改進化學實驗 增強思維訓練

化學實驗是學習化學概念，掌握化學知識的一種重要手段。然而，不同的人對化學實驗的理解和運用也不相同。因而，造成相同的化學實驗由于運用的方式不同，所產生的效果也不一樣。本文主要闡述如何通過改進化學實驗來增強思維訓練，從而使學生深刻領會化學知識。

一、在課本實驗基礎上加以總結，訓練規(guī)律性的思維

在中學化學課本實驗中，實驗室制取氣體的實驗有很多。如制取氧氣、氨氣、甲烷、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、氯氣、乙烯、氯化氫等。如果我們注意觀察，不難發(fā)現(xiàn)，制取這些氣體所用反應物的狀態(tài)和反應條件就有規(guī)律。即制氧氣、氨氣、甲烷的反應物為固體與固體混合(加熱)，制二氧化碳、硫化氫、二氧化硫的反應物為固體與液體混合（不加熱），制氯氣、乙烯、氯化氫的反應物是固體與液體混合(加熱)。這些規(guī)律就是選擇發(fā)生裝置的依據。

二、在提供實驗信息基礎上，發(fā)揮學生主觀能動性，訓練發(fā)散思維能力

發(fā)散思維就是通過已有的信息，經過大腦的深層思維，信息加工，得出開放性的知識結果。發(fā)散思維對學生鞏固原有知識，發(fā)揮想象力都具有促進作用。例如，在氫氣還原氧化銅的實驗過程中，為防止作反應器的試管破裂，應注意哪些問題？學生知道，可能使試管破裂的原因有：試管質量差，發(fā)生爆炸，驟冷，撞倒等。學生通過發(fā)揮主觀能動性，可總結出以下九個方面應該注意的問題：（1）先通氫氣后再加熱。（2）選擇優(yōu)質的試管。（3）試管口應稍向下傾斜。（4）試管較熱時不能放在桌面上。（5）加熱時試管不能接觸酒精燈的燈芯。（6）先把試管外壁的水珠擦干后加熱。（7）通入氫氣前一定先驗純。（9）給氧化銅加熱時，先預熱。（9）小心操作，不要讓自己或別人撞倒試管。通過這一思維活動，學生充分發(fā)揮了自己的主觀能動性，獲得“創(chuàng)造性”的成果，成就感倍增，興趣得到加強，化學實驗探究的欲望得到升華，這對化學學習必將產生良性循環(huán)。

三、對已有實驗結論提出質疑，訓練橫向思維能力

橫向思維就是不局限于某一方法或思路，針對同一問題找出不同的解決方法。這樣，能使學生沖破思維定式，擴大視野，拓展知識面，使創(chuàng)新欲望得到盡情釋放。在現(xiàn)有的中學化學課本中，有許多知識點是通過學生做實驗來學習和掌握的。如何讓學生加深對該知識點的理解和運用，從而達到訓練橫向思維的目的呢？我們可通過實驗設計來達到這個目的。例如，初中課本上介紹二氧化碳的一個物理性質是：能溶于水，并且用一實驗來說明。該實驗是用一個軟質塑料瓶收集滿二氧化碳氣體，再加入約三分之一體積的水，擰緊瓶蓋，振蕩，塑料瓶被大氣壓壓扁了，說明二氧化碳能溶于水。為了培養(yǎng)學生的橫向思維能力，讓學生也設計一個實驗來證明二氧化碳能溶于水。通過教師的指導、點撥，學生能設計出如下的實驗方案：（1）用一個集氣瓶收集滿二氧化碳氣體。加入約三分之一體積的水，蓋上玻璃片，倒置，振蕩，松開拿玻璃片的那只手，玻璃片不會掉下來，說明二氧化碳能溶于水。（2）用細口瓶收集滿二氧化碳氣體，加入約三分之一體積的水，塞上帶導管的單孔膠塞，導管的另一端與U型管的左端相連，U型管內裝有液面相平的水，右端與大氣相通，用彈簧夾夾住導管，振蕩細口瓶，一會兒，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)U型管的左邊液面高于右邊液面，該實驗說明二氧化碳能溶于水。同理，還可設計出多種實驗方案。經教師點撥，學生懂得只要某氣體能溶于水或與某物質反應造成氣體壓力差，都可運用上述的原理來設計驗證實驗，得出結論。這樣，學生的橫向思維能力得到訓練，掌握知識的層次又上了一個新的臺階。

四、探究性實驗多元化，訓練學生的創(chuàng)新思維能力

在中學化學實驗中，如果善于創(chuàng)設問題的情境，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，增強學生的好奇心和求知欲，學習效果會倍增。課本的實驗，由于篇幅有限，多為一元化探究實驗，對于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力有一定的局限性，如果能將這些實驗進行改進和補充，不僅能完成現(xiàn)有的實驗要求，而且能激發(fā)學生的積極性和主動性，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力起到積極的推動作用。

例如，實驗室制取氫氣的實驗是一元化實驗，學生根據老師給予的藥品、儀器、步驟等，一一完成。這樣，學生從做到想，都是處于一種單一思維模式中，很難有創(chuàng)新思維。在這種情況下，如果老師善于創(chuàng)設情境，講明儀器的功能和裝置的原理，與學生共同選擇實驗儀器，設計實驗方案，并一起動手做實驗：（1）用大試管裝入約四分之一體積的稀硫酸，塞上帶導管和粗銅絲的膠塞，銅絲下端系裝有鋅粒的小布袋。當銅絲推進，鋅粒與稀硫酸接觸，產生氫氣。當銅絲拉出，鋅粒與稀硫酸分離，反應停止。（2）向小燒杯中裝入約四分之一體積的稀硫酸，向底部穿孔的的試管中裝入鋅粒，并塞上帶導管的單孔塞。將底部穿孔的試管伸入小燒杯中，稀硫酸與鋅粒接觸，產生氫氣。把底部穿孔的試管拿出，稀硫酸與鋅粒分離，反應停止。同理，還可設計出多種實驗方案。隨著改進實驗的步步深入，學生興趣不斷增強，成就感倍增。這時，老師和學生共同總結；該實驗的發(fā)生裝置可分為兩大部分，一部分裝稀硫酸，另一部分裝鋅粒，若兩部分相通，鋅、酸接觸，產生氫氣。若兩部分“不通”，鋅、酸分離，反應停止。所以，把握實驗裝置原理，巧妙設計實驗方案，就能激發(fā)學生的好奇心，訓練學生的創(chuàng)新思維能力。

總之，改進化學實驗，增強學生的思維訓練是化學教師肩負的責任。我們應該把思維訓練與知識的掌握貫穿于整個化學實驗教學之中。

(責任編輯廖銀燕）