論化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

吳雪剛

（江蘇省常熟市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，江蘇 常熟 215500）

摘 要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，初中階段是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的關(guān)鍵階段，教師應(yīng)立足于學(xué)生的實(shí)際情況及認(rèn)知能力，制訂適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)計劃，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。要應(yīng)用逆向思維，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力；延伸拓展實(shí)驗(yàn)探索過程，提升學(xué)生的思維能力；應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中的突發(fā)現(xiàn)象，創(chuàng)新學(xué)生的思維能力；靈活應(yīng)用對比實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新思維；能力培養(yǎng)

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

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，首先要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，變學(xué)生“被動學(xué)習(xí)”為“主動學(xué)習(xí)”。在平時的教學(xué)過程中，教師應(yīng)尊重學(xué)生，把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，應(yīng)樹立“教師與學(xué)生平等”的教學(xué)觀念，構(gòu)建良好的師生關(guān)系，進(jìn)而了解學(xué)生實(shí)際情況，設(shè)計出滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的教學(xué)方案。教學(xué)設(shè)計應(yīng)充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，為學(xué)生留出足夠的時間和空間進(jìn)行實(shí)踐和探索，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

一、應(yīng)用逆向思維，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

在初中化學(xué)的教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)的開展是一個動態(tài)化的過程，其間可能會出現(xiàn)各種各樣不可預(yù)知的情況。傳統(tǒng)的平鋪直敘的教學(xué)模式會使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生審美疲勞，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。因此，在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中，教師應(yīng)避免機(jī)械地講解和灌輸式教學(xué)，應(yīng)用逆向思維開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。要通過不同的實(shí)驗(yàn)操作手段，不同的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，讓學(xué)生時刻處于探究思維的環(huán)境中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)用逆向思維進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容有很多。例如，在學(xué)習(xí)“燃燒與滅火”這一內(nèi)容時，學(xué)生們知道了日常生活中常用CO2作為滅火劑，同時也學(xué)到了燃燒需要氧氣，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容大多數(shù)學(xué)生會得出這樣一個結(jié)論：CO2氣體能夠用來滅火，燃燒需要氧氣。此時，教師可以設(shè)計一個鎂條在CO2氣體中燃燒的實(shí)驗(yàn)來開拓學(xué)生的知識視野，打破學(xué)生固有的思維定式，讓學(xué)生知道燃燒不一定需要氧氣，同時也能認(rèn)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(xué)習(xí)“堿的性質(zhì)”這一內(nèi)容時，學(xué)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(xué)生就會認(rèn)為能使酚酞試液變成紅色的溶液就是堿溶液。這個結(jié)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(fā)現(xiàn)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(yīng)該是某種堿性溶液。

二、延伸拓展實(shí)驗(yàn)探索過程，提升學(xué)生的思維能力

初中化學(xué)教材中有許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，它們是課堂教學(xué)的重要組成部分，也是化學(xué)教學(xué)的靈魂。完成這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容對于培養(yǎng)學(xué)生動手能力及思維創(chuàng)新能力有著極其重要的作用。初中化學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)設(shè)計往往比較簡單，結(jié)論比較明了。對此，教師應(yīng)不斷挖掘教學(xué)素材，拓展教學(xué)內(nèi)容，努力將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程有機(jī)地結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生的思維在探究的過程中向更科學(xué)、更深層次的方向發(fā)展，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。初中學(xué)生的好奇心和求知欲比較強(qiáng)，每一個化學(xué)實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)滴變化均能激發(fā)起他們濃厚的學(xué)習(xí)興趣。因此，拓展實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，應(yīng)盡量與學(xué)生的固有思維產(chǎn)生碰撞，磨擦出火花，從而使學(xué)生積極參與到教學(xué)活動中來，并主動進(jìn)行思考和探索。例如，在教學(xué)“CO2與Ca（OH）2的反應(yīng)”這一內(nèi)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(xué)生會發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁了。接著可繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生往石灰水中吹氣，再過一段時間后，發(fā)現(xiàn)石灰水又變清澈了。對這一化學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生必然會感覺到神奇，如此便激發(fā)了學(xué)生的好奇心。繼而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流討論，分析其變渾濁、又變清澈的原因，弄清其間發(fā)生的相應(yīng)化學(xué)變化。最后在老師的引導(dǎo)下學(xué)生得出正確結(jié)論：變渾濁是因?yàn)楹舫龅臍怏w中含有CO2氣體，CO2氣體與石灰水中Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成了不溶于水的CaCO3固體，即Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O。石灰水恢復(fù)清澈是因?yàn)槔^續(xù)呼氣導(dǎo)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(dǎo)學(xué)生思考：CaCO3明明難溶于水，為什么在上述實(shí)驗(yàn)中，還是與水相溶了呢？學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)以及觀看化學(xué)方程式會發(fā)現(xiàn)，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(shí)驗(yàn)鍛煉了學(xué)生的思維能力，使學(xué)生的思維能力得以提升。

