化学研究中的创新思维
如何培养化学学习的创新思维
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如何培养化学学习的创新思维在化学学习的过程中,创新思维不仅能够帮助学生理解复杂的概念,还能激发他们对科学的热情。
培养这种思维方式需要多种手段的结合,从丰富的实验体验到跨学科的知识综合,以下是一些实用的方法。
激发好奇心好奇心是创新思维的源泉。
通过设计更加开放性的问题,可以鼓励学生积极思考。
例如,在学习一种化合物的性质时,可以提出“如果我们改变反应条件,会产生什么结果?”这样的疑问。
这种开放性的问题能够促使学生自主探索,寻找答案,增强对知识的理解。
多样化学习方式传统的记忆和复习方法往往无法激发学生的创新潜力。
采用多样化的学习方式,比如实验、讨论、小组活动,能够让学生在不同的环境中思考。
在实验室中进行小组讨论时,学生可以分享彼此的观点,碰撞出新的思维火花。
通过合作,他们不仅能加深对知识的理解,还能培养团队协作能力。
跨学科交流跨学科的知识融合对于创新思维的培养至关重要。
在化学课程中引入物理、数学、生物等学科的理念,能够帮助学生理解化学反应背后的原理。
例如,讲解分子运动理论时,融入物理中的运动规律,能够让学生从不同角度理解化学现象。
这种跨学科的学习方式能够使学生在思考时具有更大的灵活性。
充分利用实验实验是化学学习最具特色的部分。
通过动手实验,学生能够亲自参与到化学反应中,激发他们的兴趣。
在实验中应该鼓励学生记录下自己的观察与思考,分析实验现象时不要拘泥于传统的结果,可以尝试给出不同的解释和假设。
比如,研究某种反应的温度对反应速率的影响,学生可以提出各种可能的温度区间,并设计多组实验来观察其结果。
培养批判性思维创新思维的一个重要组成部分是批判性思维。
教师可以通过引导学生分析化学文献中的实验设计与结果,促使他们评估实验的有效性和可靠性。
讨论实验中的潜在错误和改进方案,能够培养学生的批判意识,让他们在面对新问题时更加具备理性判断能力。
利用科技工具现代科技的发展为创造性学习提供了更多的可能性。
利用模拟软件和虚拟实验室,学生可以在没有现实实验室条件的情况下进行多个场景的实验探索。
化学实验中的创新思维与实践
![化学实验中的创新思维与实践](https://img.taocdn.com/s3/m/6147f1aff71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a278a.png)
化学实验中的创新思维与实践化学实验是化学学科的重要组成部分,它不仅能够帮助我们验证化学理论,更能培养我们的创新思维和实践能力。
在化学实验的世界里,创新思维如同明亮的灯塔,为我们指引探索未知的方向;实践则是坚实的脚步,让我们一步步迈向科学的真理。
创新思维在化学实验中的体现,首先在于对实验方法的改进。
传统的实验方法固然经过了时间的检验,但随着科技的进步和对化学原理的深入理解,我们有机会也有必要对其进行优化。
例如,在测定物质的纯度时,以往可能采用繁琐的重量分析法,但现在可以利用更先进的仪器分析方法,如分光光度法或色谱法,不仅提高了测定的准确性,还大大缩短了实验时间。
这种对实验方法的创新思考,能够让我们在相同的实验目的下,以更高效、更精确的方式获取结果。
实验设计的创新也是至关重要的一环。
当我们面对一个化学问题时,如何巧妙地设计实验来解决它,需要创新思维的火花。
假设我们要探究某种催化剂对化学反应速率的影响,传统的设计可能只是简单地改变催化剂的用量,观察反应时间的变化。
然而,具有创新思维的实验设计可能会考虑更多因素,如催化剂的形态(纳米颗粒、块状固体)、载体的性质(多孔材料、惰性材料),甚至是反应环境(温度、压力、溶剂)对催化效果的综合影响。
通过这样全面而深入的实验设计,我们能够获得更丰富、更有价值的实验数据,从而对化学现象有更深入的理解。
在化学实验中,创新思维还体现在对实验现象的独特观察和解读上。
有时候,一个看似平常的实验现象,可能隐藏着尚未被发现的科学奥秘。
比如,在一个酸碱中和反应的实验中,如果仔细观察,可能会发现溶液的颜色变化并非瞬间完成,而是存在一个逐渐过渡的过程。
这一细微的现象可能引导我们去思考反应的微观机制,是否存在中间产物或者分步反应。
通过对这些不寻常现象的敏锐捕捉和深入思考,我们有可能开辟新的研究领域,推动化学学科的发展。
然而,创新思维只有通过实践才能真正转化为有价值的科学成果。
实践是检验创新思维正确性的重要手段。
化学教学中的创新思维培养
![化学教学中的创新思维培养](https://img.taocdn.com/s3/m/4c19762d001ca300a6c30c22590102020740f221.png)
化学教学中的创新思维培养近年来,随着社会的快速发展和科技的迅猛进步,培养学生的创新思维能力变得越来越重要。
作为一门科学学科,化学教学也需要不断进行创新,以培养学生的创新思维。
本文将从实验设计、问题解决和应用拓展等方面探讨化学教学中的创新思维培养。
一、实验设计与创新思维培养创新思维在化学实验设计中至关重要。
传统的化学实验往往是按照固定的步骤和实验流程进行的,学生只需要按部就班地进行操作,缺乏对实验目的和方法的深入思考。
为了培养学生的创新思维能力,我们可以尝试以下措施:1. 提出新的实验问题:鼓励学生在实验中提出问题,例如“如何制备更纯净的某种物质”或“如何提高某种反应的产率”。
这样可以激发学生的创新思维,鼓励他们尝试新的实验方法和改进现有的实验流程。
2. 引入自主设计实验环节:在教学过程中,创造条件让学生自主设计实验并进行实施。
学生可以根据自己的想法确定实验目的、实验方法以及数据处理和分析方法。
这样不仅可以培养学生的创新思维,还可以提高他们的实际操作能力和数据处理能力。
二、问题解决与创新思维培养在解决问题的过程中,创新思维是不可或缺的。
化学教学中,我们可以通过以下方式培养学生的问题解决与创新思维能力:1. 提供开放性问题:在教学中,我们可以不断提出一些开放性问题,让学生进行思考和探索。
例如,“如何解决某种物质的保存问题”或“如何提高某种反应的速度”。
学生可以通过查阅资料、思考和讨论等方式寻找解决问题的方法,培养他们的创新思维能力。
2. 组织小组讨论:课堂上,我们可以组织学生进行小组讨论,让他们一起解决一些化学问题。
每个小组可以从不同的角度思考问题,提出自己的解决方案。
这样不仅可以培养学生的创新思维,还可以提高他们的团队合作能力。
三、应用拓展与创新思维培养化学知识的应用拓展是培养学生创新思维的重要途径。
我们可以通过以下方式拓展学生的应用能力和创新思维:1. 真实应用场景:在教学中,我们可以引入一些真实的应用场景,让学生将所学的化学知识应用于实际问题中。
化学创新思维的历史考察与特点分析
![化学创新思维的历史考察与特点分析](https://img.taocdn.com/s3/m/40400b31591b6bd97f192279168884868762b8b2.png)
