摘要：結(jié)合教學(xué)實(shí)例，從問(wèn)題情境、合作學(xué)習(xí)、分組實(shí)驗(yàn)、知識(shí)遷移等方面闡述在化學(xué)課堂上如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).讓學(xué)生具有初步的創(chuàng)新意識(shí)，了解初步的創(chuàng)新方法.培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度、勇于探索的創(chuàng)新精神.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新意識(shí);化學(xué)能;電能;高中化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2022）09-0109-03

收稿日期：2021-12-25

作者簡(jiǎn)介：周玲鳳（1982.8-），女，江蘇省張家港人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

創(chuàng)新是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷進(jìn)步與發(fā)展的永恒主題.筆者就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際，以蘇教版必修第二冊(cè)中“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”為例，談?wù)剛€(gè)人是如何在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力.

1 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

問(wèn)題情境是指主體在教學(xué)過(guò)程中為達(dá)到某一教學(xué)活動(dòng)目的所遇到的某種困難或障礙時(shí)的心理發(fā)展困境.對(duì)于課堂教學(xué)來(lái)說(shuō)，教師渴望通過(guò)創(chuàng)造一項(xiàng)艱巨的學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)解決的心理困境，需要學(xué)生做出一些努力來(lái)完成.為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的求知欲望，教師適時(shí)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，有意識(shí)的讓學(xué)生利用已有知識(shí)自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，無(wú)疑是優(yōu)化課堂教學(xué)的一條重要途徑.

在進(jìn)行問(wèn)題情景教學(xué)的過(guò)程中，教師需要保證討論的話(huà)題能夠貫穿到整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，將其作為課堂教學(xué)的主線(xiàn).所以，議題的選擇是整個(gè)教學(xué)的關(guān)鍵，是保證課堂教學(xué)質(zhì)量的主要因素，一個(gè)良好的討論話(huà)題，將會(huì)吸引學(xué)生投入到課堂教學(xué)中，使課堂氛圍變得更加活躍.所以教師在確立議題的過(guò)程中，需要進(jìn)行全面的考慮.根據(jù)學(xué)生的興趣特點(diǎn)與教學(xué)目標(biāo)完美契合，最終確定一個(gè)學(xué)生喜愛(ài)的話(huà)題.

1.1 目前常用的教學(xué)問(wèn)題情境

方案一：格林太太的假牙

格林太太一口整齊潔白的牙齒中有一顆金色的假牙格外引人注目，但自從她出車(chē)禍換了一顆不銹鋼牙后，經(jīng)常感到頭痛，特別是吃桔子的時(shí)候.她四處求醫(yī)，卻未找到病因，直到一位化學(xué)家來(lái)看望格林太太，為她揭開(kāi)了謎底.同學(xué)們知道格林太太得了什么病嗎？

評(píng)價(jià)：一個(gè)動(dòng)人的故事確實(shí)可以讓學(xué)生產(chǎn)生求知欲，但我們今天要學(xué)的內(nèi)容到底是什么？學(xué)生的探究心里暗示不是很明確，這樣的情境創(chuàng)設(shè)只是起到了活躍課堂氣氛的作用，沒(méi)有形成學(xué)生認(rèn)知上的矛盾沖突.

方案二：生活中的原電池

我們的生活離不開(kāi)形形色色的電池，大到人造衛(wèi)星、宇宙飛船，小到手機(jī)、手表.這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制造的，那什么是原電池？它的工作原理是什么？今天就讓我們一探它的究竟.

評(píng)價(jià)：此方案能從物質(zhì)的用途入手，直接給出本節(jié)課的意圖——原電池的反應(yīng)原理，但缺乏挑戰(zhàn)性，沒(méi)能很好的抓住學(xué)生的認(rèn)知心理，缺乏學(xué)習(xí)的激情.

方案三：發(fā)光二極管

準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器和藥品：鋅片、銅片、導(dǎo)線(xiàn)、稀硫酸、發(fā)光二極管，當(dāng)將裝置連接好，學(xué)生看到?jīng)]有連接我們平時(shí)用的電池，二極管也能發(fā)光.教師設(shè)疑：哪來(lái)的電？

評(píng)價(jià)：該方案能引發(fā)學(xué)生的好奇心理，具有鮮明的挑戰(zhàn)性，在沒(méi)有電池的情況下二極管為什么會(huì)發(fā)光？與已有的知識(shí)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，學(xué)生將會(huì)充滿(mǎn)討論的興趣，進(jìn)而所產(chǎn)生的教學(xué)效果也將有明顯的提升.