三、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中的突發(fā)現(xiàn)象，創(chuàng)新學(xué)生的思維能力

初中化學(xué)課本中所涉及的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，大部分屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往提前預(yù)設(shè)。在實(shí)際的教學(xué)過程中，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能與預(yù)設(shè)的不一樣。例如，向NaOH溶液中滴加酚酞試液時，溶液應(yīng)該變成紅色。但在實(shí)際操作中，溶液變紅后又褪色了。教師應(yīng)妥善處理好實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因，還要設(shè)計出新的實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在具體操作中分析和探究出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因，并通過交流討論得出結(jié)論。這樣的教學(xué)方式能讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)活動中，同時激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。再如，在學(xué)習(xí)“二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒”這一內(nèi)容時，教師往往會開展實(shí)驗(yàn)探究活動。有時在實(shí)驗(yàn)過程中，二氧化碳熄滅蠟燭時，會出現(xiàn)異常現(xiàn)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(yù)設(shè)結(jié)果是下面的蠟燭先熄滅，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)設(shè)結(jié)果相反，導(dǎo)致無法證明CO2的密度大于空氣密度。對此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生做兩次實(shí)驗(yàn)，第一次是直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二次則改用紙漏斗深入到燒杯底部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生總結(jié)現(xiàn)象，并進(jìn)行思考：兩次實(shí)驗(yàn)有什么不同之處和相同之處？學(xué)生在經(jīng)過兩次實(shí)驗(yàn)后會發(fā)現(xiàn)：第一次實(shí)驗(yàn)與預(yù)設(shè)結(jié)果不同，第二次實(shí)驗(yàn)與預(yù)設(shè)結(jié)果一致。但是，不論是第一次實(shí)驗(yàn)，還是第二次實(shí)驗(yàn)，其最終的指向都是：CO2的密度比空氣大。這是因?yàn)榈谝淮螌?shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些突發(fā)性問題，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生敢于思考、敢于質(zhì)疑和敢于創(chuàng)新。要引導(dǎo)學(xué)生抓住這些不起眼的地方，挖掘?qū)嶒?yàn)中的創(chuàng)新點(diǎn)，活躍學(xué)生的思維，營造輕松的課堂氛圍，進(jìn)而使學(xué)生的思維能力得以提高和發(fā)展。

四、靈活應(yīng)用對比實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生的思維能力

對比是科學(xué)探究中最常用的基本方法，是辨別和區(qū)分不同事物之間相同點(diǎn)和不同點(diǎn)的邏輯形式。初中化學(xué)的許多物質(zhì)之間存在著個性和共性。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中引入對比的思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，會更利于學(xué)生理解、掌握和鞏固所學(xué)知識。同時，一個好的對比實(shí)驗(yàn)設(shè)計，不僅能有效培養(yǎng)學(xué)生探究能力，還有助于訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性、發(fā)散性和創(chuàng)造性。例如，在學(xué)習(xí)“二氧化碳能與水反應(yīng)”這一內(nèi)容時，課本上設(shè)計了將二氧化碳?xì)怏w通入紫色石蕊試液中能使紫色石蕊試液變成紅色這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在這個實(shí)驗(yàn)中，許多學(xué)生會誤認(rèn)為是二氧化碳?xì)怏w使紫色石蕊試液變成了紅色。那么該如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白，不是二氧化碳?xì)怏w使紫色石蕊試液變成了紅色，而是二氧化碳?xì)怏w與水反應(yīng)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(zhǔn)備四個用石蕊試液噴灑過的干燥的紙花，設(shè)計成以下圖示的四組對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，則能很好地解決以上難題。

（I）組實(shí)驗(yàn)說明酸溶液可以使紫色石蕊試液變成紅色。（Ⅱ）組實(shí)驗(yàn)說明水不能使紫色石蕊試液變成紅色。（Ⅲ）組實(shí)驗(yàn)說明二氧化碳?xì)怏w不能使紫色石蕊試液變成紅色。（Ⅳ）組實(shí)驗(yàn)說明二氧化碳與水反應(yīng)后生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊試液變成了紅色。通過設(shè)計這樣的四組對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更容易理解不是水、也不是二氧化碳?xì)怏w使紫色石蕊試液變成紅色，而是二氧化碳與水反應(yīng)生成的一種酸性物質(zhì)（碳酸）使紫色石蕊試液變成了紅色。此種對比實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡潔明了，同時又便于學(xué)生理解和掌握。

五、結(jié)束語

初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。作為一名化學(xué)教師應(yīng)充分發(fā)揮課堂教學(xué)這一主渠道的作用，努力將學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)滲透在平時教學(xué)的各個環(huán)節(jié)之中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，引導(dǎo)學(xué)生大膽實(shí)踐，勇于探索，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生成長成才。

參考文獻(xiàn)：

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