遷移在化學教學中的運用及學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

夏紅英　段先志　肖　瑛

摘要：遷移式教學可促進創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學生的創(chuàng)新能力在各種遷移式教學活動中可以得到充分展示和最佳的發(fā)展。本文以化學教學為例，結(jié)合遷移理論，論述了遷移教學方式（情境遷移、類比遷移、橫向滲透思維）對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要性。

關鍵詞：遷移;化學教學;創(chuàng)新能力

中國傳統(tǒng)教育最大的弱點就是采用“填鴨式”的教學方法，阻礙了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展。在培養(yǎng)人才的問題上，世界各國都十分重視具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才的培養(yǎng)。因此，大學教育應以培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力為主要內(nèi)容。

學校的創(chuàng)新教育應該有別于科學家和藝術家的創(chuàng)新，它是一種培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的教育。它通過對學生施以教育和影響，使他們作為獨立的個體，充分發(fā)揮其主觀能動性，能夠善于發(fā)現(xiàn)和認識對其個體而言有意義的新知識、新事物和新方法。在課堂教學中，通過已有知識的運用，讓學生能在已知領域里有新突破，在未知領域里有新發(fā)現(xiàn)。怎樣才能實現(xiàn)從已知到未知？這就需要知識的遷移。

學習遷移是指一種學習對另一種學習的影響，即將學得的經(jīng)驗（包括知識、技能、方法等）在變化了的情景中變通地加以運用。在教學過程中，了解掌握學習遷移的實質(zhì)和規(guī)律并靈活運用于教學，促進知識與技能的積極遷移，有利于開發(fā)學生智力，發(fā)展學生創(chuàng)新能力，從而全面提高教育教學質(zhì)量。

遷移在教學中的運用

創(chuàng)新教育的教學關鍵是：通過教學培養(yǎng)學生遷移過程中的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是通過創(chuàng)新教育來實現(xiàn)的。創(chuàng)新教育涉及的面非常廣泛，可以通過多種活動形式來進行，甚至可以舉行各種主題活動來進行。但是，教學活動是學校的主要教育活動。那么，在教師的日常教學活動中又該如何通過遷移教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢？下面從三個方面進行闡述。

情境遷移的運用在遷移情境設計中，教師應該注意相似性和異同性的特征，情境相似性設計的目的就是要學生順利遷移，達到活學活用的效果?；瘜W的許多前沿領域和邊緣領域與基礎化學密切聯(lián)系，在教學時要為現(xiàn)代化學新領域提供展示適當內(nèi)容的“窗口”和延伸的“接頭”，開闊學生的視野，加深對已學知識的理解。例如，在講授氧、硫性質(zhì)時介紹大氣污染、酸雨的形成、臭氧空洞，在碳及其化合物中介紹全球變暖、溫室效應、籠狀碳單質(zhì)分子C60、碳納米材料。這些新知識的滲透,活化了化學教學，使之更為生機勃勃，也為學生在以后的學習和工作中“臨窗遠眺”，或在“接頭”上進行“嫁接”、“聯(lián)想”與發(fā)展提供了豐富的機會，也為基礎知識向前沿知識的遷移拓寬了通道。

類比遷移的運用化學核心基礎知識具有輻射、擴展功能,可類比遷移再生出許多新的化學信息。如水的電離方程式2H₂O=H₃O++OH-和水溶液中的酸堿中和反應方程式H₃O++ OH-=2H₂O可類比遷移到下列例題的解決當中。例題：參照水溶液化學反應的知識回答下面的問題：在液態(tài)BrF₃中用KBrF₄滴定Br2PbF10,在此過程中出現(xiàn)電導最低點,用化學方程式給予解釋。本問題的解決也是依靠類比遷移思維。滴定過程中出現(xiàn)電導最低點說明發(fā)生了離子總數(shù)減少的反應，“參照水溶液化學反應的知識”就聯(lián)想到水溶液中的酸堿中和反應就是離子總數(shù)減少的反應,即H₃O++OH-=2H₂O,這一思想遷移到液態(tài)BrF₃中,就可類比出BrF⁺₂+BrF^-₄=2BrF₃。因此,在液態(tài)BrF₃中用KBrF₄滴定Br2PbF10 ,可用方程式2KBrF₄+(BrF₂)2PbF₆=4BrF₃+K₂PbF₆來表示。

