在高中化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

聞超杰

創(chuàng)造性思維是知識內(nèi)化的關(guān)鍵，在教學(xué)改革不斷深入的今天，高中化學(xué)實驗教學(xué)也需要不斷創(chuàng)新，運用多元化的教學(xué)手段，結(jié)合趣味性的實驗內(nèi)容，激活學(xué)生的創(chuàng)造性思維，從而促使學(xué)生自主進行實驗探究、主動學(xué)習(xí)。教師要圍繞實驗教學(xué)創(chuàng)新的審思與實踐，以培養(yǎng)創(chuàng)造性思維為目的，探究新的實驗教學(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)時結(jié)合化學(xué)課程的課標(biāo)要求，設(shè)計符合學(xué)生身心發(fā)展的課程內(nèi)容，使學(xué)生可以掌握化學(xué)知識的邏輯框架和知識理論，再設(shè)計開放性的問題引導(dǎo)學(xué)生主動思考探究，通過各類實驗、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)科的一個特殊標(biāo)志，學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)，能夠獨立完成化學(xué)實驗，培養(yǎng)實驗?zāi)芰?，同時利用實驗來深化課程內(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)課程要緊跟時代步伐，從社會對人才的需求出發(fā)，不斷調(diào)整實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗形式，加強學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力的培養(yǎng);引導(dǎo)學(xué)生積極參與化學(xué)實驗，感受化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，提升批判性思維，促進學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀與價值觀。

（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)生針對學(xué)習(xí)內(nèi)容提出創(chuàng)新問題，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)實驗創(chuàng)新的目的，就是促進學(xué)生多種思維方式同時發(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)實驗教學(xué)情況來看，很多教師忽視了學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)。以“提問”環(huán)節(jié)為例，設(shè)計的問題都是固定的，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。長此以往，學(xué)生會喪失探究的熱情、創(chuàng)新的動機，而缺乏創(chuàng)新探究意識不利于學(xué)生化學(xué)能力的發(fā)展。

隨著教學(xué)改革的深入，教師逐漸意識到學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的重要性，在實驗教學(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)實驗需要不斷創(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)實驗教學(xué)創(chuàng)新實踐策略

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

探究性實驗是高中化學(xué)實驗教學(xué)的重要手段，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維時，要合理地進行探究創(chuàng)新，開展更多趣味性強的探究活動，更好地引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識，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”實驗教學(xué)中，教師可以采用兩種不同的處理方式。

第一種：在實驗中用pH試紙測醋酸鈉溶液的pH值，得pH>7，接著提出問題：為什么醋酸鈉溶液呈堿性？以小組探究的方式進行討論：醋酸鈉對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)過的電離平衡知識，對弱酸強堿的本質(zhì)和特征進行總結(jié)，小組合作完成結(jié)論之后教師再進一步提出探究性問題：氯化銨能否水解？在這個基礎(chǔ)上，引領(lǐng)各小組學(xué)生進行實驗驗證：學(xué)生的判斷是否正確。這樣的探究性實驗由學(xué)生自主完成，探究過程中學(xué)生思維活躍，創(chuàng)新意識得到激發(fā)。為了進一步培養(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題：強酸強堿鹽能否水解？弱酸弱堿鹽又會怎樣？通過創(chuàng)新性的探究問題，層層遞進地引發(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)計實驗：對九種可溶性鹽溶液的酸堿性進行測定。通過自主探究獲取數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析得出：將九種鹽按溶液的酸、堿、中性加以分類，通過操作找到其中的規(guī)律，并針對理論知識進行深入探究——可以通過閱讀課本、查閱網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對課本知識進行驗證，總結(jié)得出鹽類水解的規(guī)律。學(xué)生進行假說驗證：測定醋酸銨、碳酸銨溶液的pH值。

在化學(xué)實驗中進行適當(dāng)創(chuàng)新，采用兩種或者兩種以上的探究方法，將實驗面向全體學(xué)生，可以更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(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驗，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題，學(xué)生思維在一定程度上會受教師思維的引領(lǐng)和影響，比較適合學(xué)生對概念的學(xué)習(xí)，可以夯實學(xué)生基礎(chǔ)，對基礎(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。

教師要運用多種探究方式組織學(xué)生進行實驗，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)計實驗，通過設(shè)計實驗促進學(xué)生發(fā)散思維，讓學(xué)生可以在操作的過程中獲得新知識、新方法，逐漸形成創(chuàng)造性思維。

（二）合理改進實驗，鼓勵學(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，可以對演示實驗進行合理的改進和優(yōu)化，以提高實驗的趣味性和探究性，引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋，使實驗更加完美，這也是創(chuàng)新的一種形式。

比如，在“銅與濃硝酸反應(yīng)”的實驗教學(xué)中，教師為進一步展示實驗的作用和探究價值，可以對其進行創(chuàng)造性改進。實驗進行時，前排學(xué)生會被實驗中產(chǎn)生的二氧化氮嗆得咳嗽，此時教師抓緊時機提出問題：大家覺得這個實驗有什么需要改進的地方？學(xué)生自然會快速回答：污染環(huán)境。接著再引領(lǐng)學(xué)生進行創(chuàng)造性思考：那么，需要如何改進呢？此時，學(xué)生會提出多種改進方法，思維一下子就活躍起來，在這個過程中學(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：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氣球，把銅絲一端繞成螺旋狀可以接觸濃硝酸，另一端穿過一個橡膠塞，銅絲在膠塞中可以活動，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。通過移動銅線與濃硝酸可以控制反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)現(xiàn)象明顯時，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，不會污染空氣，切效果良好、簡便實用。

