结 题 报 告
四川省威远中学校 肖龙建
本实验研究方案，于2000年3月经批准为县级立项研究课题。原为《班级全员创新思维培养实验研究》，起处计划在高2002级8班各学科（语文、数学、外语、物理、化学、生物）进行创新思维培养实验研究。在实施方案的过程中出现了两个问题：一是，在研究的过程中不便于对比分析实验；二是，个别老师已调走或调整，不便于收集研究资料。考虑以上两点因素，因此将原实验研究方案调整为《高中化学创新思维培养实验研究》。以后均按调整后的实验研究方案实施。
一、问题的提出
1、当今世界，国际竞争日趋激烈，影响这场竞争的关键因素是综合国力。是民族素质，但最关键的是人才，是具有创新精神、创新意识和创新能力的优秀人才。正是在这个意义上，江泽民总书记提出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族创新能力提高到关系中华民族兴、哀、存、亡的高度来认识”。党和国家非常重视培养创新能力，在《中共中央、国务院关于深化教育改革，全面推进素质教育的决定》、《中国教育改革和发展提纲》等一条列纲领性文件中都强调了培养创新能力的重要性。教育部出台的《面向21世纪振兴教育行动计划》中有一条重要内容：坚持知识创新，对教育而言，就是要在教育教学改革中搞好创新教育。创新教育的核心就是培养学生的创新思维。因各学科的特点不同，如何发挥化学学科的优势，在教学过程中渗透创新思维的培养，需要我们化学教师去研究、去研讨。
2、目前，全面推进素质教育正在向纵深推进，新的教育理念和人才观点正在更新，新的教学手段、教育途径的教学方法正在改革。对于高中化学教学，新的教学大纲已经确立定，新编教材正投放使用。因此，通过实验研究，探索培养创新思维的模式，探索在高中化学教学中如何进行创新思维培养的有效途径和方法，大面积提高学生的创新思维能力是当前高中化学教学的重要问题
3、我从事教育教学工作近30年，多数时间担任班主任和化学教学工作，在培养学生的思维能力方面积累了不少经验。先后培养了不少人才，现已走上了工作岗位，为祖国和人民做出了重要贡献。如80年代毕业的雷吉成，现任中国信息产业部电子研究所三十所的所长，兼党组书记（正厅级干部）。该所具有硕士研究生以上人才1000多人。高96级毕业的邱虹云，被誉为"清华爱迪生"，当年，我担任其高中化学教学，在培养他的创新思维能力方面，做了一定的工作。记得在高中一年级的时候，就将我的大学《无机化学》、《有机化学》教科书拿去自学，并提供一些化学实验药品、器材进行探究。94年他参加第八届全国青少年《化智牌》化学竞赛，取得了决赛资格。并通知他94年暑假赴京参加决赛，当时，由于与孙义彬老师教的数学时间有冲突，未能赴京决赛，但在他的300多项发明创造中，很多都与化学知识有关，为了深入、系统的研究怎样培养学生创新思维能力，我在过去研究的基础上提出《高中化学创新思维培养实验研究》课题，该课题于2000年七月被县教育局批准为县立项课题。
二、研究方法
本实验主要采用实验研究法、个案法、总结法。把设计创新思维培养的内容及措施，进行对比实验、调查分析、归纳总结、验证效果、探索规律。
三、研究对象
威远中学高2002级8班，高2005级6、13、16班等本人所任化学课班级的全体学生。
四、研究周期
本实验研究方案共三年（2000年3月-2003年12月）共分3个阶段：准备阶段，全面实施阶段，总结阶段。
