在化學實驗教學中開拓思維培養能力

化學教科書注重通過實驗來反映化學原理和事實，淡化了學生實驗與演示實驗的界限，提倡學生多做實驗，把實驗作為化學學習的重要手段。而化學探究實驗能夠幫助學生獲取基礎知識和基本理論，能夠激發學生的創新欲望和興趣，能夠發揮學生的積極性、主體性。

一、運用探究式教學

探究式實驗給學生提供一個通過親自探究來學習化學知識的途徑，是把學生看作是天生的探究者，從而培養學生科學的學習方法、創新意識及創新技能。

1．創設探索情境，提出探究問題

教師在教學中應盡量創設困惑(問題)情境，由學生自行提出問題，敢于設想，敢于懷疑前人的結論，激發好奇心和求新求知的欲望，產生親身探究的強烈意念，增強學生的創新意識。比如，在學生學習燃燒條件的活動與探究實驗中，教師可在活動前關上門窗、拉上窗簾，創設黑暗的情境，使學生產生較強的好奇心。教師將一小塊白磷用棉花和紙張包緊，在上面加一些廢紙，過一會兒，白磷在學生們的議論聲中突然起火燃燒，創設了“鬼火”的景光，激發了學生強烈的探索意念。由此而來，有很多問題便在學生之間討論開來：“不點火就能燃燒，真奇怪?”“火是怎樣來的?”“物質為什么可以著火燃燒呢?”等等。從而在學生中間出現了尋找問題根源的創新思維，提高了學生發現問題的能力。

2．創設探索情境，讓學生親臨探究

在教學時，教師可抓住知識重點改驗證性實驗為探索性實驗，讓學生處于一種主動探索知識的狀態，這對培養學生的創新能力和思維的開拓非常有利。比如，在學習酸與指示劑作用的性質時，教科書中編排有稀鹽酸或稀硫酸和指示劑進行簡單混合的驗證性實驗。假如教師或學生先設疑：水能否使石蕊試液變紅色?氯化鈉溶液是否也能使石蕊試液變紅色?氯化氫氣體能使石蕊試液變紅色嗎?然后，讓學生認真分析問題，設計探索問題的方案。在學生探索上述問題的基礎上，再進行稀鹽酸或稀硫酸和石蕊試液作用的實驗，學生很容易得出稀酸溶液中實際對石蕊試液起作用的成分，最后產生了所有的酸都有這種性質的總論。整個過程學生都處在探索和摸索的狀態，活躍了學生的思維，激發了其積極主動探索的熱情，激活了創新能力。

3．設計探究方案，開放實驗室

教科書中有些活動與探究實驗要求學生認真分析問題，處理相關信息和材料，然后自行設計探索實驗方案。一開始學生設計實驗方案可能有點困難，教師應做適當的引導，從設計實驗方案的科學性、可行性、安全性、創造性及實驗的趣味性培養學生設計實驗方案的方法，使學生養成良好的設計習慣，深化學生的創新思維。當學生按自己設計的方案進行實驗時，教師應大膽開放實驗室，讓學生親自尋找藥品和儀器，避免了傳統的“填鴨式”實驗和教師準備學生只管“照方抓藥”式實驗，又讓學生自由組合成小組方式，充分體現了師生互動、生生互動的特點。

二、創設課堂情境

創設課堂情景對學生來說，是引發認知沖突的條件，是探究思維的導火線，是學習的內驅力，它可以使學生的求知欲望由潛伏狀態轉為被激活的狀態。而對教師來說，它則是引發學生認知沖突的手段。

1．創設認知沖突情境

在學生原有知識儲備和知識經驗的基礎上，有意識地讓學生陷入新的困境，以形成新的認知沖突，從而喚起學生對新知識的渴望和探求的一種問題情境。例如，在“溶液的酸堿性”部分，讓學生測一測HCl、NaCl、NaOH及Na2CO3溶液的酸堿性，當學生滴加無色酚酞試液后，測知Na2CO3溶液顯堿性時，即產生了與已有認知(酸溶液顯酸性，堿溶液顯堿性)相矛盾的認知沖突。通過這類問題情景的創設，將學生置身于學習的矛盾氛圍中，可大大提高學生的求知欲，激活思維的興奮點，從中培養學生思維的嚴謹性、批判性和深刻性。

