化學實驗對激發(fā)學生創(chuàng)新思維的作用

朱新鋒

（福建省南平市塔前中學）

我國著名化學家戴安邦指出：“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的，全面的化學教育要求既傳授化學知識和技巧，又訓練科學方法與思維，還培養(yǎng)科學精神和品德，學生在化學實驗中是學習的主體，在教師指導下，進行實驗訓練，用實驗解決化學問題，使各項智力皆得到發(fā)展。”因此，利用實驗培養(yǎng)學生的各種思維是一種有效的教學形式。

一、利用知情意行的實驗環(huán)境，營造創(chuàng)新氛圍

研究性實驗是學生自主學習的過程，無論是運用已有知識或是新知識的建構，都是學生通過高水平思維活動產(chǎn)生的結果。當然教學時教師的教法也應該發(fā)生轉變，也就是改以前的驗證性實驗為研究性實驗，為實驗設計“發(fā)現(xiàn)問題→發(fā)現(xiàn)構想→發(fā)現(xiàn)解答”的過程，實質上就是學生創(chuàng)造性思維生成的過程。而從體驗心理學的角度來看，實驗不只是一個簡單的操作過程，更是學習主體知情意行的一個很好的體驗過程。設計研究性實驗的重要目標就是：為學生探索知識建立一個實驗環(huán)境；營造一種易于發(fā)生創(chuàng)造行為的氛圍；引發(fā)學生探索知識的動機，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力。

要實現(xiàn)培養(yǎng)目標，設計實驗時要“學生化”和“問題化”，學生在實驗過程中教師要放手讓學生動手動腦，即讓實驗過程不斷生成問題情境，讓學習通過實驗解決問題來建構知識。在《二氧化碳》一課教學過程中，了解了二氧化碳的物理性質以后，我設計了這樣一組實驗讓學生兩人一組自己設法制取二氧化碳。實驗設計為：

給定試劑：木炭、食鹽、小塊大理石、碳酸鈉粉末、稀鹽酸、稀硫酸。

學生實驗過程 知識基礎 實驗結果（1）木炭燃燒 碳與氧氣反應生成二氧化碳 生成問題（無法收集）（2）加熱分解大理石、碳酸鈉固體受熱分解制取氣體（如氯酸鉀、堿式碳酸銅的分解）生成問題（無明顯反應）（3）a.大理石分別與稀鹽酸、稀硫酸反應 有固體與液體反應制 生成問題（與硫酸反應后程緩慢）b.碳酸鈉分別與稀鹽酸、稀硫酸反應取氣體的實例（如H2的制取）無鹽與酸反應的知識 生成問題（反應速度過快、收集困難）（4）得出實驗室用大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳（新知識達成） 解決問題（部分學生成功）

給定儀器：試管、單孔橡皮塞、導管、集氣瓶、酒精燈、鐵架臺等。

實驗任務：制取和收集一瓶二氧化碳。

觀察各組的實驗過程，根據(jù)大多數(shù)小組的表現(xiàn)，我簡單分析列表如上表。

學生在實驗過程中情緒始終高漲，達到了我們預期的效果，而學生的實驗程序也與設計思路相吻合。即：A.體現(xiàn)學生運用已學知識的能力。學生都選擇含碳元素的物質作為首選反應物，完全棄用氯化鈉；都采用了過程（1）（2）兩個反應。B.要求學生大膽探索，勇于創(chuàng)新。過程（3）的出現(xiàn)；對無法抉擇的小組，教師可提示。C.體現(xiàn)觀察能力、分析解決問題的能力。由過程（3）到過程（4）；由不同小組各自發(fā)表意見，教師作最后歸納總結。

二、利用實驗的研究情境，為學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)創(chuàng)造條件

化學課中要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維就應該充分利用實驗，改驗證實驗為探究實驗，讓學生自己提出問題進行大膽的猜想、假設，然后為驗證自己的猜想和假設進行實驗。學生應能自己找出實驗的原理，設計實驗方案，討論實驗方案并選擇實驗儀器。學生在整個實驗過程中經(jīng)歷與科學家相似的探究過程，親自參加了化學問題的提出、假設、實驗及問題的驗證解決等活動過程。化學實驗應用于生活，激發(fā)求知欲。以化學實驗作為探究性的途徑，就必須充分發(fā)揮化學實驗的探究功能,要注意從生產(chǎn)、生活實際中挖掘素材，設計實驗方案，如《燃燒和滅火》一節(jié)設成逐步探究式：燃燒的條件是什么？如何滅火？結合生活實踐，討論：火災發(fā)生后如何自救？例如，油鍋著火了，采用什么方法滅火？有的學生說用水澆滅，立刻被大多數(shù)學生否定，因為油比水的密度小，浮在水上面，增大了與氧氣的接觸面積，火會著得更旺；有的學生說用沙子滅火，方法可行，但很少家庭廚房中準備沙子；最后有學生說蓋鍋蓋，得到了大家一致的肯定。這些來源于生產(chǎn)生活實際的實驗探究性強，能最大限度地調動學生學習的主動性，使學生產(chǎn)生強烈的探究欲望，以通過以上一系列的假設和推想考慮如何去驗證。

三、利用實驗設疑作用，使學生處于有效的積極思維狀態(tài)

學生的思維活動是在他們感到迫切需要解決新問題時開始，因此，在教學中應充分發(fā)揮實驗的設疑作用，使實驗內容和所學知識具體化、條理化、問題化，啟發(fā)學生強烈的求知欲望，使學生始終處于有效的積極思維狀態(tài)。例如，我們將氯氣的制取及性質實驗做如下改動，在藥品中準備了二氧化錳、濃鹽酸、硝酸、硝酸鉀等，并提出問題：制取氯氣用什么藥品好？以上幾種藥品兩兩組合有幾種制氯氣的反應？生成的氯氣通入濕潤的有色布條和干燥的有色布條有何不同？學生帶著這些問題，經(jīng)過動手、動腦，不僅提高了學習興趣，鞏固了所學知識，同時還培養(yǎng)了獨立思維能力。

四、讓學生親歷科學探究的過程，學會科學探究的方法

要將實驗教學作為科學探究的手段，讓學生親歷科學探究的過程，從而學會科學探究的方法。做好探究性實驗的關鍵問題在于實驗設計，在教學中要加強實驗設計能力的培養(yǎng)，放開手腳，讓學生獨立設計實驗。這個過程可總結為“提出問題—猜想與假設—制訂計劃—實驗驗證（搜集證據(jù)）—解釋與結論—反思與評價—表達與交流—應用”八個基本環(huán)節(jié)。例如，在做“鹽酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應”這一演示實驗時，讓學生提出質疑：鹽酸與氫氧化鈉溶液都是無色的溶液，反應也沒有任何實驗現(xiàn)象，二者真的發(fā)生了化學反應？經(jīng)過思考，學生提出猜想“氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了化學反應，但無法確定是否恰好完全反應”，學生制訂計劃“用酚酞試液或石蕊試液來驗證二者發(fā)生了反應”，再通過一系列的實驗驗證、解釋、反思、交流等步驟，使學生真正明確中和反應的實質。

在教學中，教師要注意挖掘實驗的內涵，使實驗教學切實在培養(yǎng)和訓練學生創(chuàng)造性思維上起到作用。實驗中，教師要積極改進實驗，積極探索，以有利于學生質疑，培養(yǎng)學生的求異思維和創(chuàng)新意識，多角度分析實驗，增加學生思維的靈活性。

周繼敏.中學化學探索性實驗的設計研究［J］.中學化學教學參考，2002（3）.