實驗中培養學生的創新思維

曾永升

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學學科的形成和發展，新物質的發現和發明無處不閃爍著創造性思維的光芒，作為一名化學教育工作者，我們應該把培養學生創造性思維方法滲透到化學教學中。讓化學教學過程成為再現式思維和創造性思維有機結合的典范，教師要盡可能把教學過程設計成發現問題一一分析問題一—解決問題的創造型模式，著力營造“情感共鳴溝通，信息反饋暢通，思維活潑流暢，創造精神涌動”的最佳意境。實驗在化學教學中起著舉足輕重的作用。運用化學實驗，通過一系列有效的方法和手段，能夠較好地發展學生的智能。

一、圍繞實驗的“三大原理”引導學生展開思維活動

化學實驗理論的主體內容，可概括為：（1）實驗原理；（2）裝置原理；（1）操作原理。教師應當在具體的化學實驗教學過程中，引導學生圍繞對上述“三大原理”的探索、理解和辨析，自始至終滲透著思維訓練活動。

首先，是實驗原理的思維訓練。“實驗原理”即反應原理，指的是每個具體的化學實驗，反映了或說明了或推斷了什么樣的物質發生何種變化的理論。可以圍繞如下的角度引發學生思考：1.變化實質——什么化學物質（有時還應進一步分析為什么要選用這些物質）？2.定量關系——反應物之間采用怎樣的物質的量（或質量、或體積、或微粒數目）的關系？為什么要采取此種定量或過量關系？3.反應條件——實驗時應選擇怎樣的物質狀態、變化溫度、壓強或催化劑條件？

為何要選擇這樣的條件？（1）儀器選用——根據實驗原理，對特定的反應物或生成物，應選用哪種量取、混合、反應、加熱、除雜、干燥、檢驗、收集、吸收、分離、緩沖（安全）的儀器？為何選用這些儀器更適宜？（2）配套組合一一根據實驗需要，選用的儀器之間，大小、規格應怎樣協調、搭配？如若不這樣組合會出現什么弊端？能否作某種調換或代用？（3）連接順序——為達到良好效果，選用的儀器應采取怎樣連接的位置順序和安裝與拆除的先后順序？為什么要安排這種順序？不遵循此順序會帶來什么不良后果？

二、陪養細心觀察的習慣，為創造性思維夯實基礎

化學與我們的生活息息相關，各種與化學有關的現象隨處可見。用磚砌墻和貼瓷磚時，先要將磚和瓷磚用水濕潤；新買的鋁鍋，燒過自來水后有黑色斑點；經常雷雨交加的地方禾苗長得很茂盛，這些奇妙的現象激起學生的好奇心后，就能促使他們去學習掌握水泥、鋁和氮氣的性質。

我們也會遇到一些奇特的實驗現象。例如：一鋁制的盛飲料的易拉罐內充滿二氧化碳氣體，然后往罐內注入適量氫氧化鈉溶液，立即用膠布將罐口密封，反應一段時間后可能會出現什么現象呢？首先，易拉罐“內凹變癟”，接著“癟了的罐重新又鼓起來”。對于前面的現象一般很容易解釋。這是因為學生很容易從固有的思維定勢出發，即分析物質發生變化時，只從加入的物質來考慮，只分析氫氧化鈉溶液與二氧化碳的反應，就能得出易拉罐“內凹變癟”的現象。為什么會出現后面的現象呢？深入思考，不難得出這是因為容器本身“鋁”與氫氧化鈉溶液也會發生反應。對這些現象的好奇，能使學生的情緒亢奮、激動，從而在白熱化的思維之中，進發出創新的火花。

三、運用典型實驗灌輸創造性思維的方法

為了提高化學實驗教學中思維訓練的效能，教師應當借助典型的化學實驗來誘導、激發學生的思維活動，這主要從三個方面著手：

一是教師宏觀地把握大綱、教材的整體，通過哪些典型實驗對學生進行哪些方面思維訓練的規劃，分階段、分層次實施。例如，物質燃燒時有不同的特征。氣體燃燒時產生火焰，固體燃燒時產生火星或火花。而硫在通常狀況下是固體，可是，它在空氣中燃燒時為什么產生火焰而不產生火星呢？我們只要引導學生仔細觀察硫燃燒的特征就能把握其中的奧妙。原來燃燒時，固態硫先液化后氣化，因此硫蒸氣在空氣中燃燒時產生淡藍色火焰也就不足為奇了。

二是激發學習者的主觀能動作用，將教材規定的某些演示實驗或學生實驗，改為實驗設計或實驗習題，讓學生根據實驗要求自己提出實施方案，以提高其創造性思維的能力.例如，給初三學生講鐵的性質，做鐵釘生銹這個演示實驗時，可先讓學生自己找材料，每人在實驗前10天準備三支干凈的醫用針劑小藥瓶。按裝滿水、少量水、干燥三個不同條件各放入鐵釘一枚。讓學生每天觀察一次并做好記錄。等到講這部分內容時，讓學生帶來“成果”。教師講解與學生討論結合；直到得出正確結論，效果就比較好。

三是選用一些中考試卷的典型綜合實驗題，指導學生解題，乃至跟動手實驗結合起來訓練，中學教材和歷屆高、中考試題，不乏優秀的典型化學實驗題型，如氫氣、氧氣、二氧化碳、一氧化碳等的制取與系列性質實驗，對于培養學生的思維能力頗有作用。

四、靈活運用演示實驗、分組實驗，為學生的創造性思維創建展示平臺

演示實驗是化學教學中經常運用的教學形式，它生動、簡捷、有效，是培養學生的觀察力、思維能力和動手操作能力最好的教學手段之一。我們在平時實施演示實驗教學過程中，將教材中的演示實驗分為三種形式教學：（1）對于重要實驗，教師演示、學生觀察分析得出結論；（2）對一些要求不高的實驗，可對學生開放實驗室，要求學生設計或改進后上臺演示。

五、開展科技活動、展現創新能力

創新活動的基礎是科技活動，科技活動的開展狀況深刻地左右著創新活動。為此在工作中必須千方百計、想方設法開展科技活動。沒有條件必須創造條件。從課外興趣小組開始，建立初步的創新活動的基礎。通過教師的指導，充分發揮學生的創新能力，利用現有條件，想方設法開展課外科技活動。比如：可以先讓學生完成課本上的家庭小實驗；再結合課本，適當補充學習一些課外知識，拓寬知識面，進行一些趣味性而有意義的實驗；并引導學生撰寫科技小論文。充分展示學生的創新才華。