农村初中化学探究式实验教学中学生创造性思维的培养研究

农村初中化学探究式实验教学中学生创造性思维的培养研究

农村初中化学探究式实验教学中学生创造性思维的培养研究
太仓市双凤中学    周小英
一、 课题提出的背景
创新是知识经济时代的一个显著标志，知识经济时代教育的核心是培养人的创新素质。江泽民同志在全国技术创新大会上强调指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键是人才……”因此在教育实践中，要适应形势的发展，着眼于培养学生的创新素质。而学生的创新素质包括创新意识、创造性思维和创新能力，其核心是创造性思维能力的培养。
新一轮基础教育课程改革继续以前所未有的力度向前推进，以提高国民素质构建和谐社会为根本宗旨，以培养学生创新精神和实践能力为重点，强调要满足每个学生终身发展的需要；强调课堂教学过程要注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、探究，使每个学生都能得到充分和谐的发展。
实践出真知。没有实践，就不可能有创新；实践积累到一定程度，才能达成创造。《化学课程标准》指出：新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发，发挥学科自身的优势，将科学探究作为课程改革的突破口，激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动的学习，使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究，联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。可见，科学探究学习已成为新课程理念下学生的一种非常主要的学习方式，也是提高学生科学素养的一种十分重要的学习方式。随着课程改革的不断深入，今天，“探究式教学”，“开展创造教育”，“培养创新意识”，已经渗透到各个学校的教育教学的各个层面。
化学学科的形成与发展，起源于实验，又依赖于实验。以实验为基础是化学学科的基本特征。化学教育家刘知新认为，化学实验应具有以下教学功能：它是化学科学认识之源泉，是训练科学方法的有效途径，是养成科学态度的必由之路，在创新教育，素质教育全面展开的今天，化学教师应充分利用化学实验在化学教学中独特的作用，在安全第一的前提下，构建以实验为基础的学习平台，让学生充分发挥主动性，展示创造能力，让学生在化学实验中获取真知，收获乐趣。但是，当前在我们农村初中，化学实验教学仍绝大部分为教师进行实验演示，又以验证性实验为主，常用模式是实验前教师明确讲清有关的知识点，将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生，再进行演示，然后再记录实验现象、结果。学生进行实验主要是对所学知识的应用和巩固，使之更有利于学生对知识点的记忆。在这些过程中学生只是被动地接受、巩固和检验知识，学生的创造能力没有得到展示。有时教师甚至采取讲实验背实验的方法完成实验教学，而考试成绩却不一定差。评价学校及化学教师的标准也主要是考试分数，所以化学实验教学一直处于次要地位，这样教出的学生基本上缺乏创新的愿望和激情，思维僵化，缺乏动手能力和解决实际问题的创造性思维能力，这与社会发展不相符合。
新课程理念是当前教学的主旋律，化学新课程理念要得到落实，立足校本，就必须从化学实验入手，对化学课堂教学模式进行改革，转变教学方式和学生的学习方式，只有真正运用化学探究式实验教学这种教学方式，才能应对当前课改潮流，也才能焕发化学课堂的生机与活力，化学教师才能够担当起时代发展所赋予的造就创造性人才的重任。因此，,我认为探索研究如何在农村中学化学探究式实验教学中培养学生的创造性思维，对于农村初中进一步提高实验教学实效，对于我们农村初中学生发展成为有创新意识与实践能力的人才具有重要意义。
二、 本课题研究的历史、现状及趋势
国外对本课题的研究概况：
当代较有影响的创造性思维研究成果中至今在国际上仍有较大的影响的有1945年创造性思维开创性研究者沃拉斯的“四阶段模型”、 其他较突出的成果，其研究的先后顺序是韦索默的“结构说” ；对创造性思维的研究与应用起了不小的推动作用的吉尔福特的“发散性思维”；斯滕伯格的“智力观” 提出了“创造力三维模型理论”； 若宾等提出的最高级思维模型。这些对今天仍很有价值，值得借鉴。
