化學(xué)實(shí)驗(yàn)對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的作用

朱新鋒

（福建省南平市塔前中學(xué)）

我國著名化學(xué)家戴安邦指出：“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的，全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧，又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維，還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德，學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體，在教師指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題，使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展。”因此，利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的各種思維是一種有效的教學(xué)形式。

一、利用知情意行的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，營造創(chuàng)新氛圍

研究性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，無論是運(yùn)用已有知識或是新知識的建構(gòu)，都是學(xué)生通過高水平思維活動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)然教學(xué)時(shí)教師的教法也應(yīng)該發(fā)生轉(zhuǎn)變，也就是改以前的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為研究性實(shí)驗(yàn)，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)“發(fā)現(xiàn)問題→發(fā)現(xiàn)構(gòu)想→發(fā)現(xiàn)解答”的過程，實(shí)質(zhì)上就是學(xué)生創(chuàng)造性思維生成的過程。而從體驗(yàn)心理學(xué)的角度來看，實(shí)驗(yàn)不只是一個(gè)簡單的操作過程，更是學(xué)習(xí)主體知情意行的一個(gè)很好的體驗(yàn)過程。設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)的重要目標(biāo)就是：為學(xué)生探索知識建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境；營造一種易于發(fā)生創(chuàng)造行為的氛圍；引發(fā)學(xué)生探索知識的動(dòng)機(jī)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要“學(xué)生化”和“問題化”，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中教師要放手讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，即讓實(shí)驗(yàn)過程不斷生成問題情境，讓學(xué)習(xí)通過實(shí)驗(yàn)解決問題來建構(gòu)知識。在《二氧化碳》一課教學(xué)過程中，了解了二氧化碳的物理性質(zhì)以后，我設(shè)計(jì)了這樣一組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生兩人一組自己設(shè)法制取二氧化碳。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(xué)生實(shí)驗(yàn)過程 知識基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）木炭燃燒 碳與氧氣反應(yīng)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(yīng)）（3）a.大理石分別與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng) 有固體與液體反應(yīng)制 生成問題（與硫酸反應(yīng)后程緩慢）b.碳酸鈉分別與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)取氣體的實(shí)例（如H2的制?。o鹽與酸反應(yīng)的知識 生成問題（反應(yīng)速度過快、收集困難）（4）得出實(shí)驗(yàn)室用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳（新知識達(dá)成） 解決問題（部分學(xué)生成功）

給定儀器：試管、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、集氣瓶、酒精燈、鐵架臺等。

實(shí)驗(yàn)任務(wù)：制取和收集一瓶二氧化碳。

觀察各組的實(shí)驗(yàn)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(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中情緒始終高漲，達(dá)到了我們預(yù)期的效果，而學(xué)生的實(shí)驗(yàn)程序也與設(shè)計(jì)思路相吻合。即：A.體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識的能力。學(xué)生都選擇含碳元素的物質(zhì)作為首選反應(yīng)物，完全棄用氯化鈉；都采用了過程（1）（2）兩個(gè)反應(yīng)。B.要求學(xué)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(jié)。

二、利用實(shí)驗(yàn)的研究情境，為學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)創(chuàng)造條件

化學(xué)課中要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維就應(yīng)該充分利用實(shí)驗(yàn)，改驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己提出問題進(jìn)行大膽的猜想、假設(shè)，然后為驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生應(yīng)能自己找出實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，討論實(shí)驗(yàn)方案并選擇實(shí)驗(yàn)儀器。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)歷與科學(xué)家相似的探究過程，親自參加了化學(xué)問題的提出、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)及問題的驗(yàn)證解決等活動(dòng)過程?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于生活，激發(fā)求知欲。以化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為探究性的途徑，就必須充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究功能,要注意從生產(chǎn)、生活實(shí)際中挖掘素材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如《燃燒和滅火》一節(jié)設(shè)成逐步探究式：燃燒的條件是什么？如何滅火？結(jié)合生活實(shí)踐，討論：火災(zāi)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(xué)生說用水澆滅，立刻被大多數(shù)學(xué)生否定，因?yàn)橛捅人拿芏刃?，浮在水上面，增大了與氧氣的接觸面積，火會(huì)著得更旺；有的學(xué)生說用沙子滅火，方法可行，但很少家庭廚房中準(zhǔn)備沙子；最后有學(xué)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(shí)際的實(shí)驗(yàn)探究性強(qiáng)，能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，以通過以上一系列的假設(shè)和推想考慮如何去驗(yàn)證。

三、利用實(shí)驗(yàn)設(shè)疑作用，使學(xué)生處于有效的積極思維狀態(tài)

學(xué)生的思維活動(dòng)是在他們感到迫切需要解決新問題時(shí)開始，因此，在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的設(shè)疑作用，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所學(xué)知識具體化、條理化、問題化，啟發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望，使學(xué)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(zhì)實(shí)驗(yàn)做如下改動(dòng)，在藥品中準(zhǔn)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(yīng)？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(xué)生帶著這些問題，經(jīng)過動(dòng)手、動(dòng)腦，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，鞏固了所學(xué)知識，同時(shí)還培養(yǎng)了獨(dú)立思維能力。

四、讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程，學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法

要將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為科學(xué)探究的手段，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程，從而學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法。做好探究性實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問題在于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在教學(xué)中要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，放開手腳，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這個(gè)過程可總結(jié)為“提出問題—猜想與假設(shè)—制訂計(jì)劃—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（搜集證據(jù)）—解釋與結(jié)論—反思與評價(jià)—表達(dá)與交流—應(yīng)用”八個(gè)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(yīng)”這一演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生提出質(zhì)疑：鹽酸與氫氧化鈉溶液都是無色的溶液，反應(yīng)也沒有任何實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，二者真的發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？經(jīng)過思考，學(xué)生提出猜想“氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，但無法確定是否恰好完全反應(yīng)”，學(xué)生制訂計(jì)劃“用酚酞試液或石蕊試液來驗(yàn)證二者發(fā)生了反應(yīng)”，再通過一系列的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、解釋、反思、交流等步驟，使學(xué)生真正明確中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

在教學(xué)中，教師要注意挖掘?qū)嶒?yàn)的內(nèi)涵，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)切實(shí)在培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)造性思維上起到作用。實(shí)驗(yàn)中，教師要積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，積極探索，以有利于學(xué)生質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的求異思維和創(chuàng)新意識，多角度分析實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生思維的靈活性。

周繼敏.中學(xué)化學(xué)探索性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)研究［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2002（3）.