化学创新思维的历史考察与特点分析作者:薛俊梅吴俊明来源:《化学教学》2022年第02期摘要:创新思维概说;化学科学形成期的思维创新例说;现代化学发展期的思维创新例说;化学创新思维的特点的初步分析讨论。
关键词:化学教育; 创新思维; 化学的创新思维; 化学创新思维养育文章编号: 10056629(2022)02000707中图分类号: G633.8文献标识码: B1 创新思维概说创新思维是人在已有经验基础上发现、发明新事物、新概念或者创造新方法解决问题的思维过程,又称创造性思维。
创新思维是一切新发现、新发明和新创造的前提和条件;创新思维通常会打破惯常的解决问题的方式,用新的方式综合过去的经验、给问题以新的解决;创新思维是一种高级的思维活动过程,它决定和推动着人类的进步和昌盛。
创新性、突破性、开拓性、综合性以及有价值,是创新思维的特征。
想象和灵感在创新思维中起着重要的作用,是创新思维的两种重要表现形式。
创新思维跟发散思维有密切的关系:发散思维又称辐射思维、放射思维、扩散思维或求异思维,能沿着许多不同的方向扩展,使观念发散到各个有关方面,最终产生多种可能的答案而不是唯一正确的答案,因而容易产生有创见的新颖观念。
不少心理学家认为,发散思维是创造性思维的最主要的特点,是测定创造力的主要标志之一[1]。
创新思维不完全等同于发散思维:创新思维是发散思维与集中思维(又称为聚合思維、聚敛思维或求同思维)的统一,通常是先进行发散,产生大量的设想和构思,然后再聚敛,对众多设想、构思进行比较、选择、组合、调整、论证,最终筛选出现实条件下最优的方案[2]。
分析能力、综合能力、批判能力、解决问题能力等都有利于创新,是创新能力构成的基础要素。
由此可以推论分析思维、综合思维、批判思维、解决问题思维都跟创新思维有关,是创新思维的基础性要素。
2 化学的创新思维为了比较准确、深入地了解化学的创新思维,我们先来考察一些创新思维的例子。
浅谈化学实验中创新思维能力的培养
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浅谈化学实验中创新思维能力的培养
文/ 冯秀 娟
摘
要: 创新 与发展是推动时代进 步的永恒动力, 而创新 能力则是 动力 的源泉。在 中学化学 的教 学中培养 学生的创 新思维能力迫
在 眉睫 , 也是 当今 时代对教育提 出的要求, 现就在化学实验 中如何培养创新 思维谈一些个人的浅见。 关键词 : 化学实验 ; 创造力 ; 发散思维; 创造想象 创造能力就是运 用一切已有信息 , 创造 出某种新 颖 、 独特 、 有 引向集中 , 久而久之 , 便培养 了学生 的集 中思维能力 。 社会或个人 价值 的产品的能力 , 是智力提升 的表现形式 。随着 经
途、 多种答案的过程 , 就培养 了学生的发散思维能力 。
二、 运用实验 , 培养学生的创造想象能力
创造性思维能力 的过程 。
总之 , 在 化学教学 中提倡创 意 、 强调培养 学生 的创造性 思维
是教育适应社会发展 的需要 。党和 国家领导 人十分重视创 创造想象是将记忆 中的表象合乎 情理地重新综 合 , 从而创 造 能力 ,
2 . 它与碳反应 ; 3 . ~氧 化碳 可以燃烧 ; 4 . 一氧化碳有 还 发散思维是从一个 目标 出发 , 向多方 向 、 多数量 全方 向扩散 , 石灰水反应 ;
探求多种合乎条件答案 的思 维。又称“ 辐射 思维” “ 放射思 维” “ 多 原性 。此题 要求 , 把二 氧化碳 的制取 、 性 质及一氧化碳 的性质 , 由
创造想象的问题启发诱 导学生 。
鼓励学生大 胆猜 想 、 想象 , 这样 , 学生的创造性思 维能力就会得 到
如, 氢气 实验室制法时 , 在讲 了所用药 品后 , 我先不急 于讲 装 提高 。只有今 天给学 生一个创造性 的头脑 , 才有 明天学生创造性
在化学实验探究中发展学生创新思维
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在化学实验探究中发展学生创新思维摘要:创新能力作为一种意识和稳定的心理品质,是学生综合素质结构的重要组成部分,体现在教育教学的全过程中,它和观察、认知、积累、思维、发现问题及解决问题有机地结合在一起。
培养学生的创新思维是教育的重要内容之一,要给予高度重视。
关键词:化学实验,设疑激趣,改进、设计探究实验,积极鼓励新课程理念下的初中化学实验教学中,除了传授化学基础知识,基本技能外,更应该注意培养学生的创新思维,引导学生发现新问题,新现象。
通过实验、联想、判断、推理和综合分析,归纳出物质呈现如此现象的本质和规律。
让学生逐步了解科学的发展过程,培养学生学会合作、与人共事的能力。
结合初中化学的特点,有意识地给学生提供创新环境,使他们想创新,敢创新,会创新。
1、利用化学实验、激发学生学习兴趣,营造良好的创新氛围。
《义务教育课程标准实验教科书(化学)(人教版)》中安排了的“活动与探究”、“调查与研究”、“家庭小实验”、“实验习题”等栏目中,实验内容的编排特点要求我们在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式来激发学生好奇心和求知欲,培养学生创新思维,掌握创新方法和策略。
化学实验具有神奇的魅力,它能揭示物质世界的无穷奥秘,帮助学生扩大视野,引导学生积极思考,并产生浓厚的兴趣。
在教学中,尽可能以精彩的实验引人入胜,抓住学生的心弦,促进学生的情趣高涨,以积极的态度,振奋的精神投入学习。
例如:在化学第一节课上,我以“小魔术”的形式,揭开了化学神秘的面纱。
首先,向同学们展示两张相同的白纸,然后,向其中一张白纸上喷洒一种无色液体,一会儿,奇迹出现了,白纸上出现了“同学们!化学好学”几个鲜红的大字,在同学们惊讶的同时,运用多媒体投影展示“鱼、鸟和平共处”、“直径仅有6mm 的尼龙绳吊起重2t 的汽车”、“五光十色的霓虹灯创设出的和谐氛围” 等奇妙的化学世界,这些现象都给学生留下深刻的印象,让学生产生跃跃欲试的想法,为创新活动营造了积极的氛围。
高中化学实验在培养学生创新思维方面的关联性研究
![高中化学实验在培养学生创新思维方面的关联性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/265cb2c9b1717fd5360cba1aa8114431b80d8e5a.png)
高中化学实验在培养学生创新思维方面的关联性研究摘要:本研究聚焦于高中化学实验对学生创新思维的作用及优化策略。
发现当前实验教学存在老套设计、过度关注结果、评价单一等问题。
通过实验激发学生兴趣、培养解决问题能力及联系理论与实践,具有重要意义。
然而,实验设计缺乏创新、过度强调结果和评价体系不足是当前面临的挑战。
为此,提出更新实验项目、加强过程评价和鼓励学生创新设计实验方案的建议。