国内对本课题的研究概况：
1986年，我国专门研究思维科学的学者刘奎林借用了19世纪德国的物理学家和生理学家亥姆霍兹（H.V.Helmholtz）经常使用的“无意识推论”这个术语提出了一种称之为“潜意识推论”的理论，并运用这种理论建立起“灵感发生模型”。 刘奎林所说的灵感发生模型实质上就是基于潜意识推论的创造性思维模型。这是迄今为止，在国内外有关文献中所能看到的关于创造性思维研究中比较完整、比较有说服力的模型。他力图从脑科学和现代物理学基础上阐明创造性思维过程，突破了仅仅局限于从心理学角度来研究创造性思维的传统做法。
至此对创造性思维的研究，打破了仅仅从心理学角度去探讨的传统做法，并且越来越重视基于脑神经科学的研究。既重视创造性思维“理论基础”（心理学基础和脑神经科学基础）的研究，也重视能反映创造性思维心理过程、具有可操作性的“思维模型”的研究。这种模型可用来指导培养创造性思维的具体实践，有很大的应用价值。
综观已有的创新能力及其培养的研究，人们做了大量的工作，认为学校教育对学生创新意识与创新能力的培养关系到未来人们的创造能力。中国现行的与新课程改革配套的化学新教材更突出实验的地位，构建创造性思维培养的化学实验教学模式是新课程改革将着力探索的。
思维能力（创造性思维）培养的发展趋势：
培养学生的创新精神和创新能力，使学生的智慧品质趋向整体性；使学生的个性趋向全面发展；使学生在学习中的地位趋向主体性；教育面向的层次更趋向全体学生；在教育理念上趋向全方位、全过程；在创新动机上趋向全民化、终身化。
三、 课题研究的实践意义、理论价值
（一） 实践意义
本课题的研究过程，通过建构符合化学新课程要求的农村初中化学探究式实验教学模式培养学生的创造性思维，促使农村初中化学教师在实验教学中积极主动地贯彻化学新课程的理念，使教师的教育方式、教学行为和学生的学习方式发生根本转变，必然会促进学生对化学知识和技能的掌握，有助于农村初中化学教学质量的提高。在初中化学实验教学中落实探究式教学，重点培养与开发学生的创造性思维是本研究的关键。本研究的成果将为相关的教师提供可操作的鉴戒，同时对于在同类农村中学的推广有重要的意义。
（二） 理论价值
本课题的研究必须通过农村初中化学教师切实有效的实践。在初中化学探究式实验教学中培养学生的创造性思维必须借助实践进行实验、反思、改进，形成良好的方案再实践、反思、改进。通过本研究进行农村初中探究式实验教学创造性思维培养的模式建构，将使农村初中化学教师真正确立起与初中化学新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念，有可能成为具有创造性思维能力、能够开发学生创造性思维的研究型教师。
（三） 可能的创新之处
随着社会的不断进步，社会对教育也提出了更新更高的要求。教育不仅仅是让人获得书本知识，而是为了使人的潜能得到充分地发挥，使人的个性得到自由和谐的发展，新课程改革要求教师的教学要以人为本，呼唤人的主体精神。新课程改革的这一设想的实现和完善，给教师创造性地教学实践提供了可能。从这一角度看，本课题的研究具有重要的现实意义。
初中化学实验教学以行为主义为基础，则往往表现出教师中心、学生被动学习的局面；以建构主义为指导，那么是呈现出学生中心，学生主动地学习的景象。但是由于我国基础教育长期以来的现状是“以教师为中心”，尽管第一轮新课程改革对化学教师的行为转变发生了很大影响，但对农村初中化学教学来说实现教师的教学方式与学生学习方式的有效整合尚须完善。化学实验探究是从教师或学生的问题开始的，教师要善于营造问题情景，通过阅读教材、实验、观察等多种途径，引导和鼓励学生发现和提出问题，从而让学生自如地进入实验探究的过程，发挥想象、体验探究，开发学生创造性思维。
四、 完成课题的可行性分析
理论准备较充分。对初中化学新课程的理念有了较深入的学习领悟，对“化学新课程”“探究式实验教学”、“创造性思维”等主题词进行了文献检索和网上搜寻，存储了大量的文献资料，并进行了初步的条分缕析，构建了大致的理论框架。
