化学创造教育初探，本文主要内容关键词为：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。
1945年，美国学者威特海墨(M.Wentheimen)出版了《创造性思维》，标志着创造教育的诞生。1968年，日本率先在小学开始了创造教育实验。80年代初，我国也开始了这方面的实验研究，取得了初步的研究成果。近年来，在学科教学中进行创造教育已成为我国中小学实施创造教育的主要途径，并受到教育界人士的普遍关注和重视。例如，我省成立了专门研究学科创造教育的课题组，我市也有化学创造教育的子课题。
但是，从实验研究现状看，仍存在着一种偏颇现象：即重创造性思维训练，忽视创造性人格培养；重方法改革，忽视历史考察。应当指出，创造教育在本质上是发展学生创造性思维，培养学生创造能力。但是，创造性思维的发展，创造能力的形成离不开创造性人格的培养。因为，创造性人格在创造性活动中起着动力和监控作用，学生只有具备创造性人格，才能更好的运用创造性思维方法、技能，创造能力才能得到最佳发展。有关研究也表明，影响一个人事业成就的大小主要在于意志、志向、毅力等创造性人格因素。事实上，我们也很难想象一个没有自信心，缺乏意志、创新与献身精神的人会在今后的科学研究上有什么发明或创造。
因此，在学科教学中进行创造教育的正确做法应是，既要进行创造性思维训练和创造能力培养，又要进行创造性人格培养，并且还要注意两者的有机结合；既要改革传统的阻碍学生创造性思维发展的教学方法，又要挖掘教材中有利于创造能力培养的潜在素材。本文认为，只有这样，我们才能在学科创造教育的理论上有所突破，在实践中有所创新。
本文基于这一认识，试图就中学化学教学中如何进行创造教育进行初步探讨。
1 重历史考察，培养创造性人格
何谓创造性人格？目前尚无统一界说。但是，创新、探索和奉献精神，远大志向和责任心，顽强的毅力和坚定的意志，自尊和自信，高尚情趣和持久热情等无疑是其主要内涵。我们知道，整个化学发展史就是一部创造、发明的演化史。因而，其中自然蕴藏着化学家崇尚科学的情感和价值观，严肃认真的科学态度和良好的品格修养，追求科学的顽强毅力和献身科学的奉献精神等。重视化学历史考察，就是重视挖掘教材中的这些潜在素材，发挥“化学史可以给人以智慧”的功能，从而达到培养学生创造性人格之目的。重视化学历史考察，要求老师根据教学内容适当介绍化学的昨天——典型元素的发现、物质结构的探索、化学原理概念、定律、理论的创立等。例如在学习“溴”元素时，教师可介绍溴元素的发现。溴元素是法国青年化学家皮拉德运用让步思维，辗转考虑问题而产生的“杰作”。他在从海藻提取碘中发现一种沉淀的深褐色有味物质。他想，这不是碘，那是什么呢？他照这种思维方法探索下去，结果终于发现了“溴”元素。教师若能恰当地通过化学“昨天”的介绍，不仅有助于学生破除对创造、发明的神秘感，而且有助于学生热爱科学、树立立志科学研究的远大志向。
重视化学历史考察，要求教师结合教学内容，恰当地引进化学的今天——新发现、新发明、新合成、新进展等。例如，教师可结合有关内容介绍“合成木材”。这种合成木材的原料是木材锯屑，刨花、残料、甘蔗渣、废塑料、农业废渣等。上述原料经过粉碎和净化处理，按照规定的比例混合，并添加一种专利助燃剂，再放入模具模压，最后经过干燥和包装，就成为一种无毒、高效的实用燃料。它可以用来取暖、烹调、野炊等。据说瑞士有5家工厂长期以来生产这种合成木材，不仅为国家节约了能源，而且工厂盈利也相当可观。教师这一讲述，不仅有助于学生对化学的实用性有初步了解，而且有助于学生创造、创新和探索精神的培养。
重视化学历史考察，要求教师适宜地向学生展示化学的明天——新能源、新材料、新医药、新食品等。例如，教师在讲“铝”元素时，可适当介绍“含铝化合物”的新材料、新医药；在讲有机化学时，可讲述“高分子智能材料”的形成；在讲“氢”元素时，可展望“氢是未来理想的能源材料”等。同时，教师还要适时地介绍当今世界化学科学研究前沿和面临的主要困难以及我国化学工作者对化学研究的重大贡献。
教师若能有意识地向学生展望化学的明天，不仅会增强学生对化学未来发展的感性认识，而且可增强他们献身科学的高尚情操和为解决现存问题而要刻苦学习、努力探索的顽强毅力。同时还能有助于学生使命感和责任心的形成。
2 重探索性实验，培养创造能力