1、准备阶段：（2000年3月-2000年8月）。
了解学生实际情况，学习有关创新教育理论和创新思维培养的理论，分析和总结自己在过去多年的教育、教学过程中的经验和教训，论证课题，拟订实验方案。
2、全面实施阶段：（2000年9月-2003年7月）。
实施研究措施，收集信息反馈，灵活调整研究措施，进行实验研究检测，收集研究资料。
3、总结阶段：（2003年8月-2003年12月）。
检测研究成果，整理、收集研究资料，提炼研究成果，撰写实验报告，提出结题验收申请。
五、实验研究内容和措施。
（一）实验研究内容：
质凝思维（是指思考者根据自己已有的知识、经验去审视和检查自然界和社会中已有的和未有的结论而提出疑问的思维方式。）
创 发散思维（是指思考者根据自己已有的知识、经验从不同的角度，沿不同的方向，进
新 行各种不同层次的思考，多触角，全方位的寻求与探索的开放式思维。）
思 顿悟思维（是指思考者，因信息不充分，思路未展开。百思不得其解，突然醒悟、预
维 感到的思维方式。）
独创思维（是指思考者不拘泥常规、不受思维定势束缚，总想提出与众不同的见解的思维方式。）
（二）研究措施
1、培养质疑思维的研究措施
（1）、创设民主、平等的教学环境，促进学生发表自己的不同观点和看法，不唯书、不唯师、不唯权威，教于质疑、善于质疑。
心理学指出：“每个健康的人都具有潜在的创新欲望”。如何让这种潜在的创新欲望得到发展，需要激发，需要有一个良好的创新环境和氛围。我采取的主要措施有：一是：平时上课，态度和蔼，师生之间平等对话，平等交流；二是：鼓励学生提问、给学生解析疑问时耐心细致，不分贫、贵，不分好、中、差。尤其是对差生，更应注意老师的言行。三是：开展讨论式的教学方法。新化学教材中，设置了很多[讨论]，充分利用这些[讨论]，让学生发表自己的不同观点和看法。对一些富有启发性的问题，引导学生讨论。使学生在讨论中求理解，在讨论中求顿悟。再就是对一些有争议性的问题或难题产生的质疑，尽可能采取“辩论法”或用“实验验证法”探索真知。因化学是以实验为基础的学科，实验是验证真知的最好裁判。从而培养了学生不唯书，不唯师，不唯权威，敢于质疑，善于质疑的习惯。
（2）、调整教材的先后顺序，创设疑点，让学生随疑点获取新知识，主动去发现问题，提出问题并解决问题。
“思维就是从疑问和惊奇开始”，通过设置疑问，可以激发学生创新的火花，激励学生进行广泛的多方位的独立思考。如果深入分析并把握住知识的内在联系，挖掘化学知识的思维价值，适当调整教材的先后顺序，从学生实际出发，提出恰当的富有启发性的问题，去启迪引导学生积极思维。同时采用多种方法引导学生通过实验－观察－归纳－联想等思维方式，主动去发现问题，提出问题并解决问题，就有利于对学生的创新思维培养。
例如：在高一年级刚进校的第一课，讲《氯气》一节时，按常规应先介绍我是化学教师，叫什么名字，写在黑板上以便今后称呼。然而我不按常规进行，设计了这样的质疑：事先用一张滤纸，用淀粉一碘化钾溶液在上面写上我的名字，并将滤纸晾干，课前准备几瓶氯气。上课时，给学生讲，我叫什么名字，就请这瓶里的气体替我介绍。我将滤纸用蒸馏水润湿后，用镊子置于氯气瓶口，则迅速出现了我的名字。当时学生感到非常惊奇，怎么，瓶里的气体能写字，这是什么气体？我给学生介绍，这气体叫氯气，从而，引导学生观察，氯气是黄绿色的有刺激性气味的有毒气体。它之所以能写字，是因为氯气与滤纸上的碘化钾反应生成了碘单质，碘单质遇淀粉变成了蓝色。进而引导学生学习氯气的性质、制法、用途。这样的质疑，既完成了教学任务，又激发了学生的学化学的兴趣。
