關于在初中化學實驗教學中加強思維訓練的幾點思考

林妙瓊

摘要：以化學實驗為依據，以加強學生思維訓練為目標，探討如何把培養學生的優質思維滲透到實驗教學的各個環節中，有意識、有針對性地對學生開展科學的思維訓練。

關鍵詞：化學實驗 思維訓練 策略

1問題的提出

前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說“真正的學校應當是一個積極思考的王國”。可見加強思維訓練，培養學生的思維能力，是教育工作的一項重要任務。我認為，在化學教學中這一點尤為重要。化學是一門以實驗為基礎的科學。實驗教學可以激發學生學習化學的興趣，幫助學生形成化學概念、獲得化學知識和實驗技能、培養觀察和實驗能力，還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。因此，在化學實驗教學中加強思維訓練是十分必要的。可以肯定地說，加強思維訓練是提高化學教學質量重要一環。

然而，長期以來，在我們的化學實驗教學中，雖然或多或少存在一些思維訓練，不少教師也有培養學生思維能力的愿望，但是缺乏科學的訓練計劃，忽略學生的心理和思維特點，導致思維能力培養的盲目性和無序性，因此學生的思維能力沒有得到有效合理的訓練，在實驗過程中思想幼稚，思維遲鈍，思路狹窄，思考問題不嚴謹，缺乏創造性的現象表現得相當普遍。因此，在化學實驗教學中有目的地加強學生思維訓練，培養學生的思維能力，提高學生思維的質量，使學生的思維具有良好的品質。具體地說，就是培養學生思維的敏捷性、發散性、創造性和深刻性，使他們的思維發達起來。

2化學實驗教學中思維訓練的策略

教師要有意識的、不失時機的、從不同方面、采取多種有效措施去培養學生的各種思維品質。

2.1利用求同訓練，培養學生思維的敏捷性

使學生的思維具有敏捷性，就是使學生思考問題的速度快，在轉瞬之間能夠把應該想到的內容思考完畢，這是一個方面，另一個方面，就是思考問題要做到合情合理。這兩個方面是并存的。思考問題速度很快，但不合情理，這樣的“快”，其實是浪費時間。因為它沒有實際意義；思考問題合乎情理，但緩慢異常，顯然，這是思維質量不高的表現。所以，這兩個方面全都做到，才可稱之為思維敏捷。

在教學中要利用課本實驗提供的多種信息，引導學生找出規律，成為解決某一類問題的有效思考模式。遇到問題時，只要學生對問題經過仔細分析、類比就能迅速找出解決問題的方法。例如，對不同的實驗通過對實驗原理、反應條件、反應物的狀態、生成物的密度、水溶性等的對比，找出它們的相似之處，從而對實驗裝置進行選擇。

不易或難溶于水的氣體如O2、H2均可用排水法收集，而密度比空氣大的氣體如CO2、O2均可用向上排空氣法收集。這些實驗方法的選擇都是找到了它們的相似之處，利用規律解決了問題。

顯然，這種思維的準備性能夠使學生快速而有效地找到解決問題的途徑，對學生思維的敏捷性進行了訓練。

2.2利用變式實驗，培養學生思維的發散性

發散性思維，又稱擴散性思維、輻射性思維、求異思維。發散性思維的特點是從不同的方向、途徑和角度去設想，探求多種答案，最終使問題獲得圓滿解決。在教學過程中，要淡化標準答案，鼓勵一題多解。應倡導讓學生提出與教材、老師不同的見解，鼓勵學生敢于和同學、和老師爭辯，在思維時盡可能多地給自己提一些“假如……”“假定……”“否則……”之類的問題，才能強迫自己換另一個角度去思考，想自己或別人未想過的問題。

在實驗教學中培養學生的發散性思維，就是要在充分認識實驗的本質、規律之后，采用盡可能多的方法達到相同的目的。

例如，實驗室制取CO2時，若要求能控制反應的隨時發生與停止，會用到如右圖所示的裝置。原理是如右圖加入藥品后，打開彈簧夾，則反應開始，關閉彈簧夾，則試管內氣壓增大，試管內的液體順著長頸漏斗回流，固體藥品和液體藥品分離，反應就停止了。學生抓住該裝置的工作原理之后，就可以在此基礎上進行變式練習，帶有孔塑料板的試管還可用干燥管和燒杯組合、U形管、底部有小孔的試管和燒杯組合代替等。

2.3利用探究式訓練，培養學生思維的創造性

以研究智力結構和創造性思維而聞名的美國心理學家吉爾福特（P.Guiford）認為創造性思維具有三個特點：流暢性、獨創性和靈活性。創造性思維還要對新穎獨特的觀念具有高度的敏感性，具有及時把握它們的能力。在進行實驗教學時，可從以下幾個方面逐步培養學生的創造性思維：

第一，實驗原理的選擇。傳統的實驗教學一般以講授為主，很少讓學生探討為什么要選擇這個反應原理，為什么要選擇這些試劑。例如，在學習實驗室制取CO2時，教師往往直接告訴學生用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取。但是學生心里會存在疑惑，因為在前面的學習中，學生已經知道有好多種可以生成CO2的反應，如人和動植物的呼吸、木炭的燃燒、木炭還原氧化銅、高溫煅燒碳酸鈣、碳酸鈉和鹽酸反應等，為什么不能用以上這些反應制取CO2呢？為了增強實驗的探究性，教師可以引導學生依據上面的反應設計對比實驗進行研究，引導學生從可行性、簡易性、安全性、環保性、反應速率、產物是否純凈等方面分析為什么不用上述的反應制取CO2，而是用大理石或石灰石和稀鹽酸制取CO2的原因。在這個過程中，學生的思維經歷了發散與聚合，使學生的創造性思維得到訓練。

