實驗教學與學生能力的培養

郭娜麗

論述如何通過化學實驗教學的優勢培養學生的創造性思維能力：在實驗的同時提問學生、提示學生，讓學生認真觀察、思考、討論，最后得出正確的結論，使獲得化學知識的過程成為理解化學、聯系社會的過程。

化學是一門以實驗為基礎的學科。對于化學學科的教學，教師不僅要使學生掌握化學知識技能，培養學生解決化學問題的能力，還要重視化學創造能力的培養，為學生將來創造性地學習、工作打下良好的基礎。

何謂創造能力？就目前而言，可以認為運用一切已知信息，產生某種新穎獨特，有社會或個人價值的產品的能力。實驗是化學教學的基礎，現就化學實驗教學與創造能力的培養談些做法與體會。

1 利用實驗教學，培養學生的創造精神

1.1 開展探索性實驗，培養學生的創造精神

目前，中學化學教材中的實驗多為驗證性實驗。驗證性實驗是用實驗來論證已學過的化學知識的正確性，在實驗中學生處于被動接受知識的狀態，這種實驗模式缺乏對學生的思維能力、動手實踐能力、創新精神及創新能力的培養。而將教材中的某些驗證性實驗改為探究性實驗，可將學生帶入科學探索的情景中，使學生處于一種主動探索知識的興奮狀態，這對激發學生的創新欲望、培養學生的創新精神等方面所起的作用是驗證性實驗所無法替代的。

例如，在講解Fe(OH)2的制備和性質時，筆者就先告訴學生Fe(OH)2的顏色、狀態及溶解性，然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反應，讓學生仔細觀察，結果學生未能看到白色絮狀沉淀，而看到的是灰綠色的沉淀。該現象立即就會引起學生的思考，此時筆者便及時引導學生探索原因：1）為什么要用新制的FeSO4溶液？2）新制的FeSO4溶液中為何要放入一些鐵絲？3）為何要將滴管插入試管里溶液底部，慢慢地擠出NaOH溶液？4）久置的NaOH溶液中會溶解什么物質？

當學生通過認真思考、分析，得出FeSO4和Fe(OH)2易被空氣中的氧氣所氧化后，立即換一瓶經煮沸以除去氧氣的NaOH溶液重新進行實驗，再仔細觀察，結果觀察到的現象是：先得到白色沉淀，但過一會兒就轉變為灰綠色，隨后逐漸變為紅褐色。這一現象又引起學生的疑問：怎樣才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率減慢呢？結果經過學生一系列的思考、討論、比較以后，最后選用在FeSO4液面上滴加幾滴苯作保護層，再將滴管伸入試管底部，滴加煮沸過的NaOH溶液，就得到Fe(OH)2白色沉淀并保持較長的時間不變色。通過探究性實驗的開展，激發學生主動積極探索的精神，增強學生的自信，激活學生的創新能力。

1.2 重視觀察，鼓勵質疑，發展創造能力

直覺的主要依據是大量的觀察和實驗所提供的經驗事實的總和。法國著名微生物家巴斯德說得好：“在觀察領域中，機遇只偏愛那些有準備的頭腦。”可見只有依靠平時多思考，思維處于“激發態”，在觀察實驗時方“慧眼”獨具，一眼看穿，一通百通，突發智力的飛躍，產生直覺和靈感思維。因此，對每個實驗都要求學生務必認真觀察實驗現象，得出科學結論。

在化學實驗過程中學生經常會遇到一些新奇、異常的現象，教師應該抓住時機，要求學生多問幾個為什么，并追根究底，有時會有意想不到的收獲。如在做氯、溴、碘之間的置換反應的實驗中，當混合少量碘化鉀溶液和淀粉溶液時，可能會出現溶液變藍的異常現象。此時，教師應抓住機會及時引導學生分析原因，讓學生自行得出碘離子不穩定，易被空氣中的氧氣氧化成單質碘的結論。再如做鈉在氯氣中燃燒的實驗時，集氣瓶中可能會出現黃色煙霧，教師應引導學生去探索，得出是由于高溫時燃燒匙的鐵與氯氣發生反應成棕黃色的氯化鐵造成的。雖然這些收獲的“東西”可能是別人已經發現、提出或者解決了的，對于其他人或整個人類文明來說未必是創造性的發現和發明，但仍然應該把它們看做創造性活動的產物，因為通過這些活動培養了學生善于探索和革新的創造精神。

