化学教学中创新精神和实践能力的培养，本文主要内容关键词为：创新精神论文,实践能力论文,化学论文,教学中论文，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。
一、转变教育观念，重视培养学生的创新精神和实践能力
1996年，国际21世纪教育委员会强调把人作为发展中心，提出“人既是发展的第一主角，又是发展的终极目标”这一教育新概念。
创新精神，就是充满创造性，积极地产生新认识、创造新事物的精神。国外创造学研究者尼勒（Knelle）、戈德曼（Goldman）等认为，创造性可以从三个方面来界定：第一，创造性是一种思维能力，一系列独特的思维品质是创造性的主要内涵；第二，创造性是一种过程，它以与众不同的方式表现出来；第三，创造性与人格特征有关，创造性实质上是一系列独特的人格特征。我国心理学家朱智贤、林崇德的研究证实：创造性是优良的思维品质的重要体现，也是健全人格的良好特征之一，培养创新精神是增强学生人格力量的重要途径之一。我国科学家认为，科学的创新精神导致科学发现，其因素包括：1.雄厚的专业知识；2.正确的科学方法；3.正确的哲学思想指导；4.敏锐的观察判断力；5.丰富的想象力；6.创造思维能力；7.科学的怀疑精神、求真精神、人文精神；8.“进攻性”的性格；9.饱满的创造激情；10.持之以恒、 艰苦细致的研究作风；11.虚怀若谷的谦虚态度；12.易于合作的为人；13.自由思考的思想环境等。一些科学家认为，科学发现最重要的经验之一是冲破传统和敢于创新。还有一些则认为“创造者最重要的特质乃是‘进取的志趣和努力的热忱’”。
实践能力，一般指人们改造自然和改造社会的有意识的活动能力。从推进素质教育的角度讲，主要应培养学生以下五种实践能力：1.收集处理信息的能力；2.获取新知识的能力；3.分析和解决问题的能力；4.语言表达能力；5.团结协作和社会活动的能力。这五种能力，是体现着“学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存”（国际上认为以上四个“学会”为教育的“四个支柱”）的应用型能力。实践出真知，活动是认识的源泉。实践能力是新世纪智能型人才的重要素质。
培养创新精神和实践能力是互相联系、不可分割的。早在40年代，陶行知先生在《创造的儿童教育》一文中提出了解放儿童的头脑、双手、嘴巴、空间和时间的问题，奠定了我国创造教育的基础。解放学生的头脑，就是要鼓励学生敢想、善想，敢于动脑，善于动脑。解放学生的双手，就是要鼓励学生敢干、善干，勇于动手，善于动手。解放学生的嘴巴，就是要鼓励学生敢说、善说，敢于提问，善于提问。解放学生的空间，就是要鼓励学生多活动，多实践，扩大学生的活动领域，使他们有活动的场所。解放学生的时间，就是要减少作业，改革课程设置和教学方法，给学生实践活动的时间，引导学生有意创造的倾向。
陶先生当年提出的五大“解放”，至今仍有指导意义，仍可作为培养创新精神和实践能力、开展创造教育的基本途径。
二、化学学科特点与创新精神、实践能力的关系
（一）化学的实验性特点，有利于动手与动脑相结合，培养创造性思维
化学是一门以实验为基础的科学，学习化学特别需要从实验入手。做化学实验时必须手脑并用、观思结合，一切科学结论都必须接受实验的检验。恩格斯认为，在某种意义上手也是思维的器官。由于在大脑的指挥下，手能做出上亿种精细动作。而这些动作，可以源源不断地为大脑提供多种多样的信息，从而改进并完善脑的机能，促进思维的灵活性与敏捷性。手脑结合的必要性与优越性还在于，它能使大脑左右半球趋于协同活动，使两方面的功能都得以充分发挥并结合起来，这对提高创造性思维水平的促进作用是非常大的。
（二）化学的经济性、实用性的特点，有利于根据社会的需要，进行发明创造
化学是一门中心学科。人类的吃穿住用须臾不能离开化学。以“化学波”图中所示工具材料为例：石器、铜器、铁器分别为原始社会、奴隶社会、封建社会的“时代标志”；钢铁及高分子材料成为近代的、现代的“时代标志”。从纵向看，这种“时代标志”又好像是电磁波，一波接一波地向前进。这种“时代标志”实际上也是一种化学波。社会不断前进，不断对化学提出新的要求；化学不断发展，又促进社会不断前进。这样就会形成永不消失的化学波。化学永远面临着思维求异，创新求优。此学科特点十分有利于化学融合社会、融合生活，并根据社会需要发明创造。
（三）化学具有的实验和理论并重的特点，有利于运用科学抽象和科学假设，发现创新
化学家唐有祺在《化学与社会》一书的序中写道：“化学具有实验和理论并重之传统，强于实验不言而喻，而其发展亦受惠于突出之理论思维，从元素论、原子分子论到元素周期律和结构理论及其层出不穷之发展都成为自然科学在学科发展中运用科学之抽象和科学假设之范例。”该学科传统（特点）有利于形成创造性思维较完善的体系（创造性思维是各种思维的有机结合），主要包括如下四对思维成分：
1.形象——抽象思维；2.求异——求同思维；3.直觉——批判思维；4.集中——发散思维。
