論化學實驗中學生創新思維的培養

吳雪剛

（江蘇省常熟市實驗中學，江蘇 常熟 215500）

摘 要：化學是一門以實驗為主的學科，初中階段是培養學生創新思維的關鍵階段，教師應立足于學生的實際情況及認知能力，制訂適合學生發展的教學計劃，提高學生分析問題和解決問題的能力。要應用逆向思維，改變傳統實驗方式，培養學生的思維能力；延伸拓展實驗探索過程，提升學生的思維能力；應用實驗中的突發現象，創新學生的思維能力；靈活應用對比實驗，拓展學生的思維能力。

關鍵詞：初中化學；實驗；創新思維；能力培養

中圖分類號：G420；633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2017）17-0003-02

要培養學生的創新思維，首先要激發學生學習化學的興趣，變學生“被動學習”為“主動學習”。在平時的教學過程中，教師應尊重學生，把學生作為學習的主體，應樹立“教師與學生平等”的教學觀念，構建良好的師生關系，進而了解學生實際情況，設計出滿足學生學習需求的教學方案。教學設計應充分考慮學生的認知特點，為學生留出足夠的時間和空間進行實踐和探索，進而培養學生的創新思維。

一、應用逆向思維，改變傳統實驗方式，培養學生的思維能力

在初中化學的教學過程中，實驗的開展是一個動態化的過程，其間可能會出現各種各樣不可預知的情況。傳統的平鋪直敘的教學模式會使學生在學習過程中產生審美疲勞，不利于學生學習興趣的培養。因此，在開展實驗教學活動中，教師應避免機械地講解和灌輸式教學，應用逆向思維開展實驗教學。要通過不同的實驗操作手段，不同的實驗體驗，讓學生時刻處于探究思維的環境中，培養學生的創新思維。在初中化學實驗教學中，應用逆向思維進行教學的內容有很多。例如，在學習“燃燒與滅火”這一內容時，學生們知道了日常生活中常用CO2作為滅火劑，同時也學到了燃燒需要氧氣，結合所學內容大多數學生會得出這樣一個結論：CO2氣體能夠用來滅火，燃燒需要氧氣。此時，教師可以設計一個鎂條在CO2氣體中燃燒的實驗來開拓學生的知識視野，打破學生固有的思維定式，讓學生知道燃燒不一定需要氧氣，同時也能認識到CO2氣體的多面性，它雖不能燃燒，但具有助燃性。再如，在學習“堿的性質”這一內容時，學生了解到在氫氧化鈉、氫氧化鈣溶液中滴加酚酞試液后，酚酞試液變成了紅色。此時，有的學生就會認為能使酚酞試液變成紅色的溶液就是堿溶液。這個結論正確嗎？這時教師可以在碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液，觀察顏色的變化，發現酚酞也變成了紅色，這說明使酚酞試液變成紅色的溶液不一定是堿溶液，而應該是某種堿性溶液。

二、延伸拓展實驗探索過程，提升學生的思維能力

初中化學教材中有許多實驗內容，它們是課堂教學的重要組成部分，也是化學教學的靈魂。完成這些實驗教學內容對于培養學生動手能力及思維創新能力有著極其重要的作用。初中化學中的許多實驗設計往往比較簡單，結論比較明了。對此，教師應不斷挖掘教學素材，拓展教學內容，努力將教學內容與實驗教學過程有機地結合起來，引導學生的思維在探究的過程中向更科學、更深層次的方向發展，從而培養學生的創新思維。初中學生的好奇心和求知欲比較強，每一個化學實驗的點滴變化均能激發起他們濃厚的學習興趣。因此，拓展實驗的設計，應盡量與學生的固有思維產生碰撞，磨擦出火花，從而使學生積極參與到教學活動中來，并主動進行思考和探索。例如，在教學“CO2與Ca（OH）2的反應”這一內容時，教師可以取一支裝有澄清石灰水的試管，利用吸管往石灰水中吹氣，一段時間后學生會發現石灰水變渾濁了。接著可繼續引導學生往石灰水中吹氣，再過一段時間后，發現石灰水又變清澈了。對這一化學現象，學生必然會感覺到神奇，如此便激發了學生的好奇心。繼而引導學生進行交流討論，分析其變渾濁、又變清澈的原因，弄清其間發生的相應化學變化。最后在老師的引導下學生得出正確結論：變渾濁是因為呼出的氣體中含有CO2氣體，CO2氣體與石灰水中Ca（OH）2發生反應，生成了不溶于水的CaCO3固體，即Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O。石灰水恢復清澈是因為繼續呼氣導致CO2氣體增加，使CaCO3被溶解，即CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2。這時，老師要引導學生思考：CaCO3明明難溶于水，為什么在上述實驗中，還是與水相溶了呢？學生通過實驗以及觀看化學方程式會發現，CaCO3并不是在水中被溶解，而是在二氧化碳水溶液中被溶解。這個實驗鍛煉了學生的思維能力，使學生的思維能力得以提升。

