剖析實驗現象激發創新思維

徐雪林

摘 要：實驗是化學教學的特點和手段。實驗的教學既能為學生正確認識事物及其變化規律提供事實依據，又能培養學生觀察能力、分析問題、解決問題的能力。實驗現象更以生動有趣的魅力和豐富的內涵在培養學生創新思維上發揮了重要作用。

關鍵詞：剖析;活化;對比;創新

中圖分類號：G633.8 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1992-7711（2019）21-051-1

一、利用實驗現象，培養創新思維

豐富多彩的實驗現象為新課的導入、重點的把握、難點的突破等搭建了問題解決橋梁，也為學生化學知識的形成和鞏固發揮了鋪墊和強化作用。如果稍加挖掘與加工，我們會發現，實驗現象的解剖還可以為學生創新思維的培養開辟一片廣闊的天地。

1.分析實驗現象，啟動思維

在處理實驗現象時，往往有二種方法：一是驗證知識，以此來證明所傳授知識的科學性并加深記憶;二是探索知識，教師通過對現象的分析說明，可以使學生明白其中的道理并得出結論。由此可見，第二種方法更能體現學生的主體性與創造性。例如，在鈉和水反應的性質教學中，我沒有提供結論，而是先做了實驗：切一小塊鈉投入水中。結果學生看到了四個現象：（1）鈉浮在水面上。（2）鈉變成球狀。（3）鈉在水面上滾動。（4）鈉變小后消失。于是提出此現象說明了什么？讓學生討論。結果討論異常激烈，思維被有效地開拓了。最后形成了共識：得出（1）鈉密度比水小。（2）鈉與水反應時放熱將鈉熔化，說明鈉的熔點很低。（3）反應時有氣體產生，推動鈉在水面上滾動。（4）反應生成了可溶性物質。然后進一步挖掘：氣體是什么？生成了什么可溶性物質？再做兩個實驗，一是收集氣體并檢驗，二是溶液中滴加酚酞，學生推理后很自然地得出了結論。

2.挖掘現象原因，活化思維

教學既要讓學生知其然，又知其所以然，由此而獲得的知識才能被靈活地運用。所以處理實驗的現象時，教師既要分析其說明了什么，又要能解釋為什么？例如在蔗糖中滴加濃硫酸時，發現蔗糖變黑，同時體積變大，變成了黑色面包。為什么有此現象呢？變黑現象很快找到了原因，但為何體積變大，學生們不得要領。于是我及時啟發，讓他們的思維活化。我說變黑說明生成了什么？變黑后會不會有連鎖反應？學生們很快圍繞我的提示展開想象，終于找到了原因。因此，簡單的一個實驗，經過了有效的處理，既復習了濃H2SO4的性質，又活化了學生的思維，也培養了學生分析問題、解決問題的能力。

3.比較實驗現象，變通思維

創造性思維不僅要求思維的廣度與深度，還要求思維的靈活性。通過對不同實驗現象以及相似實驗現象的比較中，學生的靈活性與應變能力可以得到有效地開發和培養。例如在做SO2通入澄清石灰水實驗時，我又同時做了二氧化碳通入澄清石灰水實驗，結果發現現象驚人地相似，引導學生分析后很自然得出先生成CaSO3沉淀，后轉化為Ca（HSO3）2。

從以上的教學實例，我們可以得到兩點啟發：一是分析實驗現象的教學設計應著眼于激發學生創新心理活動。二是要激發學生積極參與理性思辨的全過程，從而使思維縱橫開合與靈活變通。

二、探討反常現象，激發創新思維

在化學實驗中，無論準備如何充分，也無論教學經驗如何豐富，碰到反常的實驗現象是常有的事。反常的現象不僅為我們制造了認知的沖突，同時也為我們提供了挑戰的機遇。如果處理得當，這將是培養學生創造思維，引導學生探索未知和發現真理的極佳機會。

1.條件影響下的反常，對比實驗，析原因

很多實驗須在嚴格的條件控制下進行，如果條件不同，則會產生不同的現象，得出不同的結論。為了讓學生牢固掌握條件的作用，活躍思維活動，我常常采用對比實驗。例如甲烷的制取實驗時。我先用醋酸鈉晶體和堿石灰加熱，結果產生大量氣體，但始終點不著，出現了反常現象，是不是甲烷不能燃燒呢？于是我又用無水醋酸鈉和堿石灰，結果產生的氣體能點燃。由此讓學生對比、分析，不難發現試劑不同。說明有水存在時不能得到甲烷。然后再設疑：為什么必須干燥？通過分析反應的實質，學生得出有水存在使醋酸鈉和氫氧化鈉變成離子，不能在甲基處斷鍵，產生的氣體是水蒸氣。這樣比較，使學生既認識了堿石灰的作用，又掌握了反應的實質，更重要的是在對比與討論中充分鍛煉了學生的創造性思維。

2.操作不當的反常，層層追查，究原因

在學生做蔗糖的性質的分組實驗時，我要求學生設計用銀鏡反應驗證蔗糖水解的產物。結果很多學生沒有得到銀鏡而得到了灰色的沉淀。產生這一現象時，我沒有正面回答反常的原因，而是要求學生自己審查各個環節，讓他們從試劑的用量、反應的環境等查找。又一次給學生創造了積極思維的機會。經過學生的層層追查，結果在反應的環境上找到了原因：由于水解時加酸作催化劑，如果不用堿中和其中的酸，就會破壞銀氨溶液。當然不可能產生銀鏡了。這樣追問，使學生嘗到了經過自己的努力，從失敗走向成功的喜悅。雖然這并不是發明創造，卻鍛煉了發明創造所必須的思維。

3.試劑干擾下的反常，分析過程，找原因

為了引導學生大膽地假設和猜想，有時我故意制造一些反常的實驗。如蔗糖的銀鏡反應，由于一般市售的蔗糖都含有一定量的葡萄糖，所以肯定會出現反常的現象。但我佯作不知，仍然按課本做了實驗，結果反常如期而至。在肯定蔗糖不具有還原性的前提下，我要求學生分析過程，大膽懷疑。經過過程的詳細審查，確定操作準確無誤后，學生真的大膽懷疑到了蔗糖上，認為蔗糖不純。我非常高興，繼而又提出如何認準“罪魁禍首”是蔗糖。學生又想到了分離和提純。用了純蔗糖后，果真使反常的現象變為正常了。

總之，創新思維基于實驗，始于問題，教師只有在教學中不斷地給學生提供質疑的機會，培養他們善于質疑，樂于尋根挖源，讓設疑、質疑和釋疑貫穿于實驗教學的始終，才能培養出具有創新精神的新型人才。

（作者單位：吳江中學，江蘇 蘇州215000）