何谓创造能力？就目前而言，比较一致的看法是，“运用一切已知信息，产生出某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的能力。”美国心理学家马斯洛(A.H.Maslow)认为，创造力可分为两种：一种是特殊才能的创造力；另一种是自我实现的创造力。前者是指科学家等杰出人物的创造能力，他们的创造发明对整个社会来说是新颖、独特、前所未有的；后者主要是指对个人来说是新颖、独特的，中小学学科创造教育主要是培养学生的自我实现的创造能力。
实验是化学教学的基础，探索性实验是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验。它以其生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用，尤其在培养学生探究能力、创造能力等方面有着特殊的功效。因此，若能挖掘探索性实验，或将部分验证性实验改为探索性实验，引导学生设计实验操作，则不失为化学教学中进行创造教育的有效途径之一。
2.1 改实验的“验证性”为“探索性”
改实验的“验证性”为“探索性”是指教师引导学生灵活地把部分验证性实验按实验的一般顺序：“实验——观察——提出问题——讨论——分析比较——结论”等重新进行探索性设计。如在“原电池”实验教学中，教师可先引导学生将锌片和铜片平行插入稀硫酸中进行观察，然后提出问题：“如用导线将两金属片连接将会有何情况发生？”以此激发学生的探究兴趣，随即追问“如何证明电子在导线上通过？”讨论实验方案并实施。然后问：“电子为什么从锌片流向铜片，铜片上为什么会有氢气？从氧化还原角度分析两极上各发生什么变化？从能量转换角度分析原电池是一种什么装置？”最后师生共同总结出原电池的组成，原理和能量变化。变“验证性”实验为“探索性”实验，不仅体现了“教为主导，学为主体”的教学关系，而且通过学生亲自动手，在教师的引导下进行实验设计，激发了探索兴趣，训练了探索、创新能力。
2.2 引导学生设计实验操作
我们知道，“照方抓药式”的实验能够提高学生熟练操作程度，但不能培养和锻炼学生的创造能力。若能引导学生设计实验操作或由学生自己进行实验设计，则能培养学生的创造能力。引导学生设计实验操作是指老师对实验设计只进行一般性的原则指导，具体设计过程由学生“试误”完成，教师只是在学生“疑无路”的情况下予以点拨。例如，“室温下盐的溶解度的测定”，教师可这样引导学生设计实验操作：提出实验题目让学生思考：“测定室温下KNO3的溶解度”，那么“完成这个实验从何处入手呢？”“从溶解度的定义入手”，让学生写出定义进行分析。教师可进一步提出测定室温下KNO[,3]的溶解度必须解决的问题有：(1)保持室温；(2)测得100g水最多能溶解多少克KNO[,3]晶体。
不难发现，学生要完成本实验操作设计，关键是提出“怎样测得100g水最多能溶解KNO[,3]多少克？”的方案。对此，学生们可能会提出各种方案，有的基本原理正确，但费时太多，实际中行不通；有的基本原理就错了，等等。当学生再也提不出新方案时，教师可这样提醒：“是否必须用100g水？水的量是不是关键？能否从饱和溶液着手”然后引导学生就上述问题进行讨论。这样讨论后，让学生拟定测定KNO[,3]溶解度的操作步骤，完成实验。
这样，学生不仅对溶解度概念的理解更为深刻、操作技能也得到了训练，同时创造能力在此过程中也得到了锻炼和培养。
3 重命题技巧，训练创造性思维
创造性思维是人类最高层次的思维方法，也是创造能力的核心内容之一。目前，有关创造性思维的构成成分有各种不同的观点：第一种观点认为创造性思维就是发散性思维；第二种观点认为创造性思维就是发散性思维和集中性思维的统一；第三种观点认为创造性思维是逻辑思维和非逻辑思维巧妙的结合。创造性思维具有以下几种品质：敏捷性、变通性、批判性、深刻性和独创性等。创造性思维培养就是结合教学内容对学生进行创造性思维品质的训练。
命题是教师的经常性工作，但命题技巧的高低不仅直接影响着学生的学习积极性，而且关系到学生创造性思维的训练和培养。因此，重视命题技巧即重视编拟一些训练学生创造性思维品质的习题，促使学生多思、多疑，启迪学生智慧也是化学教学中进行创造教育的又一有效途径。
3.1 妙拟“多解”因素 训练创造性思维的敏捷性
妙拟“多解”因素是指命题时，使题设条件包含的答案不是唯一的因素，从而使习题产生两种以上解法。例如，常温下将24MlH[,2]S气体在30Mlo[,2]中燃烧，问完全反应后，可生成SO2多少毫升（相同状况下）？
解法一：从正向思维的角度出发求解：
第一步 H[,2]S与部分O[,2]作用不完全燃烧完全转化为单质硫
24mL12mL
第二步 部分硫单质再与剩余氧气作用生成SO[,2]
S+O[,2]=SO[,2]
(30-12)mL 18mL……答案，18mLSO[,2]