第二，改進實驗裝置。初中化學課本中的很多實驗都可以進行改進。改進的原則是要有科學性、安全性、簡易性、可行性。例如，人教版義務教育課程標準實驗教科書《化學》上冊分別介紹了實驗室制取二氧化碳和氫氣的發生裝置，教師就可以引導學生分析這兩套裝置的不足之處。制取氫氣的發生裝置不足之處在于不能隨時添加液體藥品。制取二氧化碳的發生裝置雖然避免了上述的不足，但是，由于初次加入的液體藥品要浸沒長頸漏斗的下端，否則產生的氣體會從長頸漏斗逸出。因此初次加入液體的量可能會過多，有可能造成藥品浪費，因此可將氣體發生裝置改為微型裝置、或利用分液漏斗滴加液體。

第三，一裝置多用。右圖是一個多功能瓶。該多功能瓶的作用是：①用排空氣法收集氣體；②用排水法收集氣體；③洗氣；④給病人輸氧時的濕化瓶；⑤在a端連接一個量筒可以用來測量氣體的體積。

第四，課外小組實驗。無論是課堂演示實驗還是學生分組實驗，在時間上和內容上都受到很大限制。因此，組織學生進行課外小組實驗，更能鍛煉學生思維的創造性。實驗的課題可以由老師提供，也可以探究學生自己感興趣的課題。例如，學生可以分組探究雞蛋殼的成分、制作葉脈書簽、探究所在地區雨水的酸堿性等。當問題解決時，學生會感到非常有成就感，也就有了繼續探索的動力，促使學生不斷創新，在這個過程中，學生思維的創造性會得到大大的提高。

2.4培養學生思維的深刻性

深刻的思維是指通過事物的表面現象認識事物的本質及事物間的本質聯系。只有這樣去認識事物，才可以說是真正的認識了該事物。培養學生思維的深刻性，其關鍵是教師采取措施，使學生的思維由表及里，步步深入。這就要求教師所設計的教學措施，應具有使思維向深層發展的導向性。在實驗教學中，教師要善于引導學生對復雜的化學信息進行“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的思維過程，抓住事物的本質及內在聯系，認識事物的規律性，是培養學生思維深刻性的一個有效途徑。

例如，某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、NaOH中一種或幾種溶質，為驗證其組成進行如下實驗：

（1）混合溶液的溶質中一定含有___________________。

（2）無色氣體的化學式____________，產生該氣體的化學方程式為___________________________。

（3）按該加入試劑的順序，不能驗證的物質是________________，原因是__________________。改變上述三步中所用三種試劑的滴加順序，可以驗證是否有這種物質，則這三種試劑的滴加順序依次為___________（填寫序號），加入過量鹽酸時一定能觀察到的實驗現象為________________________。

本題的綜合性較強，要考慮試劑的選擇對后續離子檢驗造成的干擾，又要注意試劑使用的量可能產生的干擾，所以在設計時語言運用要準確到位，不能模糊不清。教師可引導學生作如下一步步深入思考：

①Na2SO4、Na2CO3、NaOH在混合溶液中解離出的離子有何異同？

②檢驗這三種物質可從鑒別什么離子入手？

③在第一步中加入過量的稀鹽酸溶液，溶液中可能發生哪幾個反應？

④在第二步中加入過量的Ba（NO3）2溶液有白色沉淀產生，能否證明溶液一定含有Na2SO4嗎？

⑤聯系問題③，最后滴入酚酞溶液，溶液不變色，能否證明溶液中一定不含NaOH嗎？

⑥針對第一步中過量的稀鹽酸溶液會干擾NaOH的鑒定，你能通過改變滴加試劑的順序，找到解決的方案嗎？

通過由淺入深的問題設計，既可以幫助學生全面準確地掌握知識，又能引導學生深刻思考問題，從而訓練了學生思維的深刻性。

3結語

中學化學實驗教學思維訓練對學生的實驗能力、思維能力和思維心理品質水平的提高有顯著的效果，思維訓練是發展學生智能的突破點。中學生化學實驗教學思維訓練能夠使學生掌握一整套科學的思維方法和學習規律，使學生的思維和學習納入科學化的軌道。中學生化學實驗教學思維訓練，能夠大幅度地提高化學學科以及其它學科的教學成績，是當前減輕中學生過重課業負擔的好途徑。中學生化學實驗教學思維訓練的成功能為其它學科的思維訓練提供經驗，而各學科思維訓練的廣泛開展，對中學生掌握科學的思維形式和思維方法，形成良好的思維心理品質，提高自身的思維能力，提高自身的文化素質，無疑是一種極好形式，這又能促進學生的化學能力的進一步提高。

參考文獻：

[1][蘇]瓦·阿·蘇霍姆林斯基.給教師的建議.教育科學出版社，1999.

[2][英]愛德華·德波諾.思維的訓練.生活.讀書.新知，三聯書店出版社.

[3]教育部編寫.素質教育觀念學習提要.三聯書店，2001.