这些措施旨在打破传统束缚,培养学生全面素质,促使更多充满热情、富有创新精神的科学人才涌现,为未来科学发展注入更多可能性。
关键词:实验教学;创新思维;高中化学一、引言在高中化学教育中,实验教学一直被认为是培养学生科学素养和创新思维的关键环节。
随着社会科技的飞速发展,对新一代科学人才的需求日益增加,使得高中化学实验的重要性日益凸显。
然而,当前实验教学存在着一系列问题,包括项目设计的陈旧性、评价体系的单一性等,这不仅制约了学生全面能力的培养,也影响了实验教学的有效性。
因此,深入研究高中化学实验的现状及其在培养学生创新思维方面的作用,对于实现教育目标、培养具备科学素养的学生具有迫切而重要的意义。
通过对实验教学进行全面深入的探讨,有望为高中化学实验教学的优化提供理论支持和实践指导,推动教育模式的创新,促进学科素养的全面提升。
二、实验在培养创新思维方面的优势1.激发学生兴趣和主动参与通过设计富有趣味性和挑战性的实验,教师能够引导学生主动参与,从而激发其好奇心和求知欲。
实验过程中的亲身体验不仅可以使抽象的化学概念具体化,还能使学生感受到实验中的乐趣,促使他们对化学科学产生浓厚兴趣。
通过让学生参与实验设计的过程,可以引导他们深入思考实验的目的、步骤和可能的结果,从而在实践中培养起对科学问题的敏感性和主动提问的习惯。
这样的参与过程不仅增强了学生的学科兴趣,也为他们后续的科学研究打下了坚实基础。
2.训练学生设计和解决问题的能力高中化学实验是培养学生设计和解决问题能力的理想平台。
化学研究方法论和思维方式
![化学研究方法论和思维方式](https://img.taocdn.com/s3/m/17ee6e26a31614791711cc7931b765ce04087a55.png)
化学研究方法论和思维方式化学研究是一门重要的学科,它的出现为人们认识世界和改善生活带来了许多贡献。
但是,化学研究的深入和发展需要有相应的方法论和思维方式的支撑。
本文将从化学研究的方法论和思维方式两方面进行论述,以期为化学家们提供一些启示和帮助。
一、化学研究的方法论1. 实验方法实验是化学研究的重要手段,而实验方法是进行实验的基础。
在进行实验前,研究人员需要制定一份完整的实验计划,明确实验目的、程序和注意事项等,以确保实验的有效性和精确性。
2. 理论方法理论是化学研究的另一个重要方面。
研究人员需要深入掌握化学理论,建立并完善自己的理论体系,以推动研究的深入和发展。
化学理论的发展需要有严谨的逻辑思维和较强的数学功底,研究人员需要不断提高自己的学术水平,才能更好地发挥理论在化学研究中的作用。
3. 计算方法计算方法是化学研究中不可或缺的一部分,它可以帮助研究人员理解和预测化学反应的机理、速率和产物等,从而指导实验的进行。
在进行计算时,研究人员需要充分利用现代计算机技术,同时掌握既定的计算工具和技术方法,以求得准确的计算结果。
二、化学研究的思维方式1. 逻辑思维逻辑思维是化学研究中必不可少的思维方式,它可以帮助研究人员分析和解决实验和理论中遇到的问题。
在进行化学研究时,研究人员需要用严格的逻辑思维推理,运用科学的方法得出结论。
逻辑思维需要从小事做起,不断锻炼和提高自己的思维能力,才能在化学研究中发挥更大的作用。
2. 创新思维创新思维是化学研究中的另一个核心要素。
研究人员需要不断地挖掘新的思路和方向,寻找方法和途径解决难题,探索新的研究领域和方向等,以推动化学研究的发展。
创新思维需要有广博的知识储备和开放的心态,需要勇于挑战和突破传统思维的束缚,以实现突破和卓越。
3. 交流思维交流思维是化学研究中不可或缺的一部分,它可以帮助研究人员与同行交流思维、分享经验、互相启发,从而促进化学研究的进一步发展。
在进行交流时,研究人员需要用简明扼要的语言表达自己的想法和观点,以使其它人能够理解和接受。
浅谈初中化学教学中创新思维能力的培养
![浅谈初中化学教学中创新思维能力的培养](https://img.taocdn.com/s3/m/96196baa846a561252d380eb6294dd88d0d23dd3.png)
浅谈初中化学教学中创新思维能力的培养初中化学教学是培养学生科学素养和创新思维的重要阵地,而创新思维能力是当今社会所需要的重要素质之一。
在新课程改革的推进下,教育者们更加关注学生的创新能力培养,化学教学也在不断地探索创新思维的培养方法。
本文将从培养创新思维的必要性、初中化学教学中培养创新思维的方法和策略以及教师在其中的角色等方面进行探讨。
一、创新思维能力的必要性二、初中化学教学中培养创新思维的方法和策略1. 探究式学习探究式学习是培养学生创新思维的有效方法之一。
在初中化学教学中,可以通过精心设计的实验和问题情境,引导学生自主探究。
教师可以通过提出有趣的问题情境,激发学生的好奇心和求知欲,让学生自主去研究和解决问题。
在探究的过程中,学生不仅会积极主动地参与进来,而且会培养解决问题的能力和创新思维。
2. 多媒体教学多媒体教学是培养学生创新思维的另一个重要手段。
利用多媒体技术,可以将抽象的概念转化为形象的图像,使学生能够更直观地了解化学知识。
通过图像、动画、视频等多媒体手段,可以激发学生的想象力,引导学生探索未知领域,培养学生的创新思维。
3. 合作学习合作学习是培养学生创新思维的又一有效手段。
在初中化学教学中,可以采用小组合作学习的方式,让学生在小组中讨论、合作、探讨问题。
通过互相交流、碰撞思想,可以使学生的思维得到开拓和完善,从而培养学生的创新思维。
4. 开展创新实践活动学校可以组织一些创新实践活动,让学生在实际操作中提出问题、分析问题、解决问题。
通过创新实践活动,学生可以从实际中学会如何对问题进行分析和解决,培养学生的实际动手能力和创新思维。
三、教师在初中化学教学中的角色教师在初中化学教学中起着至关重要的作用。
在培养学生创新思维的过程中,教师扮演着引导者和激发者的角色。
教师要善于创新教学方法,通过各种教学手段激发学生的学习兴趣,引导学生主动思考和解决问题。
教师要善于根据学生的掌握情况和发展需要,有的放矢地引导学生进行实验和探究,培养学生的观察力、思考力和实验能力。
化学工程师的创新思维与问题解决能力
![化学工程师的创新思维与问题解决能力](https://img.taocdn.com/s3/m/058a11b0aff8941ea76e58fafab069dc50224787.png)
教育背景:化学工 程专业,注重实践 与理论相结合
课程设置:包括化学、 物理、数学、工程学 等基础课程,以及化 学工程、材料科学、 生物技术等专业课程
实践教学:包括实验、 实习、项目等实践环节 ,提高学生的动手能力 和解决问题的能力
沟通技巧:有效沟 通,确保信息准确 传递和理解
倾听与反馈:倾听 团队成员的意见, 给予积极反馈
冲突解决:处理团 队内部的冲突,保 持团队和谐稳定
新能源:太阳能、风能、水能 等可再生能源将成为未来能源 发展的主流
新材料:纳米材料、生物材料、 智能材料等将成为未来发展的 重点