橫向滲透思維的運用加強學科知識橫向滲透思維訓練，就是加強學生遷移知識的思維訓練。在平時的教學過程中，加大學科橫向滲透思維的訓練，才能使學生創(chuàng)新思維品質(zhì)不斷提高。例如，把數(shù)學中的等差數(shù)列的知識遷移到化學同系物中，對理解同系物的概念大有裨益。數(shù)學等差數(shù)列四大要素表達方式：

同系物與之對應列出四大因素對應項，最簡單的同系物為首項，系差對應公差，原子個數(shù)對應項數(shù)，通式對應通項式。以烷烴為例得：

這樣，學習同系物的難度自然降低，而且還鞏固了相關學科的知識。在進行知識能力遷移時，應注意培養(yǎng)學生運用已有知識能力，促進知識的正遷移。要從學生實際接受能力出發(fā)，合理安排，適當聯(lián)系。

合理運用遷移規(guī)律，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

遷移所產(chǎn)生的影響不僅僅是正面的，如果遷移規(guī)律運用得不好，則會產(chǎn)生負面的影響，從而對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)產(chǎn)生副作用。因此，科學的遷移方法是實現(xiàn)遷移教學的關鍵，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關鍵。具體運用遷移規(guī)律，涉及教與學兩個方面。

教師的教對遷移教學的影響就教師的教而言，必須處理好兩個問題。一是對教材的處理要得當。這里涉及三種情況：第一種情況是，新教學內(nèi)容中未知的多、知的少，教師應該對未知部分給以講解或指點，然后組織學生綜合新舊知識進行動手或動腦思考，讓學生自己去學，以增強學生自己探索新知的機會，提高歸納、整理、組織材料與分析問題的能力。第二種情況是，少部分內(nèi)容是新知識，其余部分都是舊有知識的重現(xiàn)。這種情況教師可設計方案，放手讓學生自己去學、去做，僅是在關鍵部分進行適當點撥，即可水到渠成。第三種情況是，新課中的未知基本上都是已學的內(nèi)容，只是從不同角度、用不同形式加以闡述而已，或是把那些已知內(nèi)容重新組合而構(gòu)成一種新知，這種新知往往是已知的引申和發(fā)展，教師可充分利用這種學情，采用訓練的形式，使學生獲得新知。二是教師教學時，最好盡量圓滿地結(jié)束先前的學習而轉(zhuǎn)入下一步的學習。因為遷移實驗表明，先前的學習和以后的學習容易產(chǎn)生正遷移的關系時，正遷移是隨著先前學習的程度成正比例產(chǎn)生的，反之亦然。

學生的學對遷移教學的影響就學生的學而言，學生能夠在教師的幫助下，在舊知識和新知識的溝通上架設一座“遷移橋梁”，掌握學習方法，獲得解決問題的策略。學生的思維定勢和學習方法會影響到遷移的實現(xiàn)，學生要善于在教師的引導下，發(fā)現(xiàn)并抓住學習情境中的關系（事物之間的關系），抓住和分析問題的本質(zhì)特征，并在新的問題情境中運用這種分析解決問題的原理方法等。

化學教學培養(yǎng)遷移能力的途徑

化學作為一門重要學科，相對于其他學科來說，極具創(chuàng)造性，需要用新的教育理念來指導化學教學內(nèi)容和教學方法的全方位改革，以全力打造學生的創(chuàng)新意識和能力。遷移是化學中突出其創(chuàng)造性的重要渠道，為了學生能使知識經(jīng)驗順利有效地得到正遷移，正確的教學方法至關重要。

