学生英国工厂发生爆炸

试论化学教学中影响创新能力的人格特征*左香华(广东深圳市宝安区教育科学研究培训中心教研室518101)摘要阐述了人格特征的含义,并从甘愿冒险、坚持不懈、充满好奇等7个方面论述了化学教学中影响学生创新能力的人格特征,并列举案例进行了佐证.
关键词化学教学创新能力充满好奇经验开放忍受模糊兴趣广泛注重独创人格是人的性格、气质、能力等特征的总和.
心理学家奥尔波特以个别的人格特质为单位,用逻辑与语义的分析方法,把特质界定为个性的"心理结构",是"个人所具有的神经特性,具有支配个人行为的能力,使个人在变化的环境中给以步调一致的反应".
与认知特征不同,人格特征较少关注智力模式或人们思考的机制,而更多关注情感特征,即对思维与行动有定型作用的情感模式与个人价值观.
在化学教学中,努力培养学生敢于创新的人格特征,将有助于学生创新能力的发展.
1甘愿冒险最经常与创造力关联的情感特征之一是甘愿冒险.
创造性的冒险能使人坦然面对批评、嘲笑与愚弄.
(1)创设一种能让学生自由安全地表达不同观点的氛围.
中国的学生缺乏安全感,怕回答问题不正确而受到老师的批评和同学的耻笑.
黄全愈先生在《素质教育在美国》一书中有一段精辟的论述:"中国衡量教育成功的标准,是将有问题的学生教育得没问题,'全都懂了',所以中国的学生年龄越大,年级越高,问题越少;而美国衡量教育成功的标准是将没问题的学生教育成有问题,如果学生提出的问题教师回答不了了,那就是非常成功.
所以美国的学生年级越高,越富有创意,越会突发奇想.
"甘愿冒险的学生可能会表达与老师不同的观点.
作为高中化学教师,要具备灵活机动的教学机智和敢于承认错误和改正错误的态度.
教师并非圣贤,也并非万能教师,因此,在化学教学中,对学生提出的新异性问题如一时回答不上来,切不可装腔作势,而应留有余地,"待课后查查资料后再回答你的问题"或"上网查查资料再回答你"等,教师科学的态度对学生会产生潜移默化的影响.
(2)帮助学生评估冒险是否值得,以及理解伴随风险而来的责任.
阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔(AlfredBernhardNobel)1833年10月21日出生于瑞典的斯德哥尔摩.
他于1859年开始制造液体炸药———硝化甘油.
在这种炸药投产后不久的1864年,工厂发生爆炸,诺贝尔最小的弟弟埃米尔和另外4人被炸死.
由于危险太大,瑞典政府禁止重建这座工厂,被认为是"科学疯子"的诺贝尔,只好在湖面的一只船上进行实验.
为了防止发生意外,诺贝尔将硝化甘油吸收在惰性物质中,诺贝尔称它为达纳炸药,并于1867年获得专利.
1875年诺贝尔将火棉(纤维素六硝酸酯)与硝化甘油混合起来,得到胶状物质,称为炸胶,比达纳炸药有更强的爆炸力,于1876年获得专利,1887年诺贝尔发明了无烟炸药.
诺贝尔一生致力于炸药的研究,共获得技术发明专利355项,积累了巨额财富并用于设立诺贝尔奖.
显然,诺贝尔甘愿冒险的精神获得了巨大的成功.
2坚持不懈许多冒险包含失败或不完美的成功,这就需要持续和不懈的努力.
为得出高水平的创造性观念,创造者须长时间地专注于某一任务.
(1)提供冒险、失败与持续努力的榜样.
如果学生经不起一点点失败,老是怀着"一着错便满盘皆输"的心理,那么他们不太可能有持续的创造性努力.
早在1821年,英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯.
这种电灯用炭棒作灯丝.
它虽然能发出亮光,但是光线刺眼,耗电量大,寿命也不长,因此很不实用.
"电弧灯不实用,我一定要发明一种灯光柔和的电灯,让千家万户都用得上",爱迪生暗下决心.
于是,他开始试验作为灯丝的材料:用传统的炭条作灯丝,一通电灯丝就断了;用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断;用白金丝作灯丝,效果也不理想.
就这样,爱迪生试验了1600多种材料.
一次次的试验,一次次的失败,很多专家都认为电灯的前途黯淡.
英国一些著名专家甚至讥讽爱迪生的研究是"毫无意义的".
面对失败,面对有些人的冷嘲热讽,爱迪生没有退却.
他明白,每一次的失败意味着又向成功走近了一步.
经过13个月的艰苦奋斗,试用了6000多种材料,试验了7000多次,终于有了突破性的进展.
但这灯究竟会亮多久呢1小时,2小时,3小时……这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断.
这是人类第一盏有实用价值的电灯.