环保技术:绿色化学、清洁生 产、循环经济等环保技术将成
汇报人:
团队合作:与团队成员共同探 讨问题,互相启发,激发创新
思维
反思总结:对遇到的问题进行 反思总结,从中吸取经验教训,
提高创新能力
定义:化学工程师的问题解决能力是指在面临复杂问题时,能够运用专业知识、技能和经验, 进行有效分析和解决问题的能力。
重要性:问题解决能力是化学工程师的核心能力之一,对于提高工作效率、保证产品质量、推 动技术创新等方面具有重要意义。
合素质。
创新思维:指在解决问题时,能够突破常规, 提出新颖、独特的解决方案的思维方式。
发散性:能够从多个角度、多个方面思 考问题,提出多种可能的解决方案。
特征:创新思维具有灵活性、发散性、 独创性、批判性等特点。
独创性:能够提出新颖、独特的解决方 案,具有创新性和创造性。
灵活性:能够从不同的角度、不同的层 次看待问题,寻找多种解决方案。
预测化学反应:通过大数据分析,预测化学反应的结果和过程 优化生产工艺:利用人工智能算法,优化生产工艺,提高生产效率 智能监控:通过传感器和物联网技术,实现生产过程的智能监控和预警 绿色化学:利用人工智能和大数据技术,实现绿色化学,减少环境污染
高三化学化学实验的探究与创新思维
![高三化学化学实验的探究与创新思维](https://img.taocdn.com/s3/m/e7ce714a7dd184254b35eefdc8d376eeafaa174c.png)
高三化学化学实验的探究与创新思维化学实验是高中化学课程中不可或缺的一部分,它不仅可以帮助学生巩固理论知识,培养实验操作能力,还可以促进学生的创新思维。
本文将探讨高三化学实验的探究性与创新性,并介绍相关的实验内容和实验设计思路。
一、实验探究性的意义与要求实验探究性是指学生在实验中通过观察、分析、推理和实验设计等方式,主动参与实验过程,发现问题、解决问题,并从中获得知识和经验的过程。
这种实验模式能够培养学生的观察能力、实验操作能力、逻辑思维能力和创新意识,从而提高学生对化学知识的理解和掌握。
实验探究性的要求包括以下几个方面:1. 培养创新思维:实验探究性要求学生在实验过程中发现问题、解决问题,因此需要培养学生的创新思维能力。
学生可以通过改变实验条件、设计新的实验步骤或者运用新的技术手段等方式,进行创新性的实验探究。
2. 强调实践能力:通过实验探究,学生能够进行实际操作,熟悉实验仪器的使用和实验步骤的操作,从而提高实践能力。
实践能力不仅包括实验技能的掌握,还包括实验数据的处理和分析能力,以及实验结果的合理解释能力。
3. 提倡合作学习:实验探究性注重学生的主动参与,鼓励学生之间的合作学习。
学生可以在小组中相互讨论、互相帮助,共同解决实验中的问题,培养团队合作精神和交流能力。
二、实验探究的案例分析下面以化学实验室中的酸碱中和反应为例,介绍一种实验探究的案例。
实验目的:探究不同碱溶液的中和反应速率与浓度的关系。
实验步骤:1. 准备三个不同浓度的碱溶液,分别用酚酞指示剂进行标记。
2. 取相同量的酸溶液,加入不同浓度的碱溶液中,记录中和反应的时间。
3. 根据实验数据绘制不同浓度碱溶液的中和反应速率与浓度的关系曲线。
4. 分析实验结果,得出结论。
这个实验的关键在于对不同浓度碱溶液中和反应速率的研究。
学生可以通过改变碱溶液的浓度,分析中和反应的速率变化情况,探究浓度与反应速率之间的关系。
实验结果可以用图表形式展示,通过数据的比较和分析,可以得出结论,从而提高学生的创新思维能力和实验数据处理能力。
化学实验中的创新思维培养
![化学实验中的创新思维培养](https://img.taocdn.com/s3/m/6e8c10d3690203d8ce2f0066f5335a8102d26694.png)
化学实验中的创新思维培养化学实验是化学学科的重要组成部分,它不仅能够帮助我们验证化学理论,更能培养我们的实践能力和创新思维。
在化学实验中,创新思维的培养对于学生的学习和未来的发展具有至关重要的意义。
创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程。
在化学实验中,它体现在对实验方法的改进、实验装置的设计、实验现象的观察与分析等多个方面。
培养创新思维,能够让学生更好地理解化学知识,提高解决问题的能力,激发对化学学科的兴趣。
那么,如何在化学实验中培养创新思维呢?首先,要激发学生的好奇心和兴趣。
好奇心是创新的源泉,当学生对化学实验充满好奇和兴趣时,他们会更主动地去探索和思考。
教师可以通过展示一些有趣的化学实验现象,如“大象牙膏”实验、“法老之蛇”实验等,引发学生的好奇心,让他们渴望去了解背后的化学原理。
同时,教师还可以讲述一些化学史上的创新故事,如居里夫人发现镭元素的过程,让学生感受到创新的魅力和重要性。
其次,提供开放的实验环境和充足的实验资源是培养创新思维的基础。
学校和教师应确保实验室设备齐全、试剂充足,让学生有机会亲自动手进行实验。
在实验课程的安排上,可以适当增加一些开放性的实验项目,让学生自主选择实验课题、设计实验方案,并在教师的指导下完成实验。
例如,在学习酸碱中和反应时,学生可以自主探究不同酸碱溶液的中和反应情况,选择不同的指示剂来观察实验现象。
再者,鼓励学生质疑和思考也是培养创新思维的关键。
在化学实验中,教师不应仅仅告诉学生实验的步骤和结果,而应引导学生思考为什么要这样做实验,有没有更好的方法。
当学生对实验结果产生疑问时,教师要鼓励他们提出自己的想法,并一起探讨解决问题的方法。
比如在进行氧气制取的实验中,学生可能会问为什么要用高锰酸钾而不是其他物质来制取氧气,这时教师可以引导学生从反应条件、原料成本等方面进行思考和比较。
另外,培养学生的观察能力对于创新思维的发展也非常重要。
在化学实验中,细微的实验现象往往蕴含着重要的化学信息。
在化学实验中进行创新思维培养论文
![在化学实验中进行创新思维培养论文](https://img.taocdn.com/s3/m/66efc828192e45361066f5d6.png)
在化学实验中进行创新思维培养【摘要】本文介绍了创新思维的重要性,以及怎样通过实验教学来培养学生的创新思维能力。
对教师创新教育观的形成有一定的借鉴作用。
【关键词】实验教学创新思维中学化学新课标要求学生树立创新教育观,培养学生的创新精神和创新能力,它是创新教育的核心,是实现由应试教育向素质教育转变的关键。
每个人都具有创新性的潜能、但要把潜在的创新能力转化为现实的创新力,还有一个激发潜能、形成创新能力的过程,其中创新思维是关键。
化学实验是一种最有效的教学形式,它可以帮助学生获取化学知识,提高科学素养,树立唯物主义思想,能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实和帮助,它具有目的性、探索性、现实性和易感知性;可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察、分析和解决问题的能力;初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和方法。
