學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法與創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)淺談

張龍海

摘要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的地位可謂舉足輕重。因此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)尤為重要。依據(jù)《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πǎ耗茏R(shí)別常用儀器和較為典型的實(shí)驗(yàn)裝置圖；能用正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作完成《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)；能觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，處理簡單實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能得出合理結(jié)論；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?，設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物質(zhì)的制備、鑒別、分離和提純操作。能設(shè)計(jì)簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方案，并對簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出正確評(píng)價(jià)。本文主要從三方面來論述化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法與創(chuàng)新思維能力的提升。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；思維方法；創(chuàng)新思維

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）10-0057

學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘蕾囉谡_的實(shí)驗(yàn)思維。學(xué)生的創(chuàng)新能力主要體現(xiàn)在學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中的思維方法有清晰的感知、深刻的領(lǐng)會(huì)、透徹的理解和創(chuàng)新的應(yīng)用。而思維方法的掌握能使學(xué)生具備創(chuàng)新的潛力，能指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何運(yùn)用自己的智慧去進(jìn)行創(chuàng)造性的思考和操作，產(chǎn)生新穎、獨(dú)特、具有社會(huì)價(jià)值和個(gè)人價(jià)值的創(chuàng)造性成果。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須重視科學(xué)思維方法的教與學(xué)

實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合體現(xiàn)，從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作到分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)歸納規(guī)律，都離不開科學(xué)的思維方法。思維方法在方法論意義上指導(dǎo)著實(shí)驗(yàn)的操作及思考問題、解決問題所采用的手段或方式?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法有觀察法、分析法、歸納法、對比法、類比法以及綜合法等。具備了正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維方法，有助于揭示要研究的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)規(guī)律的本質(zhì)屬性和內(nèi)部規(guī)律。在現(xiàn)行的人教版初中化學(xué)教材的選材中，隨處都可覓見閃爍著創(chuàng)造性工作的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)家巧妙而靈活的思維方法。如空氣中氧氣含量的測定等。就其思維方法來說，是一種“觀察——推理——?dú)w納”法。教材的設(shè)計(jì)讓學(xué)生觀察集氣瓶中進(jìn)入水的體積，分析產(chǎn)生的原因，進(jìn)一步得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。通過對紅磷點(diǎn)燃方式的改變，引領(lǐng)學(xué)生對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和環(huán)保的思考。教師要善于通過具體的實(shí)驗(yàn)，啟迪學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在思維方法上存在的問題

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的認(rèn)識(shí)活動(dòng)已不僅是理解已經(jīng)學(xué)習(xí)過的化學(xué)原理、變化規(guī)律，學(xué)會(huì)做幾個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，更重要的是要掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法。思維方法比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為重要。結(jié)果主要以知識(shí)的形式出現(xiàn)，知識(shí)本身在人的頭腦中存留的時(shí)間不會(huì)太長，日后用不到的知識(shí)很快就會(huì)被遺忘。有用的是思維的方法。方法是有效的、靈活的和富有創(chuàng)造性的。而在目前的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師在對學(xué)生思維方法的指導(dǎo)上存在一些問題，主要表現(xiàn)在：

1. 教學(xué)的功利性，使對學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)被淡化。考什么教什么、考什么做什么，甚至押題、賭題，不按教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)開設(shè)、學(xué)生不進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、黑板上講實(shí)驗(yàn)、試卷上做實(shí)驗(yàn)成為一種普遍現(xiàn)象。

2. 教師對實(shí)驗(yàn)的程序性強(qiáng)調(diào)過多，學(xué)生被動(dòng)地按步驟操作，束縛了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的發(fā)揮

化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)習(xí)活動(dòng)的主動(dòng)性和創(chuàng)新能力密不可分，創(chuàng)新是建立在學(xué)習(xí)活動(dòng)主動(dòng)性的基礎(chǔ)之上的，主動(dòng)性發(fā)揮的程度，反映了創(chuàng)新的學(xué)習(xí)水平。學(xué)生只有主動(dòng)地感知、主動(dòng)地質(zhì)疑問難、主動(dòng)地解疑，調(diào)動(dòng)思維的積極參與，其智力活動(dòng)才會(huì)具有更高的創(chuàng)新性?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要求學(xué)生按照某種統(tǒng)一的模式去思考，對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟過于詳細(xì)的講解，給予了學(xué)生過多過細(xì)的指導(dǎo)，學(xué)生缺少探索、自由發(fā)揮的情境，不利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

3. 僅僅將實(shí)驗(yàn)視為知識(shí)的鞏固過程而不是學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程

教師認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)是回顧、學(xué)習(xí)和接受已建立的化學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法等。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一種重復(fù)，而不是創(chuàng)新、發(fā)明，對學(xué)生而言不可能有思維方法上的創(chuàng)新。教師受到這種既有教學(xué)觀念的影響，給學(xué)生傳授的知識(shí)主要是人類積累下來的已成為知識(shí)體系中的一種確定性知識(shí)，告訴學(xué)生的多是結(jié)論性的東西，不能誘導(dǎo)學(xué)生去探索新的問題。因而學(xué)生形成一種觀念即知識(shí)是完整的，學(xué)生們看不到知識(shí)的不確定性，缺乏思考新的思維方法的意識(shí)，思維在封閉的體系中凝固成一點(diǎn)，形成思維定勢，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。

4. 關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確，而不關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程中的思維方法