"45小时,还是太短了,必须把它的寿命延·43·化学教育2010年第11期*深圳市"十一五"重点课题"探索优质课堂教学模式,培养创新型人才"阶段性成果长到几百小时,甚至几千小时",爱迪生没有陶醉于成功的喜悦之中,而是给自己提出更高的要求.
一天,天气闷热,他顺手取来桌面上的竹扇面,一边扇着,一边考虑着问题.
"也许千篇竹丝炭化后效果更好.
"爱迪生简直是见到什么东西都想试一试.
试验结果表明,用竹丝作灯丝效果很好,灯丝耐用,灯泡可亮1200小时.
经过进一步试验,爱迪生发现用炭化后的日本竹丝作灯丝效果最好.
于是,他开始大批量生产电灯.
此后,电灯开始进入寻常百姓家.
后来,人们便一直使用这种用竹丝作灯丝的灯泡.
几十年后,又对它进行了改进,即用钨丝作灯丝,并在灯泡内充入惰性气体氮气或氩气.
这样,灯泡的寿命又延长了许多.
我们现在使用的就是这种灯泡.
(2)教师讲述自己的努力、奋斗与成功的故事也有很好的示范作用.
教师作为学生的模仿对象,除教师本身具备崇高的师德之外,还应具有自身努力奋斗的光辉历史.
因为身边的榜样更具有说服力.
空洞的说教只会引起学生厌烦.
3充满好奇创造性人物是好奇的.
他们总是想知道是什么、为什么、怎么样、在哪里等.
他们像孩子一样,对每一个变化问"为什么",总在努力明白周围的世界.
在高中化学教学中,我区有一位老师在施教电解池这一内容时,按教材所述方法将直流电通过饱和的氯化钠溶液时,在阴极产生氢气,阳极产生氯气.
大部分学生的注意力都集中在通直流电后的电极反应、电池反应、电极产物等基本原理上,但这时,有一个学生突然提出:"老师,电解时为什么通直流电而不通交流电"坦率地讲,多少年的教学实践,几乎没有老师也没有学生思考这一问题,更没有人提出这一问题.
在短暂的茫然之后,这位老师为了满足学生的好奇心,向学生发起了反问:交流电和直流电有什么不同(交流电的方向不断改变,而直流电的方向不变)如果通入交流电会产生什么结果老师没有直接回答学生的问题,而是将这一"绣球"抛给了学生.
"哇,电流方向不断改变,电极产物也会改变,氢气和氯气相遇见光时会产生爆炸……"学生们的一番议论将这一难解的问题化解了.
4经验开放要好奇,必须有东西好奇.
创造性个体能够通过对经验的接纳给自己提供有关问题与观念的持续的源泉.
对经验开放的一个方面是接纳来自所有感觉的复杂输入.
高中化学中氨的喷泉实验常给不同的学生以不同的感受.
一部分学生沉浸在浅层的红色喷泉现象上,认为这一现象就是一种典型的化学美;而另一部分学生除了感受这一典型的化学美之外,他们还在思考产生喷泉的原因———内外压强差导致产生喷泉,压强差达到多大才能产生喷泉还有哪些化学物质因溶解或发生化学反应而能产生喷泉沿着这一思路继续探索,将会形成一个巨大的思维开放系统.
对经验开放的另一方面是表现为尝试新异东西的意愿.
长期以来,我国高中化学教材中的酸碱中和滴定实验,以多次人工滴定记录数据,然后根据数据绘制酸碱中和滴定的pH突跃曲线,这一传统的化学实验在我国高中化学教材中占有几十年之久.
随着2004年高中化学课程改革的实施,"手持技术"引入高中化学教材,深圳市宝安区宝安中学等装备先进的学校率先建立理科探究实验室,其中只需探头、数据采集器、传感器、电脑等,学生一边做实验,电脑的视频上一边实时、准确地显示酸碱中和滴定曲线.
这一新技术的引入,使学生产生极大的学习热情,他们对新异技术特别感兴趣,在实验过程中大有科学家的风范.
5忍受模糊忍受模糊不清几乎是创造性表现的必要条件.
显然,无法忍受模糊不清,就难以对经验开放,因为生活中总有迷惑、矛盾与模糊.
创造过程本身也要求创造者能够忍受模糊不清.
著名的化学家凯库勒在研究苯分子的结构时,因苯的不饱和因子(又叫缺氢指数)Ω=4,曾假设C6H6在二维平面内具有链状结构,即:含1个炔键和2个碳碳双键:H—C≡C—CH=CH—CH=CH2(1)H—C≡C—CH2—CH=CH=CH2(2)H2C=CH—C≡C—CH=CH2(3)含2个炔键:H—C≡C—CH2—CH2—C≡C—H(4)H—C≡C—C≡C—CH2—CH3(5)如果是上述5种链状结构,因有明显的碳碳叁键或碳碳双键,则苯会使溴水(因发生加成反应)褪色,会使酸性高锰酸钾溶液褪色,而实验结果与之相反,于是便产生了迷惑和模糊,链状结构的假设不成立.
