在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

文| 聞超杰

創(chuàng)造性思維是知識(shí)內(nèi)化的關(guān)鍵，在教學(xué)改革不斷深入的今天，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也需要不斷創(chuàng)新，運(yùn)用多元化的教學(xué)手段，結(jié)合趣味性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激活學(xué)生的創(chuàng)造性思維，從而促使學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、主動(dòng)學(xué)習(xí)。教師要圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的審思與實(shí)踐，以培養(yǎng)創(chuàng)造性思維為目的，探究新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)之路。

一、創(chuàng)造性思維概述

化學(xué)創(chuàng)造性思維是教師在教學(xué)時(shí)結(jié)合化學(xué)課程的課標(biāo)要求，設(shè)計(jì)符合學(xué)生身心發(fā)展的課程內(nèi)容，使學(xué)生可以掌握化學(xué)知識(shí)的邏輯框架和知識(shí)理論，再設(shè)計(jì)開(kāi)放性的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考探究，通過(guò)各類實(shí)驗(yàn)、總結(jié)等手段，培養(yǎng)學(xué)生形成創(chuàng)造性思維，不斷提升化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。

二、高中化學(xué)創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的必要性

（一）是新課程改革的基本要求

“創(chuàng)造物質(zhì)”是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)特殊標(biāo)志，學(xué)生通過(guò)化學(xué)學(xué)習(xí)，能夠獨(dú)立完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)來(lái)深化課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展。

在新課程改革背景下，高中化學(xué)課程要緊跟時(shí)代步伐，從社會(huì)對(duì)人才的需求出發(fā)，不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)形式，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的培養(yǎng)；引導(dǎo)學(xué)生積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)，感受化學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，提升批判性思維，促進(jìn)學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀與價(jià)值觀。

（二）是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的核心目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。教師要引導(dǎo)和教育學(xué)生針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容提出創(chuàng)新問(wèn)題，善于質(zhì)疑、不依賴權(quán)威，使學(xué)生具備發(fā)散性思維以及創(chuàng)新精神。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的目的，就是促進(jìn)學(xué)生多種思維方式同時(shí)發(fā)展，注重學(xué)生正向、逆向思維等思維能力的培養(yǎng)。

（三）是化學(xué)教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容之一

從當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來(lái)看，很多教師忽視了學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)。以“提問(wèn)”環(huán)節(jié)為例，設(shè)計(jì)的問(wèn)題都是固定的，缺乏創(chuàng)新性，這樣模式化的教學(xué)形式不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。長(zhǎng)此以往，學(xué)生會(huì)喪失探究的熱情、創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)，而缺乏創(chuàng)新探究意識(shí)不利于學(xué)生化學(xué)能力的發(fā)展。

隨著教學(xué)改革的深入，教師逐漸意識(shí)到學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的重要性，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生能力與學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)?；谶@一目標(biāo)，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，才能夠更好地順應(yīng)教學(xué)改革需求。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐策略

（一）積極探究創(chuàng)新，激活學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)

探究性實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要手段，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維時(shí)，要合理地進(jìn)行探究創(chuàng)新，開(kāi)展更多趣味性強(qiáng)的探究活動(dòng)，更好地引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)，為學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)提供助力。

比如，在“鹽類的水解規(guī)律探究”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以采用兩種不同的處理方式。

第一種：在實(shí)驗(yàn)中用pH 試紙測(cè)醋酸鈉溶液的pH 值，得pH＞7，接著提出問(wèn)題：為什么醋酸鈉溶液呈堿性？以小組探究的方式進(jìn)行討論：醋酸鈉對(duì)水的電離平衡有何影響？各小組討論得到初步結(jié)論：學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的電離平衡知識(shí)，對(duì)弱酸強(qiáng)堿的本質(zhì)和特征進(jìn)行總結(jié)，小組合作完成結(jié)論之后教師再進(jìn)一步提出探究性問(wèn)題：氯化銨能否水解？在這個(gè)基礎(chǔ)上，引領(lǐng)各小組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：學(xué)生的判斷是否正確。這樣的探究性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主完成，探究過(guò)程中學(xué)生思維活躍，創(chuàng)新意識(shí)得到激發(fā)。為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，教師還可以利用啟發(fā)類推的方式提出探究問(wèn)題：強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽能否水解？弱酸弱堿鹽又會(huì)怎樣？通過(guò)創(chuàng)新性的探究問(wèn)題，層層遞進(jìn)地引發(fā)學(xué)生思考，更有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

第二種：由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：對(duì)九種可溶性鹽溶液的酸堿性進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)自主探究獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出：將九種鹽按溶液的酸、堿、中性加以分類，通過(guò)操作找到其中的規(guī)律，并針對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行深入探究——可以通過(guò)閱讀課本、查閱網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，總結(jié)得出鹽類水解的規(guī)律。學(xué)生進(jìn)行假說(shuō)驗(yàn)證：測(cè)定醋酸銨、碳酸銨溶液的pH 值。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行適當(dāng)創(chuàng)新，采用兩種或者兩種以上的探究方法，將實(shí)驗(yàn)面向全體學(xué)生，可以更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造性思維。以上兩種方法，雖然都是采用了探究的方式組織實(shí)驗(yàn)，但是探究程序與探究體系不同。