（3）、创设情景，探索教材、资料等书上的不足与错误，并提出自己的看法和解决办法。
当今，社会上出现了不少的教辅资料等参考书，一般学生都要去买些书来，作参考用，很多同学发现，同一个题的答案不一样，拿来问老师，我则引导学生不要盲从资料，要按照自己的思路去分析、去审视，进而发现了资料上的不少错落现象。有的逻辑不严密，有的条件不够，就是我们通常出的一套考题也有错落的地方。最近内江组织了一套《素质教育系列丛书》，师生都发现错、落的现象满篇，参考答案没有什么可信度。我还把这种思维方式引导到对生产、生活中的现象分析。如：某某广告和产品商标上指出：该产品含丰富的微量元素——氮、磷、钠、锌……等。其中，氮、磷、钠怎么叫做微量元素。岂不是概念混淆，鱼目混珠。
2、培养发散思维的研究措施
（1）、对知识的传授尽可能开放，从多方位、多角度、多学科、不同层次上分析阐述问题。
发散思维是指思考者根据已有的知识、经验的全部信息，从不同的角度、沿不同的方向，进行各种不同层次的思考，多触角，全方位寻求与探索的开放式思维。为了培养学生的发散思维，我在化学教学过程中，按照上述要求，始终注意，由浅入深，循序渐进，逐步引导，尽可能提取更多信息来寻求答案。
例如：在讲“硫化氢”气体的还原性时，课本上是分析硫的化合价显-2价，具有还原性，能氧化多种氧化性物质，并且有一个演示实验，硫化氢能氧化“二氧化硫”气体。那么，还有哪些物质也能被“硫化氢”气体氧化物呢？问题的提出，极大的激活了学生的思维和兴趣，根据以前所学知识，学生会联想到氯气、氧气、硝酸等，但是学生思维有局限性，我便引导学生从物质分类上去寻找并举例：
① 金属单质有Cl2、Br2、I2、O2等。
② 氧化性的酸有：HNO3、浓H2SO4。
③氧化性的盐有：FeCl3、KMnO4等。这样分析，学生思维被启发，思维既有条理，又有广度。在分析过程中不但巩固了课堂内知识，更重要的是提高学生的发散思维能力。
（2）、解答问题，一题多解，求异、求新、求优，只有参考答案，没有标准答案。
解题是学生思维活动的一种重要形式，通过探索问题的非常规解法，可以训练学生的创新思维能力。比如：在进行了习题的常规解题思路、常规解题方法的教学之后，我注意选一些变型题、扩散题等，探索习题的一题多解、一题多变方式。一题多解，可以改变学生的“定势思维”为“多向思维”，拓宽了学生的思路；一题多变，既可以帮助学生理清化学概念和知识脉络，又可以建立起以不变应万变的信心，并在思考问题上对学生有所启迪。具体做法是：一些典型习题，启发学生从不同的解题思路，不同的解题方法去探讨；尽量寻找更多的解题办法，这些办法中哪些是最优解法。对那些做题速度快，解题方法有超常构思，独特见解，思维敏捷的学生要及时鼓励，并请他们向全班同学交流解题思路和经验，以训练全班同学的创新思维能力。做的训练题，我都选编成A组（基础题）,B组（创新题），.在反复的训练中,让学生在思考中求独特,在多种变化中求变通,在联想类比中求流畅,在连续思考中求顿悟,以达到培养学生创新思维的目的。
（3）、改进传统实验,从多个办法实现教科书上的演示实验和分组实验.