所以在实验教学中,教师应该重视实验教学,尤其是创新型的实验教学,可以大大提高化学教学质量和效果,同时有助于培养学生的创新思维能力。
那么,在具体的实验教学过程中,怎样才能进行创新思维的培养呢?为此谈一下我的看法:一、通过演示实验,培养学生的创新思维能力演示实验为学生提供感性认识材料,并在此基础上引导学生探求新知,学生在观察的同时便会伴随积极的思考,它是训练学生创新思维的重要契机,所以教师应养于利用从演示实验现象中所获得的感性材料,引导学生进行思维加工,经过科学抽象的思维,形成完整的知识体系。
在做演示实验之前,应注意把每个操作讲清楚,同时要分析说明理由,多问几个为什么,比如在演示二氧化碳的实验室制法时,若教师只告诉学生怎样做,死记实验步骤,这是不够的,因为学生不明白为什么要这样做。
如果教师先根据实验室制取二氧化碳原理,反应条件以及反应物状态、性质等,说明为什么要采用课本中的固——液不加热制气体的发生装置,而不采用固体加热制气体的装置呢?随后引导学生根据二氧化碳的性质,决定采用什么收集方法,为了防止污染环境,反应后的残液中含有些什么物质,该怎样处理;再引导学生分析从发生装置产生的气体可能含有的杂质,根据杂质和co2气体的性质,要得到纯净的co2气体,该采取什么措施除去杂质(即用什么试剂和装置);最后引导学生根据气体的性质怎样来检验气体和验证气体已收集满(即验满)。
化学专业的创新思维培养
![化学专业的创新思维培养](https://img.taocdn.com/s3/m/248b6a14ac02de80d4d8d15abe23482fb5da0254.png)
化学专业的创新思维培养在现代社会中,创新无处不在。
而对于化学专业的学生来说,培养创新思维尤为重要。
本文将探讨化学专业学生如何培养和发展创新思维,并提供一些建议和方法。
一、创新思维的定义和意义创新思维是指能够独立思考和解决问题的能力,它涉及到观察、分析、判断、想象、求证等诸多方面。
在化学专业中,创新思维不仅仅是完成实验和应用理论知识,更是能够提出新的研究方向、发现新的化学现象、解决实际问题的能力。
创新思维在化学专业中的意义非常重大。
首先,它使得化学专业的学生能够积极主动地参与到科学研究中,并为学科发展做出贡献。
其次,创新思维能够提高学生解决问题的能力,培养学生的实践动手能力,使其在实验实践中能够灵活运用所学的理论知识。
二、培养创新思维的方法与途径1. 加强理论学习:化学专业学生要打好理论基础,掌握扎实的理论知识。
只有具备了一定的理论基础,才能更好地进行创新思维的培养与实践。
2. 积极参与实验:实验是培养化学专业学生创新思维的重要途径之一。
学生应积极参与实验,锻炼实践动手能力。
在实验中,学生要有大胆尝试的精神,勇于提出新的想法与研究方向。
3. 多阅读文献:化学研究的最新成果和前沿方向通常都在相关的学术期刊、论文以及专业书籍中出现。
学生应该多读相关文献,了解前沿动态,培养自己的科研素养和阅读能力。
4. 参与科研项目:化学专业的学生可以主动参与科研项目,与导师和同学一起探索未知领域,进行有意义的实践与研究。
通过与其他专家学者的交流和合作,学生可以不断提高自己的创新思维水平。
5. 参加科技竞赛:科技竞赛是培养学生创新思维的重要途径之一。
学生可以组队参加各类科技竞赛,既锻炼了自己的团队合作能力,又提高了自己的创新思维能力。
6. 开展课外科研项目:学校和社会良好的创新创业平台为学生提供了开展课外科研项目的机会。
学生可以选择感兴趣的课题,自主设计实验方案,进行科研探索。
这种形式的科研项目既能够培养学生独立思考和解决问题的能力,又能够加深对化学专业的理解。
如何在化学教学中培养学生的创新思维
![如何在化学教学中培养学生的创新思维](https://img.taocdn.com/s3/m/bfd0308da0c7aa00b52acfc789eb172ded6399a3.png)
如何在化学教学中培养学生的创新思维
在化学教学中培养学生的创新思维,可以采取以下措施:
1.创设问题情境:通过提出具有挑战性和吸引力的问题,引导学生思考和探
索,激发他们的好奇心和求知欲。
2.鼓励实验操作:让学生亲手进行实验操作,观察实验现象,分析实验结
果,培养他们的观察力、实验能力和分析能力。
3.引入研究性学习:通过引导学生参与课题研究、撰写研究报告等方式,让
他们了解科学研究的步骤和方法,培养他们的科研能力和创新思维。
4.开展课堂讨论:在课堂上组织学生开展讨论,鼓励他们发表观点、交流想
法,培养他们的语言表达能力和批判性思维。
5.拓展课外学习:引导学生通过课外阅读、参加化学俱乐部等方式,拓展化
学知识面,培养他们的自主学习能力和创新思维。
6.鼓励发散思维:引导学生从多个角度思考问题,鼓励他们提出新颖、独特
的解决方案,培养他们的发散思维能力。
7.建立良好的师生关系:建立良好的师生关系,营造轻松、自由的学习氛
围,让学生敢于表达、敢于尝试,培养他们的创新精神。
8.结合生活实际:将化学知识与生活实际相结合,让学生了解化学在生活中
的实际应用,激发他们的学习兴趣和创新精神。
通过以上措施,可以有效地培养学生的创新思维和科学素养,提高他们的综合素质和能力。
浅谈高中化学教学中创新思维和创新能力的培养
![浅谈高中化学教学中创新思维和创新能力的培养](https://img.taocdn.com/s3/m/eee33626cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b1fb.png)
浅谈高中化学教学中创新思维和创新能力的培养高中化学教学是中学阶段化学教育的重要阶段,也是学生培养创新思维和创新能力的关键时期。
随着社会的不断发展和教育理念的不断更新,高中化学教学中的创新思维和创新能力的培养也变得日益重要。
本文将从几个方面浅谈高中化学教学中创新思维和创新能力的培养。
一、培养学生的兴趣和好奇心学生的好奇心和兴趣是培养创新思维和创新能力的前提。
在化学教学中,教师应该引导学生走进化学的奥秘世界,激发学生的好奇心和求知欲。
在课堂上,可以通过讲解化学知识的发展历程、展示一些有趣的化学实验等方式,激发学生对化学的兴趣。
让学生从生活中发现化学的存在,在实践活动中体验化学科学的魅力,从而培养学生的好奇心和兴趣,为培养创新思维和创新能力打下基础。
二、注重培养学生的实践能力化学是一门实验科学,实验是化学教学中的重要环节。
培养学生的实验能力是培养创新思维和创新能力的关键。
在化学教学中,教师应该注重学生的实验技能培养,引导学生通过自己动手操作,锻炼观察、实验设计、数据分析等实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。