抓基礎,培養(yǎng)同化遷移能力在學習Na₂O₂時,從Na₂O₂的結(jié)構(gòu)分析Na₂O₂與H₂O反應的機理:2Na₂O₂+4H₂O=4NaOH+ 2H₂O₂(水解)，H₂O₂極不穩(wěn)定而分解: 2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，故有反應的加合式: 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂。顯而易見,在Na₂O₂與水的反應中,H₂O 未參與氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移行為,而是過氧鍵中-1價氧發(fā)生的歧化反應。因此,在后來學習CaC₂時,由CaC₂的結(jié)構(gòu)聯(lián)想到Na₂O₂,類推出CaC₂與H₂O反應制備C₂H₂的反應機理也是:CaC₂+2H₂O→Ca(OH)2+C₂H₂↑Ca₂+可接受H₂O的OH- 生成Ca(OH)2 ,而H₂O中的H+ 則與-1價的碳結(jié)合成C₂H₂,該反應未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而屬于非氧化還原反應,從反應的類型來看實屬于水解反應。教學實踐證明,像這樣的“生長點”(Na₂O₂的結(jié)構(gòu))找準了,并做好遷移示范,遷移的效果是相當明顯的。因此,在學生頭腦中有意培養(yǎng)一些熟悉的生長點,對知識觸類旁通,是完成正遷移的一條捷徑。

常對比,促成融會貫通，培養(yǎng)推導遷移能力在教學過程中,不僅要對比相似點,而且要對比相異點,通過對比,能透過表面現(xiàn)象看清本質(zhì)。例如，對比元素性質(zhì)和單質(zhì)性質(zhì)。元素是構(gòu)成物質(zhì)的“材料”,它只能以游離態(tài)(單質(zhì))或化合態(tài)(化合物)存在于自然界中。研究元素的性質(zhì)就是研究它的原子半徑、化合價、金屬性或非金屬性等基本性質(zhì)。單質(zhì)是由同種元素構(gòu)成的具體“成品”,它是客觀存在的實體。單質(zhì)的物理性質(zhì)包括顏色、狀態(tài)、氣味、熔沸點、密度、溶解性、導電性、導熱性等?；瘜W性質(zhì)主要是氧化性或還原性。元素的一些性質(zhì)可以通過單質(zhì)來體現(xiàn),但元素的性質(zhì)并不等于單質(zhì)的性質(zhì),如氮元素是較活潑的非金屬元素,但它的單質(zhì)(N2) 卻很穩(wěn)定,原因是氮元素形成單質(zhì)時,N2中氮原子以共用三對電子結(jié)合,鍵能較大,因而化學性質(zhì)穩(wěn)定。單質(zhì)的性質(zhì)除與構(gòu)成的元素的性質(zhì)有主要關系外,還與單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)有聯(lián)系。

重視知識的概括性教學構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)是引導正遷移的最為有效的方法。分散的知識所產(chǎn)生的遷移效果是有限的,而掌握一個領域、一個整體的知識及其相互關系,才能產(chǎn)生廣泛的久遠的遷移效果。這就需要教師在教學中充分利用圖示、圖表、圖像等手段和方法,將知識結(jié)構(gòu)生動形象地呈現(xiàn)在學生面前,并引導學生自己去構(gòu)建知識基本結(jié)構(gòu)。

克服知識和技能的消極遷移正遷移是有益的,負遷移是有害的,我們必須防止負遷移,而引導正遷移的方法也正是防止負遷移的方法。另外，研究學生中經(jīng)常發(fā)生的一些典型負遷移事例,探討其原因,是防止負遷移不可缺少的一環(huán)。總之,在化學教學過程中,要從教學實際出發(fā),有目的、有計劃地全面培養(yǎng)和多角度訓練學生的各種能力,使傳授知識、訓練技能與培養(yǎng)能力得到有機地結(jié)合。

對于當代大學生來說，培養(yǎng)創(chuàng)新能力尤為重要。創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，思維的遷移發(fā)散是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要途徑，遷移發(fā)散在課堂教學的全過程都可以得到落實。教師是課堂的主導者，所以，教師應是創(chuàng)新教育的主導者和實踐者。但教師在教學中只是起主導作用，“授之以魚，不如授之以漁”，應注重培養(yǎng)學生的遷移能力，從而提高其創(chuàng)新能力。

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作者簡介：

夏紅英(1964—)，女，江西科技師范學院化學化工學院副院長，教授，研究方向為精細化工。

（本文責任編輯：李亞平）