化学教材中的演示实验和学生实验普遍使用“经典装置”。其中，有些可能己经用了几十、上百年了。这虽然对培养学生规范操作有好处，但不加改变长期使用不利于学生创新思维的培养。有些实验方法也陈旧，或者现象不明显。因此，在教学中在用好经典装置的同时，应鼓励和引导学生设计出比“经典装置”更好的装置或更好的实验方法。如何着手呢？在教学中，我引导学生从列举原装置、原方法的缺点进行改进。例如：新教材中第68页【实验4－3】图4－5,H2与CI2迅速化合而爆炸的实验，我首先按课本装置和方法进行，成功率不高。我引导学生按下图所示的装置和方法进行操作。即小试管中产生H2，大试管中产生Cl2，通过小孔在小试管中混合，用Mg带点燃光照发生爆炸，将纸片弹起，每次都成功，效果很好。可用于“边讲边实验”，比教材上的演示实验更简单。更重要的是培养了学生创新意识、创新勇气和创新思维。
3、培顿悟思维的措施
（1）、充分利用史实资料，介绍科学家的发明创造过程，启发学生的创新思维。
整个化学发展史就是一部创造、发现和发明史，其中蕴藏着无数化学家崇尚科学的价值观，严肃认真的科学态度，追求科学真理的顽强毅力和献身科学的忘我精神，还有在发明过程中的创新思维和灵感。为了让学生追踪当年科学家“发现”的思路，体现科学家“发现”的过程，给学生今后创新性解决问题提供有用的思维模式。我常结合教学内容，参考化学文献，富有启发生的介绍化学家的创造发明故事。例如，在讲元素周期律的教学中，介绍门捷列夫是怎样在杜博菜纳的“三元素组”和纽兰兹的“八音律”的基础上发现元素周期律的过程。在讲“苯”的结构时，介绍凯库勒如何冥思苦想不得其解，在休息的时候受到蛇相互咬住尾巴成环状而顿悟获得灵感，提出了“苯”的环状结构式的解释等等。新编教材的课后阅读部分的资料介绍中诸如此类材料增加了很多。因此，充分挖掘教材中这些潜在的素材，发挥其“给人以智慧”的功能，对培养学生的创新精神、创新意识和创新思维等起到很好了的启发作用。
（2）培养仔细观察现象的习惯，注意对反常现象的分析、探索。
例如，在演示蔗糖与“银氨溶液”反应的实验时，会有银镜生成，出现这一“反常”现象。从教材中前一节内容学生已经知道葡萄糖分子结构中含有醛基，可发生银镜反应。本节内容又告诉我们蔗糖分子结构中虽然不含醛基，但它要水解，其水解产物之一是葡萄糖，引起学生大胆假设“反常”的原因是因为蔗糖可能在生产的条件下，己有一部分发生了水解，生成的葡萄糖混杂在其中所致。如何验证这一假设呢？从教材中学生己有的知识：单糖可以透过半透膜，二糖不能透过半透膜。让学生在实验时去验证：将蔗糖溶液置于半透膜中，用少量蒸馏水“渗析”（可在大试管中进行），取“渗析”后的蒸馏水溶液与“银氨溶液”作用，有银镜生成，“渗析”后的蔗糖溶液无银镜生成。以上的假设被证实，实验由此及彼“反常”变为正常。
（3）引导学生大胆猜想、假设、探索自己的灵感与顿悟。
科技发展到了今天，每一项重大的突破，都离不开当初人们的科学猜想和假设。因此，在培养学生创新思维的过程中，我鼓励学生大胆的科学猜想，大胆的假设。在做化学练习和解释生产、生活中的现象时，都可采用反证法求解。高2002级8班朱晓斐同学的输液报警器研制成功（另附个案材料）过程，就是在猜想、假设的探索中获得灵感与顿悟，经过多次实验获得成功的。
4、培养独创思维的研究措施
（1）、培养独立完成作业、独立设计完成实验的习惯。
采取的措施有：平时作业独立完成，不受别人思路的干扰，那怕是思路有错，也要做出结果，从中获得反面教训；平时做事，也不受到人支配，要有主见；提出的问题要有独特的见解；学生化学实验时，每个实验都自己亲自做一做，不要袖手旁观；我评讲化学练习题时，只评讲思路，分析过程与方法，具体解题过程由学生自己完成；寒暑假假期作业，主要是要由学生复习巩固，不一定要求学生做很多题，采取请每个学生选编一套化学试题，让学生体会出题的乐趣。