    前期研究基础较扎实。课题承担人具备一定的教育教学理论素养，先后参与多次省市级课题研究，具有比较丰富的课题研究经验。“十五”后期，立足省级课题《农村初中教师专业成长的校本研究》，教学一直是学校关注的重点。对化学实验教学中的创造性思维进行了一些探索，初步取得了一些有益的经验。
五、 课题概念的界定、支撑性理论及理论假设
（一） 概念界定
农村初中：指农村普通初中，硬件设施、师资水平、生源、教学质量等一般化。（本课题特指太仓市双凤中学）
创造性思维：创造性思维是一种既不受已有知识的局限，也不受传统观念束缚，不依常规，寻求变异，将知识不断引向深入的高级思维活动。学生在创造性思维训练过程中，将会逐步获得稳定的，持久的思维方式和思维习惯，从而形成良好的创造性思维能力。
探究式实验教学：是以问题为核心的教学，为学生提供发现问题和解决问题的机会，与之对应的学习是始于问题，推进于问题，归结于问题，学生通过搜集、查阅大量的资料，寻求解决问题的途径；设计解决问题的实验方案；通过实验进行观察试验……最后经过自己的努力将问题解决的一种教学方式。
化学探究式实验教学中学生创造性思维的培养：中学化学实验创新教育主要是指培养学生在化学实验及问题中自我实现的创新能力。学生的创造性思维活动是由客观引起的，是从具体感性认识开始的，加强化学实验教学是提高学生观察能力、动手能力和思维创新能力的重要一环。以新课程理念为指导思想，探究式实验教学通过促进学生自主地观察实验现象，从中发现问题并设计实验方案来解决它，实现学生的创造性思维的充分发展。
（二） 理论支撑
1．马斯洛的创造性理论
美国心理学家马斯洛将创造性分为两类：一类称为“特殊才能的创造性”，如科学家、发明家的创造性；另一类称为“自我实现的创造性”，这种创造性对社会或他人来说不是新的，而对自己来说却是新的，是前所未有的想法或事物的创造，如学生的学习过程。根据此观点，中学化学实验创新教育主要是指培养学生在化学实验及问题中自我实现的创新能力。
　　2．创造思维理论
创造思维是应用新的方案或程序，创造新的思维产品的思维活动。它是人类思维活动的高级过程，是一种复杂的心理活动。主要由集中思维和发散思维构成。集中思维又叫聚合思维、复合思维、求同思维，它是根据已知的信息，利用已有的知识经验和规则，寻求解决问题的唯一正确答案。发散思维又叫辐射思维、求异思维，是根据已有的信息，从不同角度、不同方向思考，从多方面寻求多样答案。教学中，教师就是去努力寻求知识生成，知识扩展的发散点，去打开学生思维的空间，释放学生的想像力和创造力，开发学生沉睡的潜能。寻求发散点，并有效进行思维的发散，要求教师具有开放的思维方式和广阔的知识背景。
3．主体性教学理论
教学过程是教师和学生互动的过程，是以发挥师生的积极性，能动性和创造性为前提，以创设平等、民主、和谐的教学环境为条件，以知识为载体，师生主动参与，共同发展的过程。“教”并不凌驾于“学”之上，“学”也并不游离于“教”之外，否则，教师的教就成了无对象的“独说”，学生的学只能是无指导的“自学”，严重压抑学生学习的积极性和主动性，窒息学生的想像力，形成只有一种声音的单调而枯燥的课堂。
4．成功教学理论
人是具有思维活动的，通过人的尝试活动，人逐渐学会思考如何获得成功。人是有感情的，人在尝试活动中，不仅会思考，而且还能从尝试活动本身获得成功的喜悦，尝试成功是一种愉快的学习体验，具有促进进一步学习的动力作用。教学过程中，教师不把现成的结论直接教给学生，而是在教师的指导下，让学生先去尝试，自己初步解决问题，然后教师根据学生的尝试中的难点，进行引导、点拨。学生在不断地追求尝试活动中的积极的情感体验，把尝试成功作为学习的源源不断的动力，这对激励学生学习的积极性具有重要作用。
（三） 理论假设
智力正常的学生都有创造潜能，但这种潜能，只有通过培养才能获得现实的开发。初中化学教学过程，特别是化学实验课的教学过程，具有开发学生创造力的功能，如果在农村初中化学探究式实验教学中，以新的课程理念为指导，把化学实验教学中的主动权还给学生，就有可能真正开发学生的创造力。学生在化学学习中的创造力的发展，能为学生创造性地解决化学问题提供条件，因此，必然会促进学生对化学知识和技能的掌握，有助于农村初中化学教学质量的提高。
六、 课题研究的目标和内容
（一）研究目标
1．在农村初中化学探究式实验教学中，以新课程理念为指导，真正突出学生在实验教学中的主体地位，真正成为实验的“主人”，而不是教师指导下的“机器人”。