三、應用實驗中的突發現象，創新學生的思維能力

初中化學課本中所涉及的化學實驗，大部分屬于驗證性實驗，即實驗結果往往提前預設。在實際的教學過程中，有些實驗現象可能與預設的不一樣。例如，向NaOH溶液中滴加酚酞試液時，溶液應該變成紅色。但在實際操作中，溶液變紅后又褪色了。教師應妥善處理好實驗過程中出現的異常現象，分析出現該現象的原因，還要設計出新的實驗方案，讓學生在具體操作中分析和探究出現異常現象的原因，并通過交流討論得出結論。這樣的教學方式能讓學生積極參與到課堂教學活動中，同時激發了學生的創新思維，提高了學生分析問題和解決問題的能力。再如，在學習“二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒”這一內容時，教師往往會開展實驗探究活動。有時在實驗過程中，二氧化碳熄滅蠟燭時，會出現異常現象：上面的蠟燭比下面的蠟燭先熄滅。由于CO2的密度比空氣的密度大，預設結果是下面的蠟燭先熄滅，實驗現象與預設結果相反，導致無法證明CO2的密度大于空氣密度。對此，教師可以引導學生做兩次實驗，第一次是直接進行實驗，第二次則改用紙漏斗深入到燒杯底部進行實驗。經過實驗，讓學生總結現象，并進行思考：兩次實驗有什么不同之處和相同之處？學生在經過兩次實驗后會發現：第一次實驗與預設結果不同，第二次實驗與預設結果一致。但是，不論是第一次實驗，還是第二次實驗，其最終的指向都是：CO2的密度比空氣大。這是因為第一次實驗中，CO2是從高于蠟燭的頂端燒杯口倒入燒杯，不論蠟燭熄滅的順序怎樣，最終蠟燭都會熄滅，這可以說明CO2在不斷下沉，即CO2的密度比空氣的大。總之，針對在化學實驗中出現的一些突發性問題，教師應當鼓勵學生敢于思考、敢于質疑和敢于創新。要引導學生抓住這些不起眼的地方，挖掘實驗中的創新點，活躍學生的思維，營造輕松的課堂氛圍，進而使學生的思維能力得以提高和發展。

四、靈活應用對比實驗，拓展學生的思維能力

對比是科學探究中最常用的基本方法，是辨別和區分不同事物之間相同點和不同點的邏輯形式。初中化學的許多物質之間存在著個性和共性。教師在實驗教學過程中引入對比的思路進行實驗探究，會更利于學生理解、掌握和鞏固所學知識。同時，一個好的對比實驗設計，不僅能有效培養學生探究能力，還有助于訓練學生思維的靈活性、發散性和創造性。例如，在學習“二氧化碳能與水反應”這一內容時，課本上設計了將二氧化碳氣體通入紫色石蕊試液中能使紫色石蕊試液變成紅色這一實驗內容。在這個實驗中，許多學生會誤認為是二氧化碳氣體使紫色石蕊試液變成了紅色。那么該如何設計實驗讓學生明白，不是二氧化碳氣體使紫色石蕊試液變成了紅色，而是二氧化碳氣體與水反應生成的碳酸使紫色石蕊試液變成了紅色呢？此時老師可以準備四個用石蕊試液噴灑過的干燥的紙花，設計成以下圖示的四組對比實驗進行實驗探究，則能很好地解決以上難題。

（I）組實驗說明酸溶液可以使紫色石蕊試液變成紅色。（Ⅱ）組實驗說明水不能使紫色石蕊試液變成紅色。（Ⅲ）組實驗說明二氧化碳氣體不能使紫色石蕊試液變成紅色。（Ⅳ）組實驗說明二氧化碳與水反應后生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊試液變成了紅色。通過設計這樣的四組對比實驗，學生更容易理解不是水、也不是二氧化碳氣體使紫色石蕊試液變成紅色，而是二氧化碳與水反應生成的一種酸性物質（碳酸）使紫色石蕊試液變成了紅色。此種對比實驗設計簡潔明了，同時又便于學生理解和掌握。

五、結束語

初中化學課程標準指出，化學教學的目標是激發學生的學習興趣，培養學生創新精神，提高學生的實踐能力。作為一名化學教師應充分發揮課堂教學這一主渠道的作用，努力將學生的創新思維培養滲透在平時教學的各個環節之中，激發學生學習的主動性和積極性，引導學生大膽實踐，勇于探索，從而提高學生的綜合素質，促進學生成長成才。

參考文獻：

[1]丁莉.化學教學中學生逆向思維的培養及應用[J].中學化學教學參考，2016（02）.

[2]苗運良.實驗教學中巧用對比實驗[J].化學教與學，2012（27）.