创新能力是当前国家和人类发展的重要能力,而什么是创新能力呢?张春兴在其编著的《教育心理学》中讲到:创造是一种行为表现,该行为表现的结果富有新奇与价值。所谓新奇,是指个人能别出心裁做出前人未曾做过的事。凡科学发明、文艺创作中之足以为世人称颂者,必须符合新奇的条件。[6]创新能力的培养,是教育的重要任务和追求目标,其培养则需要在教学过程中,提供对应的教学情景,让学生主动思考和探索,形成看问题的新角度和解决问题的新方法。
课堂教学情景受到很大的限制,而如何进行有效的延伸,将教学与生活或者生产实践结合起来,是非常难得而重要的事情。美国教育家梅里尔在这方面曾提出了首要教学理论(以问题为中心、激活旧知、充分展示、尝试应用、融会贯通),并认为:在五项首要教学原理中,“以问题为中心:当学习者介入解决实际问题时,才能够促进学习”是教学的重中之重。因此,如果教师能够在教学时将要求学生掌握的内容设计成合理而有意义的现实问题并且激发学生学习的主动性和解决问题的欲望,那么必将促进学生对新知识与新技能的练习和迁移应用,从而形成创新思维能力。
在学习氯碱工业原理之后,学生了解了工业上巧妙地利用半透膜实现了NaCl溶液的电解,以制备氢气、氯气和NaOH等重要工业产品的工业生产。为了进一步理解该工业原理,并且促进学生的思考,培养学生创新能力,笔者设计了如下的课后作业,如实例6。
实例6:(1)请设计装置,通过电解氯化钠溶液制备漂白液(溶质NaClO);
(2)请设计装置,通过电解Na2SO4溶液,制备NaOH和H2SO4等工业产品。(www.xing528.com)
该问题紧跟教学内容,兼具创新性和趣味性,引起学生积极思考。问题(1)电解氯化钠溶液制备漂白液的设计,是将氯碱工业的设计进行了逆向创新。在氯碱工业中,利用半透膜将电解池分成了阴极室和阳极室,避免了阳极产物Cl2和阴极产物NaOH之间的反应,而问题(1)要求制备NaClO,根据元素化合物性质,Cl2和NaOH反应可以产生NaClO。于是与氯碱工业进行相反方式的处理,不但不用半透膜隔开阴极和阳极,还特地让阳极产生的Cl2和阴极产生的NaOH能够充分反应,经过反复比较和综合分析,最后形成了如图1所示的电解装置,非常完美地解决了问题。
如果说问题(1)的解决,是一种逆向思维的培养,是克服思维定式的完美结果,那问题(2)的设计,就是思维发展上的创新。氯碱工业中,氯化钠溶液电解之后,溶液中得到一种产品NaOH,其中仅是Na+在溶液中形成了新产品;而作业中要求电解Na2SO4溶液,制备NaOH和H2SO4两种产品,即要求Na+和SO2-4分别形成NaOH和H2SO4,这正是举一反三的创新过程。从结果来看,不少学生得出较为理想的答案,如图2所示。
图1
图2
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