西方学者研究表明，大多数创造性发现需要集中和发散这两种思维成分，发散性思维是创造性思维的最重要的成分。一般说来，发散度高而集中性好，求异度高而求同性好，创造性思维的水平才会高。相对而言，实验和理论并重，创造性思维的水平会比较高，并有利于培养流畅性、变通性、独创性、严密性、整体性等思维品质。
三、在化学教学中培养创新精神和实践能力的一些途径和方法
开展创造性的教学活动是培养创新精神和实践能力的基本途径。
（一）展示未来社会需求与化学的关系，激发创造动机，启迪创新精神
如图2所示，增产粮食、增加能源、发展材料、改善环境、 裨益健康，是人类面临的五大课题。化学在解决这些问题中起着中心学科的作用。而人类社会发展面对的课题是如此艰巨，它要求化学具有更大的创造性、开放性，与社会生活的融合性。化学以物质的组成、结构、性质及变化规律为研究对象，这些内容构成了化学的基础。化学教学要以此为基本内容，但不能当作惟一的内容。现代社会的公民更应该了解科学与社会的关系，关心食物、环境、能源、材料、卫生、健康等与社会有关的化学问题，这对于启迪创新精神，激发创造动机，很有益处。笔者曾经多次在课堂教学中讲解此图，并介绍近几年化学高考题中有涉及解决五大社会需求的题目，引起学生们极大的重视。
（二）开发探索性实验，培养创造态度、创造性思维和创造技能
成功的创造，有三个不可缺少的条件：一是创造态度，二是创造思维，三是创造技能。这三个条件的形成和发展都离不开创造性活动。化学实验是学习化学的基本方式。开发探索性实验是培养学生创新精神和实践能力的手段和桥梁。
笔者最近设计了“侯氏制碱法原理实验”。
[实验原理]1862年比利时人索尔维，发明以食盐、氨、二氧化碳为原料，连续生产纯碱的氨碱法。三步化学反应为：
中国化学家侯德榜认为，索尔维法的主要缺点在于：1.原料的利用率不高，如食盐只利用了组成中的钠离子；2.生成了无用的氯化钙，废弃物处理量很大。
1943年，侯德榜试验新法成功。新法的要点是：在析出碳酸氢钠滤出晶体的滤液中加入食盐固体，并在30～40℃下往滤液中通入氨气和二氧化碳气体，待溶液饱和后冷却到10℃以下，即有氯化铵结晶析出。（关键是利用了氯化铵与氯化钠在不同温度下质量分数的不同，在10℃以上，氯化铵的质量分数比氯化钠的大，在10℃以下，氯化铵的质量分数比氯化钠的小。）母液又可以重新作为氨碱法的制碱原料。新法不但使原料食盐得以充分利用，还生产出化肥氯化铵。此新法被命名为“侯氏联合制碱法”。
[实验目标]
1.探索侯氏制碱法的原理。
2.学习侯德榜的科学精神、创新精神、爱国精神。
3.训练无机制备实验的操作技能。
[实验要求]根据实验原理进行探索实验。
1.既制备出碳酸氢钠晶体，又制备出氯化铵晶体。
2.独立进行观察、测定、实验条件控制、实验记录、数据分析处理。训练科学方法（可在教师指导下进行）。
3.可利用给出的装置，也可予以改进。（粉末状碳酸钙跟稀硫酸反应可以生成持续的二氧化碳气流。）
有些化学实验，例如化学振荡，虽涉及化学前沿问题，但实验有趣并不难做，可开发出来让学生们去做，以实现他们对知识创新的渴求与创造理想。
（三）采用启发式和讨论式与学生交流，启迪创造想象，发展发散思维
初三学生刚学习化学，他们对新出现的化学充满兴趣。教师与他们之间漫无边际的谈话往往成为心灵的启迪与交流。有一次，在学习完硫酸、盐酸、硝酸都具有酸性之后，一个戴着厚厚的眼镜，有着一双真诚顽皮大眼睛的学生来问：“为什么酸有通性？”我说：“酸都能电离出氢离子。”他又问：“为什么氢离子具有这样神奇的特性？”我说：“氢离子只有质子没有核外电子，它无孔不入的性质可能与它的结构有关。”他马上又提问：“为什么？”……四年以后他获得第21届国际中学生化学奥林匹克竞赛金牌。这件事给我的启迪是，学生们常常是在观察与实验的基础上凭借想象的翅膀从化学天地上起飞的。
（四）尝试建立一套突出素质教育的有利于学生个性发展的化学教学模式和方法
仅依赖传授知识为主的传统教学模式，难以培养创新精神和实践能力，必须另辟新径。笔者在任教原国家教委在我校试办的理科试验班（全国招生、实施素质教育、不参加高考）期间，尝试新的教学模式和方法。
1.以“启发式＋现代教学论”作为改革的总体构思。
2.尝试结构化与程序化的中学化学教学。这种教学不仅使学生掌握化学学科的基本结构和基本知识，同时也要掌握研究化学的基本态度和基本方法。
3.尝试“动静结合”的化学教学。动指化学实验，静指化学史教育。把实验室作为理科试验班化学教学的基地，实施全面的化学教育。笔者亲自编写了40多个化学史故事，不仅使学生学习到化学科学成果，而且还能了解到获得科学成果的途径与方法。
4.尝试化学美的教育。美能激发创造灵感。笔者结合《苯》的教学，尝试既含假说又含化学美的化学课教学。启发学生，真美合一的审美理想，是科学发展的动力之一。
试探进行一种有论有史、有人有事、有情有感、有声有色、有动有静，既有化学实验、又有化学史事例、还有化学美感，能启迪创新精神的化学教学。现在学生已分别在国内外知名大学学习。这段教学已成为我最美好的回忆。