从创新教育看发现法在化学教学中的运用，本文主要内容关键词为：化学论文,发现论文,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。
1 发现法是化学教学培养学生创新能力的有效途径
发现法就是在教师启发下的“发现学习”。它是指教师在指导学生学习概念和原理时，只给他们一些事实和问题，让学生积极思考，独立探索，自己发现并掌握相应的原理和规则的教学方法。这一方法有利于发展学生创造性思维能力。在化学教学中，运用发现法培养学生划新能力是基于以下思考：
第一，从中学生学习化学的心理特点看，中学生具有强烈的好奇心，模仿性强，活泼好动。发现法给学生主动探索、自主学习的空间。发现学习给学生提供了动脑、动手的机会。尤其学生亲自做实验，体验到化学变化的新物质的生成，其中有形、色、态、味的变化，又有气体的生成和沉淀的析出，或是光、电、热现象。同时，经历了学习之后的胜利感和愉悦感，是知、情、意、行相统一的过程。这大大激发了学生学习化学的兴趣以及求知欲。这是创新的灵魂与动力。
第二，从化学学科的特点看，化学是一门以实验为基础的学科。化学科学实验奠基人波义耳认为，只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。在化学教学中，运用发现法教学的重要条件之一就是化学实验。学生利用细探究，象科学家那样发现问题，解决问题，获得真理性的认识。
第三，从创造性思维的阶段来看，心理学家华莱士提出创造思维可分为准备、酝酿、启发和验证四个阶段；美国学者奥斯本把创造思维划分为七个阶段：（1）定向；（2）准备；（3）分析；（4）观念； （5）沉思；（6）综合；（7）估计。实际上，我们可以把它归结为下述四个阶段：（1）提出问题；（2）准备；（3）顿悟；（4）完成。整个创造性思维过程的运动过程，可一般地看成这四个阶段的流转过程。因而，我们能够发现创造性思维的阶段与发现法教学模式有其相似的一面。
第四，从发现法的特征看，发现法具有如下一些特征：（1 ）强调学习过程；（2）强调直觉思维；（3）强调内在动机；（4 ）强调信息提取。直觉和灵感都是创造者的显意识与潜意识的豁然贯通。直觉和灵感是创造性思维的重要形式，是在科学发现与技术发明过程中产生新思维、新概念和形成新假说，提出新模型的基本途径之一。正如凯库勒发现苯的环式结构就有灵感因素在内。
第五，从自然科学方法论来看，自然科学方法论的基本步骤是：发现或明确要解决的问题——收集解决问题的有关资料、文献和数据——提出假说——验证假说——发现问题的规律性，得出结论。发现法与其基本步骤是一致的。在科学研究中，在对未知领域所掌握的科学知识和事实材料不够充分的条件下，人们可以凭借已有的条件，以假说的形式进行大胆的探索，提出创新见解，这既是思维的创造性的体现，又为这种创造性的进一步发挥提供了可以借鉴、依靠的生长点。所以，恩格斯说：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。”
2 化学教学中运用发现法培养学生创新能力的基本要求
2.1 转变教育观念
课堂教学是进行创新教育的主渠道，教师应形成以下基本的信念：（1）坚信每一个正常的学生都有创新潜能，都能通过适当的教育， 取得创新性的成绩，成为某一方面的创新人才。（2 ）坚信人的创新能力及其发展有类型和层次上的差异。因此，不能用一个模式去培养学生的创新能力，必须坚持注重个性、因材施教。（3 ）坚信学生的创新能力发展过程中，教育起主导作用，教育是培养个体创新素质的最佳途径。（4）坚信学生是创新教育的主体、教师的主要任务是创造各种条件、 帮助学生生动活泼、主动地全面发展自己的创新意识、创新精神和创新能力。
2.2 创造性地处理教材
中学化学教材是根据知识的逻辑顺序、学生的认知发展顺序以及心理发展顺序而编写的，并不是所有教材内容都适合用发现法教学。因而，教师必须创造性地处理教材，以适合发现法教学要求。例如，初中化学“氢气的实验室制法”，教师根据教学内容，按发现角度处理为下图所示，从而完成启普发生器的发现全过程。
2.3 精心设计发现学习过程
主动学习是将原发现过程从教育角度加以编制，使其成为学生按发现途径进行最佳的学习过程。这种再编制的具体要求是：（1 ）缩短发现的过程，将科学家原来曲折的发现过程加以简化，使之变成发现的捷径。（2）降低难度，使之与学生的认识结构相匹配。（3）少走歧途，让学生减少失误的次数，节约时间。
设计发现过程应遵循这样几条原则：（1 ）要紧扣教学大纲的深度和广度，难易适当，使学生的大脑得到最有效的发挥。（2） 要注意充分发挥教师的主导作用。（3 ）发现过程的划分要符合教材的内在联系和学生的特点。（4）发现法应与其它教学方法相互配合。
2.4 创设智力上有挑战性的问题情境
教师有目的有意识地创设能激发学生创造意识的各种情境，促使学生产生质疑、问难、探索求解的创造性学习动机。创造性思维活动的表现需要有一定的激发条件，要求教师在教学中设置问题情境，营造一种学生能够明显意识到的疑难情境，使学生产生认识上的困难或困惑，即“愤悱状态”，从而激发他们进行创造性的探索。这是发现教学取得成功的基本条件之一。