2 開展實驗設計，激發學生的創新意識

實踐是創新的搖籃，實驗設計是一個動手動腦并可培養學生各方面能力的過程。通過學生自己思考設計實驗，既可以培養學生動手動腦解決問題的能力，又可以培養學生的發散思維能力和創新設計的能力。如在高中課本中介紹過氯化氫和氨氣可以形成噴泉實驗，那么進而可以提問：1）其他氣體能否形成噴泉實驗呢？（像CO2、Cl2等氣體）2）形成的原理是什么？此時學生思維活躍，大膽聯想，認真設計，努力創新，從而可以得出只要燒瓶中的氣體易溶于下面燒杯中的溶液就可以形成噴泉。比如圓底燒瓶中裝CO2氣體，那么下面的燒杯中就可以裝氫氧化鈉溶液。很多學生的設計圖原理正確，設計新穎，并把化學與物理知識進行充分的綜合。同時把自己的設計思路介紹給同學，同學也對方法的可行性進行討論。學生在手腦并用的活動中迸發出創造的火花。此設計過程既激發了學生的創新意識，調動了學生的學習積極性，又培養和鍛煉了學生的創新思維能力，收到事半功倍的教學效果。

3 通過對失敗實驗的分析與思 考來培養學生的創造能力

對學生來講并不是每次實驗都是成功的，教師如能抓住時機幫助學生認真分析實驗失敗的原因，引導他們探索實驗成敗的關鍵，從而發現新事物、新問題，就能使學生的思維能力得到提高，創造方法得到培養。有些實驗與試劑的用量有關，如用量不當會產生意外的結果。如苯酚與溴水的反應是足量的苯酚溶液中滴加飽和溴水，但有的學生沒按要求逐滴到有白色沉淀為止，而是一下子加入大量溴水，結果觀察到的是四溴化物的黃色沉淀。還有一些實驗與試劑加入的順序有關，如不按順序或顛倒次序加入試劑會產生與預期完全不同的現象。如在比較Cl2、I2活潑性時，應是將氯水滴入KI淀粉溶液中，由溶液變藍來說明。但有的學生卻將數滴KI淀粉溶液滴入氯水中，此時由于氯水過量，生成的I2被進一步氧化成HIO3溶液而顯無色。在教學中教師如能及時利用這些材料，啟發學生去探索、去研究，不僅激發學生的求知欲，還能鍛煉學生的反省思維，從改變觀點和看法中培養創造能力。

4 創設實驗情境，培養學生的創造性思維能力

實驗情景的改變不是憑空而論的，而是根據一定的實驗目的，一定的研究方法的需要，從而有利于學生積極地參與教學活動而定的。比如，在演示Na與水反應的實驗時，可將原實驗改進為用投影儀配合的實驗，即將滴有酚酞試液的水注入投影儀上的培養皿中，再加入綠豆大小的鈉塊兒。改進的實驗不僅優于原實驗，而且也方便了全體學生觀察實驗現象。在實驗前教師可列出觀察目標：1）將鈉投入水中是沉還是浮？2）與水反應時會有什么現象？3）滴有酚酞的水的顏色有何變化？等等。學生在目標明確的情況下觀察實驗，既有利于培養學生的觀察能力與思維創造能力，還可以養成學生良好的觀察習慣，在觀察的同時要充分利用大腦來想、來記，當學生觀察完實驗后，讓學生總結所看到的現象，教師最后以“浮、游、球、嘶、紅”最簡捷的語言描述顯現出的實驗現象。這樣可顯著地提高學生對感性認識的持久性，更有利于學生抓住事物本質屬性。教師對實驗的改進及關鍵用語的提煉，有利于學生模仿，不僅使學生得到基本方法的訓練，而且對增進學生的學習興趣，激發學生的創造性有很大的益處。

總之，化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學可以激發學生學習化學的興趣，可以幫助學生形成化學概念，獲取化學知識和實驗能力，培養學生的觀察能力和實驗能力，還有助于培養學生的創造能力。而發揮實驗在提高化學教學中的作用，必須實驗與教學相結合，僅僅做幾個實驗是不夠的。實驗鮮明、生動的現象，使學生興奮甚至贊嘆，繼而出現“這是怎么回事”的心理要求，于是就猜想、思索，此時學生的思想處于觀察—興奮—疑問—思索的積極狀態，教師要抓住這個有利時機，發揮主導作用，啟發、誘導學生分析、推理、判斷，把感性認識上升為概念和理論。實驗是手段，其目的是通過實驗引其趣、激其疑、導其思、解其惑。這樣才能起到培養學生創新能力，達到提高教學質量的目的。

參考文獻

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（作者單位：河北省滄州市渤海新區中捷產業園區第一中學）