（2）、充分利用课外活动，寒暑假开展科技小论文、小制作、小发明、小创造等活动。
化学知识涉及生产、生活中的各个领域，因此，在培养学生的创新思维过程中，应开展多种形式的课外活动，以开发学生的视野，拓宽学生的创新思维，深化学生对社会、对人类有价值的创新能力。我组织开展的课外活动有：
①开展化学晚会：让学生利用课后参阅一些资料，做好准备表演一些有趣的化学趣味实验。如：“水中花园”、“大山喷发”。“玻棒点灯”等游戏。表演结束后让大家分析原理。这样一来，在活动中激发了学习兴趣，开发了智力，培养了创新能力，极大的满足了学生的求知欲望。
②建立化工小商品生产小组：讲完《原电池》后，让学生自制的小原电池可以放晶体管收音机。讲完油脂后，让学生自制肥皂，还参考有关资料试制洗衣粉、洗涤液。曾经在我的指导下，采用罐头瓶、冷凝管等简易装置，从猪的苦胆中提取“胆红素”3克多，卖给西南物理研究所，纯度达78%，获得一定经济效益。在这些活动中，增强了学生对知识与生产、生活联系的意识，诱导、激发了学生的创新欲望。
③组织学生参观访问：曾结合教材，先后参观过氮肥厂、磷肥厂、水泥厂、玻璃厂，钢铁厂、焦化厂、清溪河污染等，通过参观并请厂里的技术员介绍，使学生开阔了眼界，并理论联系实际，使书本知识更富有价值，强化了思想教育和环境保护的现身教育。
④利用寒暑假，开展小发明、小制作、科技小论文、调查报告的征集活动，并与其它学科联系，相互渗透、独立创作，求异构思，取得较好效果。有的设计自动吸墨钢笔，有的设计电动吸尘黑板刷，有的设计脚踏式鼠标，有的提出本村污水处理方案等等。阳永强同学制作的手执微型直流电动风扇获得成功，很有使用价值（有个案材料和制作作品）。高2002级8班有四项作品获学校创新发明奖。个别学生虽然构想幼稚，但这种敢于创新的精神值得赞扬。
（3）、培养学生不怕失败，从失败中总结经验教训，再探索的习惯。
&,nbsp; 创新是一个艰难的过程，任何伟大的发明创新过程，都有失败的过程，都有失败的经验和教训。对这种习惯的培养，主要是培养创新的人格品质，失败是成功之母，创新活动失败后，分析失败的原因，从中总结出经验和教训，再实验，再探索直至成功。比如个案材料中的朱晓斐同学的输液报警器和阳永强同学的手执微型直流电动风扇都曾有过多次的失败才获得今天的成功。
六、实验研究结果分析
1、实施研究措施后，对研究对象的创新思维素质的测试与评价分析。
对已毕业的高2002级，我担任4班和8班的化学教学，其中任8班的班主任。在实施创新思维培养的实验研究后，通过参加高考和毕业后进入大学学习的追踪调查与个案分析，已经明显反映出一定的差距。当时对高2002级8班实施实验研究措施并与4班对比实验。高考中在解答创新思维的能力题时，8班总体效果很好，综合科成绩比4班高出15分多。从个案调查中看出8班的同学有个别同学已初步取得创新成果。
对现在校的高2005级，我担任6班、13班和16班的化学教学，并担任16班的班主任。在实施研究措施后，设计了《创新思维素质评价表》，分好、中、差三个层次，又按质疑思维、发散思维、顿悟思维、独创思维四种思维设计成问卷调查表，进行测试与评价，其结果显示如下表：
|
班级 |
6班 |
13班 |
16班 |
|
调查人数 |
71人 |
67人 |
79人 |
|
思维项目所占人数% |
好 |
中 |
差 |
好 |
中 |
差 |
好 |
中 |
差 |
|
质疑思维 |
64.1% |
22.9% |
13.0% |
66.7% |
18.2% |
15.1% |
71.2% |
17.2% |
11.6% |
|
发散思维 |
57.6% |
25.5% |
16.9% |