1.2 筆者嘗試的教學(xué)問(wèn)題情境

水果音樂(lè)賀卡：

準(zhǔn)備一套原電池的裝置：鋅片、銅片、導(dǎo)線(xiàn)、番茄、無(wú)電池的音樂(lè)賀卡.當(dāng)我把導(dǎo)線(xiàn)接在原電池的兩根電極上，音樂(lè)響起，全班一片驚嘆之聲.伴隨著優(yōu)美的音樂(lè)，我提出疑問(wèn)：電流是怎么產(chǎn)生的？番茄起了什么作用？

評(píng)價(jià)：在方案三的基礎(chǔ)上，以生活中常見(jiàn)的水果替代了化學(xué)試劑，以音樂(lè)賀卡替代了發(fā)光二極管，讓學(xué)生從視覺(jué)轉(zhuǎn)換到聽(tīng)覺(jué)，確保每一個(gè)學(xué)生都能感受到電池的存在，這種新奇的現(xiàn)象立刻激發(fā)了學(xué)生的求知欲，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，形成了良好的師生互動(dòng)氛圍.此時(shí)就可以水到渠成的引出本節(jié)課的教學(xué)課題——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.

2 注重合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

有效教學(xué)中的合作學(xué)習(xí)不是簡(jiǎn)單的分組學(xué)習(xí)，更不等同于小組探討，而是像約翰遜教授指出的那樣，這種合作是“在教學(xué)中采用小組的方式以使學(xué)生之間能協(xié)同努力，充分地發(fā)揮自身及其同伴的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì).”教師提出問(wèn)題后，首先要求學(xué)生獨(dú)立思考，在此基礎(chǔ)上，與組內(nèi)同學(xué)進(jìn)行交流，集思廣益，最后每個(gè)小組推選一位代表與全班同學(xué)交流.多角度、互動(dòng)式的交流才是合作學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì).

本節(jié)課堂教學(xué)中，在學(xué)生觀(guān)察到銅片表面產(chǎn)生氣泡，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)時(shí)，提出了這樣的問(wèn)題串：

（1）銅片表面的氣體是什么？它是如何產(chǎn)生的？

（2）H+轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣?lái)？

（3）鋅失去的電子去了哪里？如何證明？

（4）檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明了什么問(wèn)題？產(chǎn)生的電能來(lái)自哪里？

（5）電流計(jì)的指針偏向什么極？該極相當(dāng)于干電池的什么極？另一極呢？

（6）Zn極上發(fā)生了什么反應(yīng)？Cu極上發(fā)生了什么反應(yīng)？

（7）電子朝哪個(gè)方向流動(dòng)？電流往哪個(gè)方向流？

評(píng)價(jià)：如果想要這一全新教學(xué)模式的功能發(fā)揮到極致，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行合理的分組.

中學(xué)化學(xué)教師要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行思考和分析，確保每個(gè)小組都是不相上下的實(shí)力，最基本要擁有一位有較強(qiáng)表達(dá)能力、思維推理能力和對(duì)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)積極性特別高的學(xué)生，以此來(lái)帶動(dòng)周邊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.確保小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的有效實(shí)施，提高學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識(shí)的探索與學(xué)習(xí)的興趣.同時(shí)，通過(guò)促使學(xué)生之間互相監(jiān)督、互相學(xué)習(xí)，對(duì)提升學(xué)生綜合素質(zhì)也有一定積極的作用.

學(xué)生通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題串開(kāi)展了積極熱烈的研討，每位學(xué)生都踴躍發(fā)表自身的言論，最后小組之間可以選擇一名表達(dá)能力較強(qiáng)的學(xué)生，將學(xué)習(xí)的成果表達(dá)出來(lái)，在學(xué)生表達(dá)的過(guò)程中也是其他學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程，最后教師可以根據(jù)學(xué)生們的討論，將存在的問(wèn)題指出，給出正確的引導(dǎo)，同時(shí)也不能缺少對(duì)學(xué)生的鼓勵(lì)，幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)的信心.通過(guò)后合作學(xué)習(xí)，合理的調(diào)控討論的進(jìn)程，使學(xué)生們充分體驗(yàn)到了合作交流的快樂(lè)、創(chuàng)新的樂(lè)趣，提升了自己的表達(dá)能力，進(jìn)一步保持學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)質(zhì)量以及效率也得到顯著提升.