學(xué)習(xí)的創(chuàng)新不僅反映在行為結(jié)果上，產(chǎn)出新穎、獨(dú)特、有價(jià)值的成果，而且還反映在行為過程中。解決問題的過程更能體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生常常是做了實(shí)驗(yàn)就急于得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生不能有意識(shí)地思考實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)涵的思維方法，不能時(shí)常、及時(shí)地反思自己的思維方法。教師也常常忽視對實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生思維方法的觀察、理解和評(píng)價(jià)，而是過多地對結(jié)論予以評(píng)價(jià)。我們的教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生做了實(shí)驗(yàn)不一定能得出正確的結(jié)論，只有在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用正確的思維方法，進(jìn)行認(rèn)真的思考，才可以確保得出科學(xué)的結(jié)論。

5. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒能使學(xué)生把知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的思維方法

學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)概念、原理、規(guī)律時(shí)，通常是直接通過定義來理解和掌握的。學(xué)生把這些知識(shí)作為一種靜態(tài)的知識(shí)來理解記憶，缺少理論聯(lián)系實(shí)際的思維方法。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上常常反映出理論歸理論，實(shí)驗(yàn)歸實(shí)驗(yàn)，不能有效地把所學(xué)的理論彼此聯(lián)系，靈活地運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)，不能使知識(shí)成為一種動(dòng)態(tài)的知識(shí)，成為思考和解決問題的一種思維方法。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生創(chuàng)新思維方法培養(yǎng)的有效路徑

1. 創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生動(dòng)手

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可做重點(diǎn)的和具有啟發(fā)性的講授，給學(xué)生留下更多的時(shí)間讓其動(dòng)手，去探索、去發(fā)現(xiàn)、去討論，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。教師針對某些關(guān)鍵性操作或?qū)W生認(rèn)識(shí)上易發(fā)生矛盾、有爭議的地方，設(shè)計(jì)好問題，組織學(xué)生小組討論。學(xué)生間彼此交流、各抒己見，講解各自的想法及操作過程，介紹和分析研究的結(jié)果。這樣，給學(xué)生營造一種互問互答、互相啟發(fā)、互相學(xué)習(xí)的討論式課堂氣氛，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)是一種思維方式的創(chuàng)新

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)雖然是一種繼承和驗(yàn)證式操作，但對學(xué)生個(gè)體來說，其過程就是一種思維創(chuàng)新。教師要敢于放手，要把“學(xué)生實(shí)驗(yàn)是一種接受學(xué)習(xí)”的觀念向“學(xué)生實(shí)驗(yàn)是一種發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”的觀念轉(zhuǎn)化。教學(xué)中，教師精心創(chuàng)設(shè)一些能夠引起學(xué)生思維方法遷移、變化、更新的問題，喚起學(xué)生舉一反三、觸類旁通地思考問題。思維方法的創(chuàng)新不是要求學(xué)生必須創(chuàng)造出新的方法。事實(shí)上，學(xué)生用思維方法遷移性地去解決問題的過程中，就充分體現(xiàn)出了學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，思維方法的創(chuàng)新性應(yīng)用。

3. 將實(shí)驗(yàn)過程中思維方法的培養(yǎng)貫穿于化學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，逐步形成系統(tǒng)的思維方法

化學(xué)教材設(shè)計(jì)中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有實(shí)驗(yàn)思想和方法的應(yīng)用、創(chuàng)新和演化，循序漸進(jìn)?；瘜W(xué)教材中安排的實(shí)驗(yàn)，都蘊(yùn)涵著具有普遍意義的化學(xué)思想和方法?；瘜W(xué)家的思維方法常常表現(xiàn)出創(chuàng)造性，創(chuàng)造性地研究化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)規(guī)律。思維方法一般以隱性的方式存在著。教師在教學(xué)中適當(dāng)?shù)亟榻B和滲透歷史上化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的思維方法，啟迪、開闊學(xué)生的思維，豐富學(xué)生的知識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。教師有意識(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生分析、理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原始設(shè)計(jì)思想，挖掘原理中的思維方法，分析、比較不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法，并對方法進(jìn)行整理、概括和提煉，最終形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)中系統(tǒng)的思維方法體系。

4. 以問題為導(dǎo)向，強(qiáng)化對學(xué)生從知識(shí)轉(zhuǎn)化為思維方法、創(chuàng)新能力的訓(xùn)練是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要功能

從中學(xué)生的智力發(fā)展來看，他們已具有一定思考問題的能力，但創(chuàng)造性的發(fā)揮受到已有知識(shí)、方法和經(jīng)驗(yàn)的限制。學(xué)生在化學(xué)理論的學(xué)習(xí)中，不善于將已學(xué)的概念、原理、規(guī)律轉(zhuǎn)化成分析、處理、解決問題的思路和方法，不善于使知識(shí)具有方法的意義。化學(xué)中的許多概念、原理、規(guī)則都直接指導(dǎo)著思維的操作。為此，教師在講解化學(xué)概念、原理、規(guī)律時(shí)，要讓學(xué)生清楚地知道何時(shí)、何地以及怎樣正確地使用它們，并結(jié)合實(shí)際中的應(yīng)用講授，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為程序性或策略性知識(shí)，形成思考問題的方法。學(xué)生或許還不十分清楚化學(xué)研究中的各種思維方法的概念、本質(zhì)特征及其對學(xué)習(xí)的重要性，也未能深刻地理解各種思維方法在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用。為此，教師應(yīng)在自身對思維方法有深刻理解的基礎(chǔ)上，向?qū)W生講清和介紹各種思維方法的本質(zhì)內(nèi)涵及其在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，給學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的指導(dǎo)。endprint