第一種教法偏于接受性探究，這種探究方法是教師提出問(wèn)題，學(xué)生思維在一定程度上會(huì)受教師思維的引領(lǐng)和影響，比較適合學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)，可以夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)，對(duì)基礎(chǔ)理論體系的形成非常有利；第二種則屬于自主性探究，教師給予學(xué)生充分想象和探究的空間，學(xué)生在不斷否定中探究問(wèn)題，形成創(chuàng)造性思維和科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度。

教師要運(yùn)用多種探究方式組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，關(guān)注不同層次學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展，以這樣的方式帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維，讓學(xué)生可以在操作的過(guò)程中獲得新知識(shí)、新方法，逐漸形成創(chuàng)造性思維。

（二）合理改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性思考

教師要充分挖掘教材資源，有效發(fā)揮教材的作用，可以對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的改進(jìn)和優(yōu)化，以提高實(shí)驗(yàn)的趣味性和探究性，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，使實(shí)驗(yàn)更加完美，這也是創(chuàng)新的一種形式。

比如，在“銅與濃硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師為進(jìn)一步展示實(shí)驗(yàn)的作用和探究?jī)r(jià)值，可以對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)造性改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，前排學(xué)生會(huì)被實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化氮嗆得咳嗽，此時(shí)教師抓緊時(shí)機(jī)提出問(wèn)題：大家覺(jué)得這個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么需要改進(jìn)的地方？學(xué)生自然會(huì)快速回答：污染環(huán)境。接著再引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思考：那么，需要如何改進(jìn)呢？此時(shí)，學(xué)生會(huì)提出多種改進(jìn)方法，思維一下子就活躍起來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生創(chuàng)造性思維能夠得到有效激活。最后教師引導(dǎo)學(xué)生做如下改進(jìn)：用一根粗銅絲代替銅片，用具支試管代替普通試管，且在具支出口系上一個(gè)氣球，把銅絲一端繞成螺旋狀可以接觸濃硝酸，另一端穿過(guò)一個(gè)橡膠塞，銅絲在膠塞中可以活動(dòng)，然后在具支試管中先加濃硝酸，然后塞緊膠塞。這樣把課本中由濃硝酸接觸銅片改為銅絲接觸濃硝酸。通過(guò)移動(dòng)銅線與濃硝酸可以控制反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)現(xiàn)象明顯時(shí)，如果要使反應(yīng)停止，只要將銅絲拉上即可，產(chǎn)生的氣體被小氣球收集，不會(huì)污染空氣，切效果良好、簡(jiǎn)便實(shí)用。

這些改進(jìn)可以使學(xué)生明確創(chuàng)新的必要性。若持之以恒，學(xué)生形成這種創(chuàng)新思維，在實(shí)驗(yàn)中就會(huì)主動(dòng)思考和探索，帶著創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維來(lái)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。

（三）積極提升實(shí)驗(yàn)的趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的好奇心與求知欲

好奇心和求知欲是人類創(chuàng)造發(fā)明的動(dòng)力。因此，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的過(guò)程中，教師要從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，積極提升實(shí)驗(yàn)趣味性，利用趣味性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)激活學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生好奇心與求知欲，讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中獲得新鮮感與成就感，從而促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑思維、創(chuàng)造性思維的形成，對(duì)學(xué)生化學(xué)綜合能力的發(fā)展有助力作用。

比如，“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”，教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法是配制100 mL1.00 mol/L 的NaCl 溶液，以幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)步驟，了解各個(gè)實(shí)驗(yàn)器材的使用原則，能夠熟練完成一定物質(zhì)濃度的溶液配制。學(xué)生按照教材中的步驟來(lái)完成配制相對(duì)缺乏挑戰(zhàn)性，為了激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)，使用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出“魔術(shù)左右手”實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性。該實(shí)驗(yàn)既能讓學(xué)生自主探究，又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促使其真正成為課堂的主體，因而深受學(xué)生的喜歡。“魔術(shù)左右手”是一個(gè)小魔術(shù)，具體而言，就是利用酸堿溶液和酸堿指示劑酚酞來(lái)實(shí)現(xiàn)溶液在無(wú)色和紅色之間的多次變色。表現(xiàn)為：每次用左手傾倒時(shí)溶液總是變成無(wú)色，而用右手傾倒時(shí)溶液則變成紅色，達(dá)到一種魔術(shù)效果，“魔術(shù)左右手”的名稱由此而來(lái)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看作兩部分：第一部分是配制100 mL1.00 mol/L 的NaOH 溶液；第二部分則是利用稀硫酸、氫氧化鈉溶液和酚酞來(lái)完成化學(xué)小魔術(shù)。通過(guò)這樣的趣味性化學(xué)實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生思維，激活學(xué)生創(chuàng)造力。