這些改進可以使學(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，在實驗中就會主動思考和探索，帶著創(chuàng)新意識和批判性思維來學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果會更好。

（三）積極提升實驗的趣味性，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)明的動力。因此，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程中，教師要從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，積極提升實驗趣味性，利用趣味性的化學(xué)實驗激活學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生好奇心與求知欲，讓學(xué)生能夠在實驗中獲得新鮮感與成就感，從而促進學(xué)生質(zhì)疑思維、創(chuàng)造性思維的形成，對學(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)計的實驗方法是配制100 mL1.00 mol/L的NaCl溶液，以幫助學(xué)生掌握實驗步驟，了解各個實驗器材的使用原則，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完成配制相對缺乏挑戰(zhàn)性，為了激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，教師可以對實驗進行創(chuàng)新升級，使用常規(guī)的實驗器材設(shè)計出“魔術(shù)左右手”實驗，以增強實驗的趣味性。該實驗既能讓學(xué)生自主探究，又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，促使其真正成為課堂的主體，因而深受學(xué)生的喜歡?！澳g(shù)左右手”是一個小魔術(shù)，具體而言，就是利用酸堿溶液和酸堿指示劑酚酞來實現(xiàn)溶液在無色和紅色之間的多次變色。表現(xiàn)為：每次用左手傾倒時溶液總是變成無色，而用右手傾倒時溶液則變成紅色，達(dá)到一種魔術(shù)效果，“魔術(shù)左右手”的名稱由此而來。整個實驗可以看作兩部分：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完成化學(xué)小魔術(shù)。通過這樣的趣味性化學(xué)實驗，引領(lǐng)學(xué)生思維，激活學(xué)生創(chuàng)造力。

教師指導(dǎo)學(xué)生做實驗時，應(yīng)該提前做好設(shè)計和考慮，使原本按部就班的實驗變得妙趣橫生，這樣學(xué)生在實驗過后能有深刻的印象，更能回味無窮。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，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

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)實驗創(chuàng)新過程中，教師要善于從生活中獲取實驗素材，將化學(xué)實驗與生活聯(lián)系在一起，以此引發(fā)學(xué)生的實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。另外，生活化的化學(xué)實驗不僅趣味性更強，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)驗的基礎(chǔ)上進行實驗，實驗的難度會大大降低，對化學(xué)知識的理解、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)實驗內(nèi)容與學(xué)生生活進行整合，提煉生活中的化學(xué)素材，以此更好地促進學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成。

例如，在“原電池實驗的探究”的實驗中，教師從學(xué)生實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從以下問題入手進行思考：（1）制作原電池可以使用生活中常見的蔬菜或者水果嗎？如果可以，大家說一說有哪些水果。（2）哪些水果蔬菜的電壓、電流比較大，能夠達(dá)到驅(qū)動電瓶車的要求？問題提出之后，學(xué)生紛紛開始思考，按照教師講解的制作原電池的方法進行小組探究，每個小組都會制作蔬菜原電池，并將制作的過程進行詳細(xì)記錄，最終形成PPT，并在班級中進行展示。整個過程能激發(fā)學(xué)生思考，增強其合作意識，鍛煉其動手能力、實踐能力。

又如，“溫度與pH值對活性酶的影響”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)，如開水可以不可以稀釋酵母，通過生活引發(fā)學(xué)生聯(lián)想，在生活化的環(huán)境中對教材知識進行學(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)生實踐操作的支點，教師讓學(xué)生通過實驗去驗證，實現(xiàn)理論知識的內(nèi)化，促進學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

（五）鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新，獨自設(shè)計并操作實驗

學(xué)生自主設(shè)計實驗，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)計的實踐獲得成功，學(xué)生不僅能體會到前所未有的成就感，還能對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生強烈的熱情和積極性，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)”實驗時，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。實驗使用的是銅片與稀硝酸，在兩者進行接觸時，產(chǎn)生大量的有害氣體，會造成一定的環(huán)境污染;將多余的氣體導(dǎo)入氮氧化鈉的溶液中，會讓學(xué)生誤以為氮氧化鈉可以將一氧化碳吸收。針對這種情況，教師讓學(xué)生自行設(shè)計實驗，要做到不受空氣干擾，需要停止的時候能及時停止。學(xué)生在接收這樣的實驗要求后會產(chǎn)生濃烈的探究興趣，在課后查詢資料，設(shè)計實驗裝置，課上不同小組的學(xué)生設(shè)計的實驗裝置具有的共同點：（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，通過深入、拔出控制開始和結(jié)束;（3）都是采用石灰水檢驗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色蒸餾瓶，來鼓入空氣，確定化學(xué)反應(yīng)中生成了一氧化氮。兩個小組的設(shè)計都比較科學(xué)，學(xué)生對兩個裝置都進行實驗，實驗結(jié)果比較好，學(xué)生十分開心，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)。實驗作為高中化學(xué)的核心內(nèi)容，合理地進行實驗創(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，對學(xué)生未來學(xué)習(xí)和發(fā)展大有裨益。

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（作者單位：江蘇省靖江市教師發(fā)展中心）

編輯：曾彥慧