还可以组织学生参加化学实验设计比赛、科技竞赛等活动,让学生在实践中感受科学的乐趣,激发学生的创新潜能。
三、引导学生进行课外拓展学习化学教学中,教师应该引导学生进行课外拓展学习,培养学生的自主学习能力和创新思维。
可以通过推荐一些化学领域的名著、科普图书,让学生自主选择进行阅读。
还可以引导学生积极参加化学科技知识竞赛、学术交流活动等,拓展化学知识和视野,培养学生的学科特长和创新潜能。
四、培养学生的问题解决能力在化学教学中,教师应该注重培养学生的问题解决能力,激发学生的探究精神和创新意识。
在课堂教学中,可以采用启发式教学法,引导学生通过提出问题、思考解决问题的途径和方法,培养学生的问题解决能力和创新思维。
还可以通过化学实验设计、化学研究课题等方式,激发学生的创新潜能,培养学生的创新思维和创新能力。
五、注重培养学生的团队合作能力化学是一门团队合作性强的学科,培养学生的团队合作能力对于培养创新思维和创新能力至关重要。
高中化学实验创新分析(10篇)
![高中化学实验创新分析(10篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/6c7607971711cc7930b7164b.png)
高中化学实验创新分析(10篇)高中化学实验创新分析(10篇) 第一篇:高中化学实验创新思维研究实验创新,能激发学生学习兴趣,能激活学生思维,能挖掘学生潜能,培养学生的创新精神、创新能力都是有益的。
实验创新;思维;实验著名科学家说过实验是实施高中化学学习的一种有效的形式,高中化学以实验为基础,化学实验能激发学生化学学习的兴趣爱好,有利于学生巩固化学基础知识、掌握运用概念、原理,便于挖掘学生的潜力。
结合点滴教学实践,说一说怎样培养学生的创新思维。
一、合理设计探究性实验,培养学生创新能力书上的好多实验,都是验证性的实验,它只是一味地模仿,按照已设计的方案比着葫芦画葫芦,要学生理所当然地接受事先已知的结论。
慢慢的,就埋没了学生的创新思维能力。
我想如果把书上的实验稍加改动,我想学生探究实验过程中,会始终处于不断思考的过程中,主动思考实验,主动观察实验,主动思考实验,充分发挥学生创新能力,不但能帮学生获取基本知识,还能激发学生的学习的欲望和兴趣。
所以在课堂教学中,我会把一些验证性实验,通过问题变为探究性实验,培养学生的创新意识。
比如,浓硫酸的黑面包实验:把25克蔗糖放入100mL的烧杯中,滴加5~6滴水,再滴加20mL左右的浓硫酸,搅拌一会把一根玻璃棒插在烧杯比如,Na2CO3与NaHCO3的性质实验时,我让学生实验。
由学生分析实验得出结论后。
我提问题。
通过提问、释疑能很好地促进培养了学生的创新思维。
学生自己实验成功后,就会体验成功的喜悦,他们的学习兴趣也就培养起来了。
三、经常改进演示实验,培养学生创新意识化学课本中的演示实验和学生实验是经过多次验证的,都是经典实验。
这些实验在新授课的导入中,重难点的突破作了精心安排,给学生认识、理解、巩固深化化学知识,培养学生实验能力,养成严谨的实验态度。
但长此以往,高中化学实验的安排作用就是验证和巩固化学知识的一种手段了,缺少对知识的深入研讨,不少实验在实际操作中仍存在着或多或少的不足,有可能阻碍学生创新思维。
化学工程师的创新思维与解决问题能力
![化学工程师的创新思维与解决问题能力](https://img.taocdn.com/s3/m/4de2ea54a200a6c30c22590102020740be1ecd82.png)
化学工程师的创新思维与解决问题能力随着科技的不断发展,化学工程师在各个领域中发挥着重要的作用。
在化学工程的实践过程中,创新思维和问题解决能力是非常关键的。
本文将探讨化学工程师如何通过创新思维和问题解决能力来应对工作中的挑战。
一、创新思维的重要性创新思维是化学工程师的重要素质之一,它要求工程师具备开放的思维方式以及发现问题和解决问题的能力。
创新思维使得化学工程师能够超越传统的思维模式,不断寻找新的方法和技术来解决复杂的问题。
创新思维可以帮助化学工程师发现新的产品或工艺,提高生产效率和质量,降低成本,改善环境保护等。
例如,在新材料的研发过程中,化学工程师需要运用创新思维来设计新的配方和工艺,以达到材料性能的优化。
只有具备创新思维,化学工程师才能在日益激烈的市场竞争中脱颖而出。
二、创新思维的培养方法创新思维需要不断的培养和锻炼。
以下是一些常用的培养创新思维的方法:1. 培养好奇心:化学工程师应该保持对新知识和技术的好奇心,积极主动地学习和探索。
只有对新事物有持续的兴趣,才有可能在工作中产生创新的思维。
2. 多角度思考:化学工程师应该学会从多个角度来思考问题,寻找不同的解决方法。
通过扩宽思维的广度和深度,可以提高解决问题的能力。
3. 合作与交流:与其他领域的专家合作和交流,可以激发创新思维。
通过与其他人的合作,化学工程师可以获取新的想法和启发,从而拓展解决问题的思路。
三、解决问题能力的重要性化学工程师在工作中面临着各种各样的问题,解决问题的能力是他们必备的素质之一。
化学工程师需要具备快速、准确地分析和解决问题的能力,以保证项目的顺利进行。
解决问题能力包括以下几个方面:1. 问题分析:化学工程师需要对问题进行深入的分析,找出问题的根源和影响因素。
只有准确了解问题的本质,才能有针对性地提出解决方案。
2. 制定解决方案:化学工程师需要基于问题的分析结果,制定出科学合理的解决方案。
解决方案应该考虑到经济、环境、安全等多个方面的因素,以确保解决方案的可行性和可持续性。
浅析创新思维能力的培养在化学教学中的运用
![浅析创新思维能力的培养在化学教学中的运用](https://img.taocdn.com/s3/m/28f6e1e7a48da0116c175f0e7cd184254a351b47.png)
浅析创新思维能力的培养在化学教学中的运用
创新思维能力是指个体通过对问题的观察、分析和整合,形成独特的见解和创造性的解决方案的能力。
在化学教学中,培养学生的创新思维能力具有重要意义。
本文将从培养启发式思维、培养跨学科思维和培养实践能力三方面进行浅析。
培养启发式思维是培养创新思维能力的基础。
在化学教学中,教师可以通过设计启发性问题和实验,引导学生主动思考问题,激发学生的好奇心和求知欲。
在教授化学反应速率时,教师可以提出一个启发性问题:“为什么有的化学反应速度很快,有的则很慢?”这样的问题将激发学生思考探索,培养他们发现问题、提出假设、进行实验和推理的能力。
培养跨学科思维也有助于培养学生的创新思维能力。
化学是一门综合性学科,与生物学、物理学等学科存在密切的联系。
教师可以通过引入跨学科的知识,拓宽学生的视野,培养他们的跨学科思维能力。
在教授有机化学时,教师可以结合生物学知识,讲解有机化合物在生物体内发挥的作用,引导学生思考有机化合物与生物学的关系,培养他们将学科间的知识进行整合和应用的能力。
培养实践能力也是培养创新思维能力的重要途径。
化学实验是培养学生实践能力的有效手段。