3 開(kāi)展分組實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力

在化學(xué)教學(xué)中必須始終以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)組織教學(xué)， 在條件允許的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，自己動(dòng)手操作，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還有助于他們深化理解對(duì)應(yīng)知識(shí).通過(guò)不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力.

在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新時(shí)，可從以下幾方面鼓勵(lì)學(xué)生：

（1）勇于探尋實(shí)驗(yàn)事實(shí)：在探究實(shí)驗(yàn)中，多問(wèn)幾個(gè)為什么.

（2）不迷信現(xiàn)有的結(jié)論和方法，充分利用先進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，尋求最佳路徑.

（3）大膽猜測(cè)，勇于接受批評(píng)，有信心為自己和未來(lái)挺身而出.

（4）勇于將頭腦中的創(chuàng)意設(shè)計(jì)表達(dá)出來(lái)，親自實(shí)踐使之具體化或?qū)嶒?yàn)化.

本節(jié)課教材上設(shè)計(jì)了四個(gè)遞進(jìn)式的演示實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，筆者將教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在第四組實(shí)驗(yàn)——鋅、銅、稀硫酸的基礎(chǔ)上，增加了實(shí)驗(yàn)用品的準(zhǔn)備，提出以下變式：

變式一：把銅片換成碳棒

變式二：再把碳棒換成鋅片

變式三：把電解質(zhì)溶液換成CuSO溶液

變式四：把CuSO溶液換成酒精

評(píng)價(jià)：教師可以引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行討論，然后設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使學(xué)生在教師設(shè)定的框架中自由發(fā)揮.同時(shí)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師不能限制學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材以及操作方法的運(yùn)用.在學(xué)生形成了自己的設(shè)計(jì)思路后，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行深入的交流與互動(dòng)，通過(guò)分析與對(duì)比，最后得出高效且優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案，選擇對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材.教師需要保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)的合理性，可以引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方案以及器材的可操作性出發(fā)，使學(xué)生形成正確的邏輯思維.

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)這樣一組變式實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，更多的參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中去，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠鍛煉學(xué)生的觀(guān)察能力，使學(xué)生可以自主獲得直接經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)比分析，得出規(guī)律，最后水到渠成的總結(jié)出形成原電池的條件.

4 注重知識(shí)遷移，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維

化學(xué)是一門(mén)實(shí)用科學(xué)，現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)化學(xué)，要積極引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，走向社會(huì)，有條件的可以聯(lián)系本土化工企業(yè)，參與他們的實(shí)際生產(chǎn)生活，找尋理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合.有利于培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度、勇于探索的創(chuàng)新精神.

本節(jié)教學(xué)過(guò)程中，在學(xué)生掌握原電池的實(shí)驗(yàn)原理后，可以設(shè)計(jì)如下的練習(xí)提升學(xué)生已有知識(shí)，熟練遷移已學(xué)知識(shí)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維.

當(dāng)堂練習(xí)：

（1）實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，常向溶液中滴加少量CuSO溶液，這是因?yàn)?

（2）利用生活中的常見(jiàn)金屬，設(shè)計(jì)原電池，畫(huà)出裝置圖，寫(xiě)出電極反應(yīng).

（3）科研人員開(kāi)發(fā)出由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，可以供手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電.讓學(xué)生去研究新型燃料電池.

評(píng)價(jià)：化學(xué)教學(xué)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，具有較高的實(shí)踐性，因此需要多個(gè)課時(shí)的積累結(jié)果，但是學(xué)生并不能在自己的腦海中形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu).通過(guò)知識(shí)遷移，可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，進(jìn)而可以打造出高質(zhì)量的化學(xué)課堂，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)習(xí)到的知識(shí)靈活的運(yùn)用到后續(xù)學(xué)習(xí)中.由此可見(jiàn)，在中學(xué)教師進(jìn)行教學(xué)準(zhǔn)備過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)教材內(nèi)容，并且使學(xué)生可以根據(jù)整體的知識(shí)結(jié)構(gòu)積極思考化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的脈絡(luò)，為學(xué)生創(chuàng)建符合自身學(xué)習(xí)的知識(shí)結(jié)構(gòu).不僅如此，教師還應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的作業(yè)完成情況以及知識(shí)的掌握情況，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)難點(diǎn)以及重點(diǎn)的內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式得到創(chuàng)新，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力.

參考文獻(xiàn)：

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[2] 梁慧姝，鄭長(zhǎng)龍.化學(xué)實(shí)驗(yàn)論[M].南寧：廣西教育出版社，1996：134-135.

責(zé)任編輯：季春陽(yáng)