2．創設探究性實驗情境

傳統驗證性實驗教學模式是按“問題→原理→結論→實驗證明”的教學模式進行的，在教學過程中學生缺乏獨立思考和創造能力，對實驗結果只能機械記憶和機械操作。只有適當地增加探究性實驗的比重，讓學生主動地探究結論，才能激發學生的的學習熱忱和學習欲望。例如，當學習了金屬和鹽的置換反應后，一位學生寫出“2Na+CuSO4 =Na2SO4+Cu”這個錯誤的化學反應方程式，這是很多學生容易犯的共同問題。我就讓學生自己動手做Na和CuSO4溶液反應的實驗，在事先不知道結論的情況下，讓學生自己去探究。并要求描述實驗現象，展開分析討論。學生通過實驗現象，得出了并沒有紅色的銅生成，而是生成了藍色的氫氧化銅沉淀這一結論，這說明Na和CuSO4溶液不會發生置換反應，而是發生了其他的化學反應。這樣利用探究性實驗既解決了問題，又拓寬了學生的思維空間，讓學生在不知不覺中培養了嚴謹的科學態度和創新意識。

3．創設實際生活情境

理論聯系實際，是化學教學必須遵循的原則，同時也能使學生學以致用，對培養學生的能力，擴大學生的知識面，激發學生的學習動機與興趣等具有獨到的作用。例如：在講授二氧化碳一課時，可以通過對二氧化碳在自然界的循環的講述，說明二氧化碳在自然界的重要性，引入新課。當學完二氧化碳的性質后，可以讓學生用學過的知識解釋人工降雨的奧秘，大自然那千姿百態的鐘乳石、石柱、石筍等形成的化學原理。這樣，不僅加深了學生對二氧化碳性質的認識，而且大大地提高了其學習化學的興趣。只有與“生活”緊密聯系的課堂，才是真正的“新課堂”。只有讓學生把日常生活中的所見所聞與理論知識結合起來，將新知識與自己認知結構中的原有知識建立起實質的聯系，才有助于學生真正理解新的知識。

三、優化課外拓展

開展各種課外活動時，教師要正確引導學生按各自的愛好參加不同的興趣小組，充分發揮學生自身的潛能，發展自身的特長，圍繞某個主題進行大膽的創新，促使學生思維的開拓和能力的培養。除了開展一些趣味實驗、小制作、小發明等活動之外，筆者認為應重點放在以下三個方面：

1．開展實驗設計，激發創新意識

比如，在學完氧氣和二氧化碳性質后，我要求學生利用所學知識設計一個實驗來區別氧氣和二氧化碳兩種無色無味的氣體。此時學生思維活躍，大膽聯想，認真設計，努力創新，很快設計出了很多種方案。其中摘要幾種如下：①用燃著的木條試驗；②用一只小昆蟲試驗；③加入少量澄清石灰水試驗；④用兩個相同的塑料瓶收集兩種氣體，分別加入半瓶水；⑤用兩個相同的塑料瓶收集兩種氣體，分別加入半瓶氫氧化鈉溶液；⑥在兩個收集滿兩種氣體的集氣瓶中分別懸掛一枝浸有石蕊試液的紙花；⑦用燒紅的兩塊銅片試驗；⑧用兩塊浸有水珠的鐵片試驗；⑨取等體積的兩種氣體進行稱量。經過同學們動手動腦、創新設計，既激發了學生的創新意識，調動了學生的學習積極性，又鍛煉了學生的創新思維能力，收到了事半功倍的教學效果。

2．開展“家庭小實驗”活動，開拓創新思維

教科書中編排有約10個家庭小實驗，這些家庭小實驗都能使學生在家中反復做、反復觀察，對培養學生的獨立動手能力大有好處；同時，家庭小實驗沒有給出藥品、用具、步驟、現象等，對培養學生的創新精神和實踐能力，起著不可忽視的作用。比如，在學習了《水的凈化》一課之后，就要求學生自行設計一個家庭自來水凈化器，學生自行搜集資料，繪畫凈化流程圖，根據設計的實驗方案自己準備藥品和用具，再按方案實驗。每次活動結束后，教師再創造機會讓學生互相交流，共享成功的快樂，對啟發學生創新意識和培養學生實踐能力有更大的幫助。

3．開展課外“調查與研究”活動，拓展創新思路

化學學科中聯系生活實際的內容較多，教科書中基本每一單元都安排有學生的“調查與研究”活動，利用好這些活動，教學生學會思索、發現問題、解決問題，并能對有關部門提出一些合理的建議。比如，我在教完了《自然界的水》之后，引導學生進行家庭用水情況的調查，整個活動讓學生自己組織，自己設計，并在老師的指導下進行分析。鼓勵學生撰寫科學小論文，同時學生還收集到造成水污染的種種原因，并向地方水廠建議水質改良的方法。經過這些能使學生接觸到具體生動的生產實踐活動，擴大了學生的知識視野，提高了學生的動手能力和處理問題的能力，拓展了學生的創新思維。

（作者單位：江蘇省無錫市前洲中學）