通过进行实验,学生可以亲自观察、探究问题,引发他们的思考和创新。
在教学中,教师可以设计开放性实验或者实践项目,鼓励学生自主设计实验方案、收集和分析实验数据,并从中发现问题和解决问题的方法。
通过实验,学生可以锻炼实际操作能力,培养他们的观察力、分析能力和创新思维能力。
化学实验设计中的创新思维与实践探索
![化学实验设计中的创新思维与实践探索](https://img.taocdn.com/s3/m/37dfd3d870fe910ef12d2af90242a8956aecaa43.png)
化学实验设计中的创新思维与实践探索在化学这门充满奇妙与奥秘的科学领域中,实验设计无疑是探索未知、验证理论和推动学科发展的关键环节。
而创新思维如同闪耀的星辰,照亮了化学实验设计的前行之路,为我们带来了前所未有的发现和突破。
与此同时,实践探索则是将这些创新思维转化为现实成果的桥梁,使我们能够亲身感受化学的魅力和力量。
化学实验设计中的创新思维,首先体现在对传统实验方法的突破和改进上。
以往的实验流程和步骤可能已经被广泛接受和应用,但这并不意味着它们就是完美无缺的。
以酸碱中和滴定实验为例,传统的方法可能存在指示剂选择的局限性、误差较大等问题。
通过创新思维,我们可以尝试使用新的指示剂或者改进滴定的操作方式,从而提高实验的准确性和可重复性。
这种对传统的挑战并非盲目否定,而是基于对化学原理的深入理解和对实验现象的敏锐观察,从而找到更优的解决方案。
创新思维还表现在实验设计的多元化和综合性上。
化学世界是一个相互关联的整体,不同的化学概念和反应之间往往存在着千丝万缕的联系。
在实验设计中,我们可以打破学科内部的界限,将多个相关的知识点融合在一起,设计出更加复杂和富有挑战性的实验。
比如,将有机化学中的合成反应与无机化学中的分析方法相结合,不仅能够加深学生对不同化学领域的理解,还能培养他们综合运用知识解决实际问题的能力。
此外,借助现代科技手段也是创新思维在化学实验设计中的重要体现。
随着计算机技术和传感器的飞速发展,我们可以将其引入化学实验中,实现实验数据的实时采集和处理,以及对实验过程的精确控制。
例如,利用虚拟实验室软件,学生可以在计算机上模拟各种复杂的化学实验,提前了解实验的原理和操作步骤,减少实际实验中的失误。
同时,利用高精度的传感器监测实验中的温度、压力、浓度等参数,能够为实验结果的分析提供更加准确和全面的数据支持。
然而,创新思维只有通过实践探索才能真正发挥其价值。
实践是检验真理的唯一标准,在化学实验设计中更是如此。
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化学研究中的创新思维摘要:本文结合化学研究的要求、进展和科学研究中的创新理论,通过重点介绍产生创新思维的过程、条件和具体化学研究中创新性发挥作用的实践,阐述了化学研究中创新思维对本学科发展的推动作用。
关键词:化学研究;创新思维;推动发展一、前言什么是化学?从狭义的角度讲,它是学习、应用、操作原子、离子和分子的学科。
广义上讲,它又包括了很多内容,它是提供理解生命过程基础的科学;它能为材料创造各种组分也包括制备材料本身;它是药物的基础;它创造保护农作物的化学物质来保证人类食物的供给,总之,它是囊括能感知的世界中大部分的科学和行业。
化学的一个显著特征就是作为主要工业能生产对其相关工业重要的化工产品,并且能生产对其他工业至关重要的产品。
例如,聚合物能直接用做涂料,也能作为材料组分之一制备电子元件,汽车元件和生物器件等。
化学经历了认识化学现象、化学物质的萌芽阶段,建立原子、分子等物质结构分析的中兴阶段。
进入20世纪以后,由于受到自然科学其他学科发展的影响,并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法,化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展,而且在理论方面取得了许多重要成果。
20世纪以来,化学发展的趋势可以归纳为:由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态向亚稳定态发展,由经验逐渐上升到理论,再用于指导设计和开创新的研究。
一方面,化学为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料。
另一方面,在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。
化学的每一次创新产品都能促进前言科学的进步,例如医学器件、航空、计算机、汽车、燃料等。
化学研究推动技术革新,保证社会生活安全。
化学研究如同任何科学一样,创新是灵魂,而创新的关键是创新思维,研究者的创新思维推动着化学相关领域的发展。
二、产生创新思维的过程及条件创新思维是人类创造力的核心,是指进行全新构思、联想和创新性设计,不受现成的常规思路的约束,寻求对问题的独特性解答和全新方法的一种思维方式和过程。
它具有独创性、广阔性、敏捷性、流畅性和灵活性等特点。
即与他人看同样的事物,却能想出和别人不同的想法,表现为思路灵活、新奇、开阔、独特,能扩展思维的空间范围,进行全方位的观察和思考,能综合多种思维形式后协调思维活动。
它不仅存在于灵感、想象活动之中,还普遍存在于联想、归纳、分析、抽象、总结、类比、创造等思维形式之中,是一种集独创性、连动性、多向性、跨越性等特征的综合能力表现的思维。
它的产生过程需要具备一定的条件,在任何科学研究中都需要这些条件的满足,创新思维才能发挥作用并促进相关领域的发展。
1、创新性思维需要想象力作为基础想象力是人类创新的源泉,是在你头脑中创造一个念头或思想画面的能力。
人类最早的想象力原于火,一次闪电产生森林大火烧死了很多动物,我们的祖先发现煮熟的食物很好吃,于是改变了以前和动物一样茹毛饮血的生活。
看着跳动的火苗想象,想怎么样将火保留下来,想怎么样利用火取暖,想怎么利用火。
渐渐就通过想象力创造了文字、语言、科技,发明一些新的事物,能力的增加就开始对未知事物很感兴趣,就开始探索之路。
想象力是人类比其他物种优秀的根本原因,因为有想象力,我们才能创造发明,发现新的事物定理。
爱因斯坦之所能发现相对论,就是因为他能经常保持童真的想象力。
牛顿因为有想象力,所以能从苹果落地,而想象到万有引力这个科学的重大发现。
想象力不是生来就有的先天素质,而是后天开拓的结果,它是完全能够培养的一种能力。
想象力首先需要积累丰富的知识和生存经验;其次要保持和发展自己的好奇心;再次,应善于捕捉创造性想象和创造性思维的产物,进行思维加工,使之变成有价值的成果。
还有,你如果想要把想象力发挥的话,那么你就像个孩子一样去观察这个世界。
其次是要把自己的精力放在想象上,这样你的想象力就会很好的发挥。
想象力作为一种创造性的认识能力,是一种强大的创造力量,它从实际自然所提供的材料中,创造出第二自然。