假设在二维平面内呈三元环结构:·53·2010年第11期化学教育如果是上述6种环状结构,也因有明显的碳碳叁键或碳碳双键,则苯会使溴水(因发生加成反应)褪色,会使高锰酸钾的酸性溶液褪色,结果与之相反,故上述三元环、四元环和五元环的结构的假设也不成立.
假设在二维平面内呈六元环结构:上述4种结构中,第(15)种结构也因有碳碳双键而能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,该结构不能成立;而第(12)种结构虽然满足Ω=4的前提条件,从理论上讲,也能使溴水和高锰酸钾的酸性溶液褪色,然而事实并非如此,这是一种什么样的键呢从键能数据来看,苯分子中碳碳键键长为1.
40*10-10m(介于碳碳单键1.
54*10-10m和碳碳双键1.
33*10-10m之间),可见苯分子的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的共价键.
又由实验测定,苯分子中的6个碳原子构成平面六边形环,每个碳原子上均连接1个氢原子,所有原子均在同一平面上,且键角均为120度.
这样,苯分子的正三棱柱结构(第(14)种结构)被否定(其键长、键角均与实验事实不符).
1865年,已成为比利时根特大学教授的德国化学家凯库勒发表了他的第2篇论文《关于芳香族化合物的研究》.
在该论文中他提出了苯分子中的"六个碳原子之间首尾相连成一个封闭的环,环上结合六个等同的氢原子,……"的论点.
从英国科学家法拉第发现苯(1825年)到凯库勒提出苯分子的结构模型,经历了整整40年时间.
科学家们经历了太多太多的对模糊的忍受,而经过这些忍受之后,人们终于拨云见日,发现了苯分子的真实结构,如上图(13).
由于凯库勒式沿用已久,因而在目前的化学书籍和教辅资料中仍沿用上图中的(12)式.
6兴趣广泛许多创造性人物都有广泛的兴趣.
这一特征似乎与对经验的开放有极为密切的联系———如果你对许多经验采取开放的态度,许多事情就会变得有趣!
对学生来说,兴趣广泛会催生许多创造性努力.
1778年12月17日,汉弗莱·戴维出生于英国的彭赞斯城.
汉弗莱·戴维热情奔放,擅长演说,实验技术高明,年轻时就做出了不少惊世之举而成为举世瞩目的化学家.
在克利夫顿,英国物理学家贝多斯创建了一所气体研究所,目的是研究各种气体对人体产生的生理作用,希望能由此找到一些具有医疗作用的气体,同时搞清楚哪些气体对人体是有害的.
研究所需要一位优秀的化学家,贝多斯就聘请戴维任职.
戴维研究的第一种气体是一氧化二氮.
按照美国化学家米切尔的观点,一氧化二氮对人体是有害的,当任何人吸入这种气体后就会受到致命的打击.
戴维并不盲从米切尔,他反复进行试验,发现一氧化二氮对人体并无害处,人吸入了这种气体后,会产生一种令人陶醉的感觉,所以戴维建议,一氧化二氮可以用在外科手术上.
戴维关于一氧化二氮对人体的作用的论著在1800年出版,对一氧化二氮的麻醉作用进行了全面的评价,认为它是有历史记录以来最好的麻醉剂.
从此,牙科和外科医生开始利用一氧化二氮作麻醉剂.
除此之外,戴维还研究包括二氧化氮和一氧化碳在内的各种气体对人体所产生的生理作用.
显然,研究这两种气体是十分危险的,但是戴维还是坚持做下去,并且鼓励他的弟弟约翰·戴维也来做这种冒险的实验.
7注重独创创造型人物总想显示创造性.
他们看重独创的观念,喜欢产生新的、更好的观念,而不是简单地重复旧有观念.
很难想象,如果不是内心觉得有价值,就不会忍受创造过程的艰辛与痛苦.
戴维生活的时代,工业革命在英国蓬勃地展开.
燃料普遍以煤代替木材,大大刺激了煤矿的开采.
然而瓦斯爆炸时常发生,它像魔鬼一样使矿工不寒而栗.
矿主和矿工组成的"预防煤矿灾祸协会"久仰戴维的大名,登门请求戴维帮助.
戴维立即亲赴矿场分析这一爆炸性气体,证明可燃气体都有一定燃点,而瓦斯的燃点较高,只有在高温下才可能点燃爆炸,通常由于矿井中点火照明而引爆了瓦斯.
针对这一点,戴维制作了一种矿用安全灯,并亲自携带此灯深入最危险的矿区作示范.
戴维的发明很快被推广,有效地减少了瓦斯的燃爆,深受矿工们欢迎.
这时有人劝戴维保留这一发明的专利,但是他拒绝了,他郑重申明:"我相信我这样做是符合人道主义的.
"由此可见他从事科研的目的.
思维的独创性是创新思维的一种重表现形式.
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2009-12-25·63·化学教育2010年第11期