2．确立起与初中化学新课程相适应的“以校为本”、体现素质教育精神的教育观念，在化学探究式实验教学中，使教师的教学方式和学生的学习方式真正得到改变。
3．培养与开发农村初中学生化学学习中的创造性思维，使课堂效率和教学质量大幅度提高，并为学生终身发展奠定基础。
（二）研究内容
1．构建创造性思维培养的农村初中化学实验教学模式
2．探索在农村初中化学实验课中对学生进行创造性思维培养的规律；
3．农村初中学生学习化学的创造性思维受到限制的障碍研究
七、 课题研究的措施
（一）调查现状
1．调查准备。选定调查的具体对象，包括具体班级和人员等，设置实验班和对照班。实验班和对照班学生，在智力水平和学业成绩等方面，要大体相当；实验班与对照班，在任课教师水平和班主任管理水平上，要大体相当；实验班与对照班所使用的教材相同，进行课堂教学和课外辅导的时间大致相等，实验班不另外增加课时。
2．调查实施。按不同的调查方法组织具体的实践操作，例如自制调查量表，进行座谈、测试，期间采取切实有效的调控督察措施，确保调查的真实性、有效性和实效性。再是，整理调查材料，查漏补缺，保证调查材料符合教科研要求。
3、调查分析。运用科学的统计方法对调查结果进行分析、记录，在对比分析的基础上写出分析调查报告，包括同时分析实验教师的变化，力求使报告所揭示的现状全面客观，成因分析透彻，对策切实可行。
（二）形成氛围
1．实验班每三周选取一节化学课改上探究式实验课进行创造性思维训练，创设问题探究的情境，鼓励和引导学生主动参与、乐于探究、善于思考、勤于动手，培养学生创造性地设计实验方案解决问题的能力、兴趣和独立解决问题的习惯。对照组仍上常规的化学课。
2． 保持正常的实验教学秩序，不造成人为的竞争气氛。
3． 实验班学生在教师的指导下有意识地严格按照创造性思维的训练方法进行化学学习，通过学习使创造性思维的发展水平、学习方式、学习成绩发生变化。
（三）实施实践
1．制订研究计划。在调查分析的基础上制订化学探究式实验教学中学生创造性思维的培养的计划，包括目的、内容、方式等，并依据实践反馈动态进行反思以及计划调整。
2．实行定期汇报制度，定期组织课题组成员讨论、交流本课题研究信息。课题组成员集体讨论每两周一次，每次采用一人主讲，其它成员相互补充的交流形式，畅谈教学研究中的体会。复习阶段进行专题研讨，提出本单元教学中的困惑和问题，研究解决的方案，实实在在的进行个体的反思、组内成员间的反思互助，特别是通过同伴互助、督促、激励进行行为跟进。
3．以“苏州教育博客”网络教研群组为平台，拓宽研究活动的渠道、丰富活动的形式。还可以展开与各种对象的对话，在对话中逐步形成自己的教育教学理念。
八、 课题研究的原则
（一）理论与实践相结合原则
1．重视理论对实践的指导作用
2．重视对学校教育实践经验的总结
（二）主体性原则
1．充分发挥教师的科研主体作用
2．充分发挥学生作为学习的主体作用
九、 课题研究的方法
（一）文献资料法：是对现成的古今教育文献资料进行收集、整理、分析，形成科学事实的一种研究形式。文献资料法的开展有助于从教育的丰富历史事实中，获得对教育规律的科学认识。
（二）专家咨询法：指向资深学者请教教育研究过程中的各种问题，从而为科学研究者解答教育研究中的疑难问题的方法。

（三）调查法：指在教育研究中，研究者凭借一定的手段和方式（如访谈、问卷等），对某种或某几种教育现象或事实进行考察，通过对搜集到的各种事实资料的分析处理，进而得出结论的一种研究方法。

（四）实验研究法：按照随机原则在同年级中选择试验班，科学的建立实验指标体系，定期进行测试，在试验中积极、妥善、有目的收集各项数据，运用先进的统计手段对数据进行定量、定性的描述。
十、 课题研究的步骤
1．设计申报阶段：2007年1月—2007年4月
2．实施研究阶段：2007年5月—2009年5月
3．成果总结阶段：2009年6月—2010年7月
十一、课题研究的预期成果
1．提高了学生学习化学的兴趣，学生的动手能力和独立创新能力也得到进一步提高。
2．本校初中化学教师的课堂教学能力和理论水平得到明显提高。
3．使学生对知识的学习，变被动接受为主动探索。
4．撰写心得或具有一定理论价值的论文一到两篇。
5．结题报告
十二、课题承担人：周小英

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