2、创新性思维需要保持有好奇心人类强烈的好奇心会驱使探究、操作,认知等行为,凡是科学上的重大发现、发明和创造都是在好奇心驱使下产生,好奇心是个体学习的内在动机之一。
卓越的科学家,都对科学原理及自然界具有强烈的好奇心,好奇而专注去研究,会导致很多新思想和新发明。
爱因斯坦说过:“当我们的头脑里已有的概念同现实世界中遇到的事物和现象发生冲突的时候,我们就感到惊奇,而我们认识的发展就是对这种惊奇的不断摆脱。
”好奇心是创造性人才的重要特征。
美国学者希克森特米哈伊在谈到创造性人材的因素——好奇心的重要性时,也明确提出,“通往创造性的第一步就是好奇心和兴趣的培养”。
科学研究的动力来自人类对于浩瀚无际宇宙和千变万化的大自然的好奇心,正是这些好奇心促使科学家不断探索,推进科学不断向前发展。
3、创造性思维需要保持兴趣和激情心理学认为兴趣是人们力求认识某种事物和从事某项活动的意识倾向,它表现为人们对某件事物、某项活动的选择性态度和积极的情绪反应。
兴趣在人的实践活动中具有重要的意义,可以使人集中注意,产生愉快紧张的心理状态。
这种兴趣为创造性思维发展提供源源不断的动力。
对事业的热爱由兴趣而来,没有兴趣就没有创作,科学创新者从热爱的工作中感到无比的喜悦。
古人云:知者不如乐者,乐者不如好者。
科学创新过程是一个艰苦的历练过程,漫长、枯燥的研究工作需要科研工作者对自己的工作具有强烈的兴趣,而且兴趣恰能激发灵感和人的潜能。
有了兴趣就有了创新的激情,激情造就梦想,时刻保持激情与动力,才能有勇气突破一般性思维的常规惯例,突破已有的陈腐观念和陈旧的理论框架,突破科学上的未知王国的层层设防。
才能经过思维的创新,能够给出新概念、新判断、新假说、新思想,提出新的方法。
4、创新性思维的产生需要知识和能力的积累知识和信息量是科学创新活动中不可缺少的因素。
科学工作者的创新思维是知识积累、长期刻苦钻研的结果。
积累的过程是量变,而创新的结果则是质变,这符合唯物辩证法事物发展的规律。
知识是创新的基础,只有具有丰富的知识,尤其在目前各个学科交叉非常常见的今天,对于多学科知识的掌握和运用都是非常必要的。
有了知识的积累,才能利用对事物的认识,了解,想象,联想和判断,来开启创新思维的模式。
创新思维所要求的联想、判断、发散思维、灵感思维,都需要以丰富的知识和能力为基础,这种长期的积累是保证思维畅通的重要条件,是促使创造性解决疑难问题,是标新立异突破原有模式的保证,是创造发明的基础。
创新思维要求科学工作者具有分析、综合、归类、概括、归纳、演绎、等能力,并将这些综合运用,促进思维能力的快速发展。
另外还应学会用系统方法去思考问题,发现事物之间的多重联系,学会逆向思考,善于联想、比较,打破常规去思考。
只有具备了独立思考和分析问题、解决问题的实际能力,才能把所学的知识与技术灵活地运用到生活实际和客观世界的改造之中去,才能有力地促进创新能力的发展。
三、创新性思维在化学研究中的实践化学是一门建立在实验基础上的科学,实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。
笔者五年的博士研究生涯中,课题以有机化学为手段和方法,利用超分子化学和物理化学的知识背景,构筑天然产物骨架为基础的超分子组装材料体系。
期间,接触了有机化学、超分子化学、材料化学等相关知识,通过系统学习参考相关文献,对相关领域的发展也有了系统地了解,知识的积累和认识的加深,让我对化学研究中的创新思维和成果的产生有了更深刻的认识和体会。
下面将从有机化学、超分子化学的发展和创新性研究实例中探讨创新性思维的作用。
1、有机合成化学的发展及创新有机化学特别是有机合成化学是一门发展得比较完备的学科。
在人类文明史上,它对提高人类的生活质量作出了巨大的贡献。
自从1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法,成功地制备了有机物尿素,揭开了有机合成的帷幕。
有机合成发展的基础是各类基本合成反应,发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。
不论合成多么复杂的化合物,其全合成可用逆合成分析法(Retrosynthesis Analysis)分解为若干基本反应,如加成反应、重排反应等。
一路发展而来,一方面合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物;另一方面,合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核酸等生命基础物质。
结构复杂的天然有机化合物和药物的合成促进了科学的发展。
但是,“传统”的合成化学方法以及依其建立起来的“传统”合成工业,对人类生存的生态环境造成了严重的污染和破坏。
化学中清洁工业的需求推动化学家寻求新技术和新方法的创新,于是在传统合成化学的基础上,提出了绿色化学的概念。
绿色化学理念提供了发现和应用新合成路线的机会,通过更换原料,利用环境友好的反应条件,能量低耗和产生更少的有毒产品,更多的安全化学品等方法。
十几年来,关于绿色化学的概念、目标、基本原理和研究领域等已经迈步明确,初步形成了一个多学科交叉的新的研究领域。
1995年美国总统克林顿设立了总统绿色化学挑战奖,旨在奖励在创造性地研究、开发和应用绿色化学基本原理方面获得杰出成就的个人、集体或组织。
为了对新一代的化学家产生持久的影响,美国化学会和US EPA合作,提供对人类环境和安全的化学方法和技术。
绿色化学要求化学家从一个崭新的角度来审视“传统”的合成化学研究和化工过程,并以“与环境友好”为出发点提出新的化学问题,和化学方法,创造出新的合成技术。
作为一个新的适应时代发展提出的创新性研究概念,绿色化学需要深入研究的科学问题。
化学家根据绿色化学的原则和要求,通过对传统化学的基本原理和基础方法的借鉴,经过长期的探索与研究,提出了关于绿色化学实施的创新性方法和准则,这些创新的成果,不断推动着绿色化学的发展,促进化学工业的可持续发展。
利用绿色化学的原理可以审视和发展有机合成方法学。
例如,1991年化学家B.M.Trost 提出了“原于经济性”的概念,它是评估化学反应的效率,即要考察有多少反应物分子进入到最后的产物分子。
理想的“原子经济性”反应,应该是反应物有100%的原子转化为最终产物中,而没有副产物。
“原子经济性”是绿色化学的基本原理之一。
传统的有机合成化学比较重视反应产物的收率,而较多地忽略了副产物或废弃物的生成。
实现“原子经济性”的目标是一个长的过程,需要科学工作者用“原子经济性”的原则去审视传统有机合成反应,努力开发符合“原子经济性”原则的新反应。
化学家认为高选择性、高效的催化反应更符合绿色化学的基本要求,于是创新性催化反应的研究成为热点问题,Knowles,Noyori和Sharpless三位化学家获得了2001年的诺贝尔化学奖,表彰他们在催化不对称反应的研究方面所取得的卓越成就,也说明开展催化反应研究的重要意义。