解法二：从逆向思维的角度出发求解
第一步：部分H[,2]S完全燃烧转化为SO[,2]
20mL30mL20mL
第二步：剩余H[,2]S与部分生成的SO[,2]继续作用生成单质硫
2H[,2]S+SO[,2]=3S+2H[,2]O
(24-20)
4mL 2mL
剩余SO[,2]:20mL-2mL=18mL
解法三：从直接思维的角度出发求解
H[,2]S和O[,2]作用同时生成SO[,2]和单质S根据：
直接写出化学方程式：
4H[,2]S+5O[,2]=3SO[,2]↑+S↓+4H[,2]O
24mL 18mL 求SO[,2]的体积
学生通过这类妙拟“多解”因素习题的解答，不仅能够掌握一定知识，而且能够学会从多方位，多角度分析问题，纵观全局的思维方式，从而获得了创造性思维的敏捷性的训练。
3.2 巧设“多变”因素 训练创造性思维的变通性
巧设“多变”因素是指编拟习题时，使题具有“多变”条件，然后教师抓住关键字句，不断转换问题情境。例如，(1)pH为12的氢氧化钠溶液和pH为2的盐酸等体积混合，求溶液的pH。可把题目改动一下：(2)pH为12的碱与pH=2的强酸等体积混合，求溶液的pH。(3)pH为2的一元酸溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合，求溶液的pH。
这类题目通过人为改变题目条件的设计，不仅使学生逐步形成“具体问题，具体分析”的哲学思想，而且也训练了学生创造性思维的变通性。
3.3 智编“多余”条件 训练创造性思维的批判性
智编“多余”条件是指编拟习题时，教师有意识地使题设条件过剩，将有用和无用条件混杂在一起。例如，t℃硝酸钾饱和溶液200g和150g，升温使二者各蒸发掉10g水，再冷却到原温度，分别析出晶体a克、b克，则（）。
A.a＜bB.a=b
C.a＞bD.无法判断
解答此题时，许多学生会胡乱地处理"200g"和"150g"这些多余条件，想当然认为溶液越多，蒸发水分后析出的晶体就越多，从而导致错误。实际上，在理解饱和溶液概念的基础上，抓住析出晶体的本质，便可迅速得出正确结论。
通过此类习题的设计，可以防止学生滥用题给条件，乱套公式的做法，逐步学会通过现象，抓住本质的分析方法，从而达到训练创造性思维的批判性品质。
3.4 巧置“隐含”条件 训练创造性思维的深刻性
巧置“隐含”条件是指教师在编拟习题时，有意识地使题设条件隐而不露。例如，将2.8g生石灰溶于97.2g水中，测知此时溶液的温度为33℃，求此时溶液的溶质的质量分数。
此题若将2.8g生石灰视为溶质求值，显然是错误的。必须认清本题的隐含条件：(1)生石灰溶于水与水发生反应，生成Ca(OH)[,2]，所得溶液中的溶质不是CaO，而是Ca(OH)[,2]；(2)因CaO变成Ca(OH)[,2]要消耗一定量的H[,2]O，故所得溶液中的溶剂(H[,2]O)的质量已不再是97.2g；(3)因Ca(OH)[,2]为微溶物，所得Ca(OH)[,2]在33℃时能否全部溶于现定量的水中，应予以考察。
通过这类题型设计，学生通过挖掘这些隐含条件，不仅有利于良好的审题习惯的形成，而且有利于创造性思维深刻性的培养。
3.5 改编习题 训练创造性思维的独创性
改编习题是指教师有意识地要求学生根据已有习题；通过改变情景，变换条件，从而创造性地改编出习题。例如，教师可引导学生将“18.4gNaOH和NaHCO[,3]固体混合物，在密闭容器中加热到250℃。经充分反应后排出气体，冷却、称得剩余固体质量为16.6g。试计算原混合物中NaOH质量分数”的计算题以具体文字的形式改成综合讨论题：“18.4gNaOH和NaHCO[,3]固体混合物，在密闭容器中加热到250℃，经充分反应后排出气体，冷却、称得固体质量为M克，试计算原混合物中NaOH的质量分数。”
经分析M的3种取值范围，有3种不同的答案。还可设计M的3个不同数值，以编出3个具体数值的习题，从而有效地训练了学生的思维独创性。
教师还可引导学生自编习题。在学了某些单元后，可让学生自己编拟几道习题，并要求做出解题过程和答案。或采用同学之间交换做，互改互评，或由老师根据题目内容和题型，选择后汇总到一张试卷上，让学生考试。学生自编习题不仅巩固、加深了所学知识，而且发展了学生的思维独创性。
总之，在化学教学中如何进行创造教育既是个重大的理论课题，又是我们每个实验教师所面临的最紧迫的实践问题。因此，本文的阐释只是对该课题研究作出一个初步的有益尝试，所提出的化学创造教育途径或方法只是其中的一部分，还有待于深入地进行理论研究和实践探讨。