学生利用实验条件自行设计制取氧气的各种实验方案。从中筛选出用分液漏斗向盛二氧化锰的瓶中滴加过氧化氢来制取氧气的方案更加简易,而且比用固体加热法制氧气更为安全可靠。
批判性思维是严密的、有目的的自我反省的思维,它来自对思维活动各个环节、各个方面所进行的调整、校正的自我意识。有了这种思维,在解决问题中,就能考虑到一切可以利用的条件,就能不断检验所拟定的假设,就能获得独特的问题解决答案。因此批判性思维应作为问题解决和创造性思维的一个组成部分[10]。心理学研究表明群体中的个体易受他人提出见解的刺激和启发,产生群体感应和共生效应。化学教学中教师应以启发、质疑、讨论等方式,引导学生进行学习争辩,让他们的思维充分“亮相”形成各抒己见、争强好胜的热烈气氛,使其心智碰撞,迸发灵感的火花,激发学生的发散思维和创新意识,同时使学生在质疑、释疑的学习争辩过程中,提高其辩证批判思维能力。
5 培养创新情感,增强社会实践能力
心理学的最新研究认为:智商对一个人的成功是有相当影响的,但不是唯一的,更不是决定性的。情感智力在某种意义上比智商更加重要,与成败的关系更加密切,对人生及其事业起着更大的关键作用。
非智力因素可以对智力和创造力的开发起促进作用。因此,激发学生的创造思维,培养他们独立思考和创造想象的能力,离不开对学生创造性人格因素和创新情感的培养。
提高学生创造力的心理素质,应重点培养学生下列的人格品质和创新情感:①敏锐的观察力,对化学浓厚的兴趣和追求。②积极的心理承受能力,在挫折面前可很快调整自己的心态的自我意识,③自尊心和自信心,坚韧不拔和一丝不苟的品格,良好的自我激励机制,④识别他人情感和沟通人际情感的自我管理能力。
化学教学中,教师应尊重学生的人格,尊重学生的主体性,重视和鼓励学生大胆求异、质疑探索,积极提出新思想、新制作和新方法,创造轻松愉快的教学情境,留出思维空间,引导学生去探索未知领域,成为科学知识的“再发现者”。教师要以情施教,营造和谐、民主、合作的教学氛围,沟通师生心灵交流,交融师生情感,培养学生的创造动机、创造品质和个性。教师对学生创新情感和创造人格因素的培养,不仅要采取课堂教学和讨论的方法,还要通过各种社会实践的观察和体验来展开。
在知识经济的时代里,创造性思维产生的成果形成产品并产生效益是具有现实意义的,实践创新能力是对学生实施创造性教育最主要的效果。因此,化学教学中应高度重视对学生实践能力的培养。为此,教师要为学生提供动手动脑解决实际问题的时间和空间,开放阅览室、图书室和实验室,扩大学生的阅读面和社会交往面,学会查阅资料、收集信息、调查研究,关心诸如能源利用、环境保护、生命科学、社会改革等生产、生活实际,关注国内外科学技术的新发展。教师要加强学生动手能力的训练,鼓励学生主动参加各种社会实践活动,自行设计完成力所能及的探索课题,进行小发明和小制作,而且还要思考和探讨如何将其发明创造运用于生产生活实际中去,要开展多种形式的活动,让尽可能多的学生积极参加,增强社会实践能力。
培养学生创造性思维能力是一项艰巨而又紧迫的使命,教育者必先受教育,教师应该更新教育观念,不断提高自身的政治修养和业务水平,增强社会实践能力,全面推进素质教育,多角度、多层次地发展学生的创新能力。