優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略提升初中生發(fā)散思維能力

湖北省武漢市武昌首義中學(xué)(430060) 徐明喬

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí)最有效的途徑，是教師引導(dǎo)學(xué)生利用情境解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)，也是通過(guò)科學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生思維能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前初中學(xué)生在長(zhǎng)期的應(yīng)試教育下往往形成定式思維，缺乏解決情境中具體問(wèn)題的能力。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)遵循化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般原理，以實(shí)驗(yàn)為中心，通過(guò)激活活動(dòng)、討論與論證、系統(tǒng)整合、拓展應(yīng)用等教學(xué)流程，提升學(xué)生發(fā)散思維能力，真正激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

1 通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境

初中化學(xué)教材編排了86個(gè)實(shí)驗(yàn)，8個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化建立科學(xué)思維的過(guò)程，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，提升學(xué)生的思維能力。在探究問(wèn)題本質(zhì)過(guò)程中，優(yōu)化探究情境過(guò)程，多角度提高學(xué)生思維能力。針對(duì)科學(xué)探究的特點(diǎn)從課堂建構(gòu)上制定優(yōu)化的探究活動(dòng)流程，從實(shí)踐到認(rèn)識(shí)到再實(shí)踐的辯證思維角度，培養(yǎng)學(xué)生解決情境問(wèn)題的能力。

在探究水的組成中，首先介紹普利斯特里和卡文迪許的實(shí)驗(yàn)：水通直流電電解，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究檢驗(yàn)生成的氣體。正極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明生成了氧氣；負(fù)極產(chǎn)生的氣體點(diǎn)燃發(fā)出淡藍(lán)色火焰，說(shuō)明生成了氫氣，得出水通電生成氫氣和氧氣的結(jié)論。再引導(dǎo)學(xué)生討論分析，即歸因分析：從理論和微粒模型的變化入手，以任何化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變?yōu)橐罁?jù)，推出：水由氫元素和氧元素組成；每個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成。延伸與拓展：在此基礎(chǔ)上提出除了利用電解水實(shí)驗(yàn)，還能設(shè)計(jì)哪些實(shí)驗(yàn)來(lái)探究水的組成？學(xué)生經(jīng)過(guò)小組討論得出：利用純凈氫氣在盛有氧氣的集氣瓶中燃燒生成水等實(shí)驗(yàn)，也可以得出以上水的組成的結(jié)論。

學(xué)生在這樣的探究活動(dòng)中不僅獲取了知識(shí)，對(duì)知識(shí)的運(yùn)用也更加靈活，思維多向性得到拓展，解決情境問(wèn)題的能力得到提升。

2 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)

開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的不僅是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作提高動(dòng)手能力，更重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，設(shè)置發(fā)散性學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)小組互助學(xué)習(xí)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、歸納分析，給學(xué)生創(chuàng)造更廣闊的學(xué)習(xí)空間，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。培養(yǎng)學(xué)生思維能力是新課標(biāo)新要求，通過(guò)多方位的情境問(wèn)題探究，能更有效引導(dǎo)學(xué)生積極思考、親身體驗(yàn)，改進(jìn)讓學(xué)生死記硬背的方法。

學(xué)習(xí)探究金屬活動(dòng)性順序時(shí)，在探究鋁絲浸入硫酸銅溶液的實(shí)驗(yàn)中，觀察到鋁絲表面有一層紅色粉末產(chǎn)生，溶液逐漸由藍(lán)色變無(wú)色，說(shuō)明鋁把硫酸銅中的銅置換出來(lái)了，得出鋁的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)。教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生，假如繼續(xù)做如下實(shí)驗(yàn)又能得出哪些規(guī)律呢？實(shí)驗(yàn)1：將銅絲浸入硝酸銀溶液中；實(shí)驗(yàn)2：將銅絲浸入硫酸亞鐵溶液中；實(shí)驗(yàn)3：將鐵絲浸入硫酸鋁溶液中。讓學(xué)生去討論、歸納與總結(jié)。

由實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象得出銅的金屬活動(dòng)性比銀強(qiáng)，由實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3都無(wú)明顯變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反向推出金屬活動(dòng)性：鐵>銅、鋁>鐵。這樣不僅使學(xué)生獲得了部分金屬活動(dòng)性順序的知識(shí)，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的獲取過(guò)程。這類課程教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下：引入問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)探究，多角度分析總結(jié)。可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化改進(jìn)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)真實(shí)情境的感受能力，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。

3 通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)方法

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾緩街?。教師?yīng)充分利用學(xué)生實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的求知欲，不斷拓展和深化實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)，將學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)引入到主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。

在探究制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生選擇氣體發(fā)生裝置時(shí)要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；選擇氣體收集裝置則要考慮氣體的密度、氣體的溶解性。通過(guò)對(duì)二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取裝置的比較，得出選擇實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的一般思路和方法。學(xué)生在遇到具體問(wèn)題時(shí)常常受思維定勢(shì)的影響，不能充分考慮實(shí)驗(yàn)中須同時(shí)滿足反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件的實(shí)際情境。一般而言，發(fā)生裝置的選擇要考慮反應(yīng)物狀態(tài)，具體有固體與液體反應(yīng)、固體與固體反應(yīng)、液體與液體反應(yīng)三種情況。反應(yīng)條件則分為不加熱、加熱、加催化劑三種條件，綜合考慮這些因素，才能得出正確的實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置。

例題：利用濃鹽酸與二氧化錳粉末混合反應(yīng)，在加熱條件下制取氯氣的發(fā)生裝置應(yīng)選擇( )。

這是一道武漢市某區(qū)期末檢測(cè)題，正確答案為C。武漢市某中學(xué)九年級(jí)某班學(xué)生(共45人)對(duì)該題的選項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表1，從表中可以看出學(xué)生的錯(cuò)誤率較高。發(fā)生錯(cuò)誤的直接原因是學(xué)生認(rèn)為發(fā)生裝置應(yīng)該是固固加熱型，沒(méi)有認(rèn)真思考該反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)與反應(yīng)條件，根本原因則在于學(xué)生缺乏同時(shí)考慮多方面因素的能力，思維有一定局限性。

表1 錯(cuò)誤選項(xiàng)統(tǒng)計(jì)及原因分析

通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)方法的核心思想是首先由教師提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體作用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究與分析，拓展學(xué)生的發(fā)散性思維，達(dá)到提升學(xué)生思維能力的作用。通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)方法的策略是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情境模式，運(yùn)用靈活多變的教學(xué)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生化學(xué)觀念，不斷發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)知識(shí)的遷移與優(yōu)化。

4 結(jié)語(yǔ)

事實(shí)證明，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)避免僵化地使用教材或直接給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的思維變化，關(guān)注和研究學(xué)生發(fā)散思維特點(diǎn)，才能補(bǔ)齊學(xué)生思維上的短板，最終達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。