教師指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該提前做好設(shè)計(jì)和考慮，使原本按部就班的實(shí)驗(yàn)變得妙趣橫生，這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)后能有深刻的印象，更能回味無(wú)窮。學(xué)生在興趣的引導(dǎo)下能夠保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，更好地掌握化學(xué)知識(shí)，逐漸形成創(chuàng)新性思維。

（四）緊密聯(lián)系生活，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

生活中處處有化學(xué)，化學(xué)與生活聯(lián)系密切。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過(guò)程中，教師要善于從生活中獲取實(shí)驗(yàn)素材，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活聯(lián)系在一起，以此引發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。另外，生活化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅趣味性更強(qiáng)，而且與學(xué)生熟悉的生活接近，更容易引發(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的難度會(huì)大大降低，對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解、學(xué)習(xí)、記憶也更加容易。教師要立足學(xué)生日常生活，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生生活進(jìn)行整合，提煉生活中的化學(xué)素材，以此更好地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成。

例如，在“原電池實(shí)驗(yàn)的探究”的實(shí)驗(yàn)中，教師從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從以下問(wèn)題入手進(jìn)行思考：（1）制作原電池可以使用生活中常見(jiàn)的蔬菜或者水果嗎？如果可以，大家說(shuō)一說(shuō)有哪些水果。（2）哪些水果蔬菜的電壓、電流比較大，能夠達(dá)到驅(qū)動(dòng)電瓶車的要求？問(wèn)題提出之后，學(xué)生紛紛開(kāi)始思考，按照教師講解的制作原電池的方法進(jìn)行小組探究，每個(gè)小組都會(huì)制作蔬菜原電池，并將制作的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)記錄，最終形成PPT，并在班級(jí)中進(jìn)行展示。整個(gè)過(guò)程能激發(fā)學(xué)生思考，增強(qiáng)其合作意識(shí)，鍛煉其動(dòng)手能力、實(shí)踐能力。

又如，“溫度與pH 值對(duì)活性酶的影響”教學(xué)內(nèi)容，教師先從學(xué)生熟悉的生活入手，引導(dǎo)學(xué)生思考生活中一些相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，如開(kāi)水可以不可以稀釋酵母，通過(guò)生活引發(fā)學(xué)生聯(lián)想，在生活化的環(huán)境中對(duì)教材知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解，并獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以作為學(xué)生實(shí)踐操作的支點(diǎn)，教師讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的內(nèi)化，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，獨(dú)自設(shè)計(jì)并操作實(shí)驗(yàn)

學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)造力的重要手段，如果學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)踐獲得成功，學(xué)生不僅能體會(huì)到前所未有的成就感，還能對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱情和積極性，有助于學(xué)生形成創(chuàng)造性思維。

比如，在給學(xué)生演示“稀硝酸與銅反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師發(fā)現(xiàn)按照教材中提供的方式，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后，沒(méi)有考慮到空氣的影響，所以學(xué)生看到的氣體顏色是紅棕色的，這種顏色的氣體容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解。實(shí)驗(yàn)使用的是銅片與稀硝酸，在兩者進(jìn)行接觸時(shí)，產(chǎn)生大量的有害氣體，會(huì)造成一定的環(huán)境污染；將多余的氣體導(dǎo)入氮氧化鈉的溶液中，會(huì)讓學(xué)生誤以為氮氧化鈉可以將一氧化碳吸收。針對(duì)這種情況，教師讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要做到不受空氣干擾，需要停止的時(shí)候能及時(shí)停止。學(xué)生在接收這樣的實(shí)驗(yàn)要求后會(huì)產(chǎn)生濃烈的探究興趣，在課后查詢資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，課上不同小組的學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置具有的共同點(diǎn)：（1）都是使用二氧化碳排除了空氣干擾；（2）都采用了螺旋狀的銅絲深入到裝置內(nèi)部，通過(guò)深入、拔出控制開(kāi)始和結(jié)束；（3）都是采用石灰水檢驗(yàn)空氣是否被排除干凈；（4）都是采用氮氧化鈉溶液將多余的尾氣吸收完全。兩套裝置也存在不同之處：第一套裝置是使用蒸餾燒瓶，使無(wú)色氣體轉(zhuǎn)變成紅棕色，之后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳；第二套裝置采取的方式是使用無(wú)色蒸餾瓶，來(lái)鼓入空氣，確定化學(xué)反應(yīng)中生成了一氧化氮。兩個(gè)小組的設(shè)計(jì)都比較科學(xué)，學(xué)生對(duì)兩個(gè)裝置都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較好，學(xué)生十分開(kāi)心，也很興奮和自豪。

綜上所述，新課程改革要求教師關(guān)注學(xué)生綜合能力的發(fā)展，教學(xué)要將學(xué)生能力的發(fā)展納入教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)作為高中化學(xué)的核心內(nèi)容，合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。而創(chuàng)造性思維是學(xué)生應(yīng)該具備的基本化學(xué)素養(yǎng)之一，對(duì)學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)和發(fā)展大有裨益。