2.5 创设一种民主、宽松、和谐的创新教学氛围
教师应努力营造出“教师——学生”及“学生——学生”间自由、平等的氛围。英国哲学家约翰·密尔曾说过：天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。心理学研究证明，一个人如果在思想上和行动上都具有独创和革新的精神，那就必须承担犯错误的风险。教师对于学生所犯错误一定要有高度的容忍精神。在给学生提供创造性氛围时，教师要做到：公开地向学生表示出，他们的好奇心和探索性行为以及任何探索迹象，都是好事情；当学生在对某一问题感兴趣并非常兴奋时，要允许他们按照自己的步调活动；教学气氛要轻松活泼：不反对猜测，特别是具有一定道理的猜测。
2.6 营造讨论的气氛
讨论是创造的“助产婆”。在发现学习过程中，教师要引导学生对所发现的问题展开讨论。讨论能调动学生思维的积极性，有助于创造性思维的活动，使智力从“常态”跃迁到“激发态”，由此迸发出创造性的思维火花。
2.7 发挥化学实验的优势
化学实验是发现法运用于化学教学取得成功的不可缺少的“桥梁”和“中介”。教师应尽可能地给学生提供化学仪器和药品，让学生主动地进行实验探究。同时，在学生实验时，教师还应做到：给学生操作的时间；给学生思考的时间；给学生发问的时间；给学生批判的时间。正如教育家陈鹤琴指出“凡儿童能够自己做的，应该让他们自己做；凡儿童能够自己想的，应该让他们自己去想。”
2.8 充分运用现代化教学手段
在发现学习中，学生可以借助电子计算机辅助手段，发现和解决问题。现代化教学手段在提高发现学习的水平上具有难以替代的重要作用。这个作用主要表现在两个方面：一是指导学生利用互联网查阅相关资料；二是利用多媒体技术虚拟现实情景，为学生的探究和体验提供条件。
3 发现法培养学生创新能力的实例
课题：二氧化碳的实验室制法
教学目标：1.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置、操作、验满。
2.了解气体实验室制法的思路及方法。
3.理解物质的性质与制法、收集之间的内在联系。
教学重点：1.实验室制取二氧化碳气体的反应原理。
2.二氧化碳气体的制取装置。
教学方法：发现法
教学过程
[练习]写出CO[,2]分别和NaOH溶液、Ca（OH）[,2]溶液反应的化学方程式。
[实验]学生做以下实验（如下图），推测实验室制取CO[,2]的最佳方法。
[记录]描述实验现象：在固体表面可看到_______； 点燃的木条靠近试管口可看到_______；但实验（d）很快出现______现象。
[提问]比较（a）、（b）、（c）、（d）四个化学反应，实验室选用哪个反应最佳？
[讨论]通过分析、比较、得出（b）实验为实验室制取CO[,2] 的最佳方法。
评析：教师采用练习的方式提供知识、思路和方法的铺垫、然后，再提出逆向思维问题，即由二氧化碳转变成碳酸盐，反过来又由碳酸盐如何转变成二氧化碳。从初中学生的认知结构看，这一问题能激发学生创造意识，促使学生产生质疑问难、探索求解的创造性学习的动机，同时，培养了学生的逆向思维能力。针对上述问题，学生提出创造性解答方案或办法，即猜想、假设，这种多向求解的过程实际上是尝试错误的过程，也是思维发散的过程。提出假设意味着需要学生发挥思维的想象力，创造性思维与想象力是密切相关的。学生亲自实验，检验自己的假设，并观察记录。实验是一种批判性的操作，使人能够在若干假设之间作出抉择。这培养了他们的实验能力、观察能力、解决问题的能力。在探求未知的过程中，学生享受到参与创造的幸福感和愉悦兴奋的情绪体验。
[提问]根据实验室制取CO[,2]的原理，如何设计实验室制取CO[,2]的装置（教师提供实验常用仪器）
[讨论]师生共同讨论，得出如下规律。
选择发生装置规律：
△
固＋固─→气 用制O[,2]型装置
固块＋液─→气 用制H[,2]型装置
选择收集装置的规律：
密度大于空气的，用向上排空气法
密度小于空气的，用向下排空气法
不易溶于水，用排水集气法
[实验设计]根据教师提供的仪器，学生自己设计一套制取CO[,2]的实验装置（可能出现不同的装置图）
[板书]二、实验室制取CO[,2]的装置
[讨论]（1）说明选择依据；（2）重点讨论选用长颈漏斗和普通漏斗的问题。
[小结]教师要求学生真正制取一瓶CO[,2]气体
（1）选择反应物。
（2）安装制取装置和收集装置。
（3）确定合理的操作步骤。
（4）验满。
评析：教师围绕实验室制取CO[,2]气体装置，设置问题情境，启发引导实验室制取气体的装置选择依据，以此作为思维的导入契机，学生较为容易地发现实验室制取CO[,2]的装置。学生自己动手设计一套实验室制取CO[,2]的装置，完成了发现的全过程，这是创新能力的体现。最后，学生真正制取了一瓶CO[,2]，满足了学习和操作的欲望，从而使学生的情感、情意活动及认知、思维活动获得和谐的统一。