57.5% |
26.8% |
15.7% |
61.2% |
23.7% |
15.1% |
|
顿悟思维 |
62.1% |
25.9% |
12.0% |
62.1% |
24.3% |
13.6% |
61.5% |
24.9% |
13.6% |
|
独创思维 |
67.8% |
20.0% |
12.2% |
67.2% |
20.5% |
12.3% |
66.8% |
20.5% |
12.7% |
从以上《创新思维素质的问卷调查测试评价表》可以看出，在实施实验研究措施后，对学生的创新思维培养取得了较好效果。
2、实施研究措施后取得的认识成果
具有创新思维的人才是：爱提出问题、会分析问题、能解决问题，创新的全过程包括质疑、发散、顿悟、独创四个过程。因此，通过实施实验研究措施后，可构建培养创新思维的模式如下：
不唯心、不唯师、不唯权威的思维品质
质疑思维 好奇，善于发现问题的思维品质 （爱提出问题）
敢于提出自己观点和看法的思维品质
培
养
从多方面观察事物的思维方法
创
发散思维 调控并改变方面的思维方法
新
求异、求新、求优的思维方法
思 （会分析问题）
探索反常现象的思维方法
维
顿悟思维 提出假设和猜想的思维方法
模
研究灵感发挥的思维方法
式
独立思考，不拘泥常规的思维个性
独创思维 求真、求实、善于实践的思维个性 （能解决问题）
&n,bsp; 不怕失败，执着追求的思维个性
3、实施研究措施后取得的实践成果
（1）、学习成绩：上届毕业生高2002级8班，在参加全国2002年的高考中，理科综合成绩比对比班（4班）人均成绩高出15分；本届学生一年级两期参加内江市期末统考在全年级十七个班中处于领先地位。其16班两期化学成绩分别居第一名、第二名。
（2）、创新成果：上届毕业生高2002级8班创新设计作品有4项作品获学校创新发明奖。现正在内江师院生物系学习的朱晓斐同学，自己设计创作的用于医院的输液报警器已经取得阶段性成果。如果能成功，他将申报专利，投放生产使用，必将生产极大的社会效益；本届学生，高2005级6班的阳永强同学自行设计制作的“手执微型直流电动风扇”已取得成功，并很有使用价值。
4、实施研究措施后取得的社会成果
（1）、本人书写的《化学教学中培养创新思维的实践》一文刊登在全国中等教育核心刊物《中学化学教学参考》2000年增刊上，并获全国创新教育论文赛一等奖，于2002年获内江市第七届教育科研成果二等奖。
（2）、2002年本人书写的《在化学教学中创新思维能力的培养》一文，于2002年获本课题的阶段成果奖。
（3）、今年书写的《探究新教材中化学实验能力的培养》一文，在省化学学术交流会上交流，并获得三等奖。
以上论文在各地交流，已经产生了社会效应，通过实验研究，培养了一大批具有创新思维的人才，如果今后能做出伟大的发明创造，为人类做出重要的贡献，必将产生重要的社会效应。
七、实验研究结论：
以教育方针、素质教育思想、创新教育理论为指导，遵循教育规律和人的思维发展规律，经过三年的努力，在实施研究措施后，已实现了研究目标并取得了圆满成功，获得了培养创新思维的模式、高中化学进行创新思维培养的有效途径和方法。实验告诉我们：创新教育的核心是培养学生的创新思维，各学科的特点不同，但创新思维发展的规律相同，各学科应努力发挥本学科的优势，培养学生的创新思维是可实施和操作的。
八、参考文献
1、人民教育2000年第8期《课堂教学中的创新能力培养》－任星火
2、教育科学论坛1999年第3期《创新教育与中小学教育教学改革》
3、创新教育论坛2001年第2期 《论化学教学中创新知识标准及知识创新探索模式》－王后雄
4、《创新教育的基本特征》－四川师范大学教授－游永恒
5、《威中教研创新教育专辑》2001年第1期
6、创新教育网