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優(yōu)化化學實驗教學 培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維論文
教育的目的，不只是繼承傳統(tǒng)文化的輝煌成就及其歷史價值，更重要的是培養(yǎng)出以追求未來理想與成功為價值、不以“重復過去”為己任、在人文本質上創(chuàng)造超前人的一代“新人”。換而言之，現(xiàn)代教育要求的不僅是傳授知識，更重要的是培養(yǎng)能力，特別是創(chuàng)造能力——未來社會可持續(xù)發(fā)展人才必備的能力。在化學教育中，化學實驗是化學教學的重要組成部分，它既是化學教學的重要基礎，又是化學教學的重要方法和手段。那么，如何利用化學實驗的教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，筆者認為可以從以下幾個方面進行嘗試。
一、“以問題為中心”原則做實驗
問題是創(chuàng)造性思維的載體。沒有問題，沒有質疑，就沒有思維，更談不上創(chuàng)造性思維的開發(fā)，只有通過對問題的分析、綜合、驗證，才能不斷碰撞出智慧的火花。在設計化學學生中，應讓問題貫穿實驗的始終：在前景設置中，要有問題；在實驗過程中要引導學生發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生“凡事問一個為什么”的習慣。教師對待學生提出的問題，要善待之，即使超越課本知識甚至老師能力范圍的問題，也不能敷衍了事或閉而不談，可引導學生到資料室查閱相關資料，給出解答的方向，甚至與學生一起探討研究。當學生對事物的敏感性增強了，問題多了，思維活躍了，自然會升華為能力。例如，做硝基苯的制取實驗時，在情景設置中，就提出如下問題：①為什么試劑加入順序是先配制混酸再加苯？②為什么反應時在試管上塞一個帶長玻璃管的塞子？③為什么采用水浴加熱？④為什么反應結束后要將反應混合物倒入到盛水的燒杯中？這些問題的提出，既提醒了學生在實驗中應關注的重點，也為學生能安全完成實驗埋下了伏筆。又例如，在做葡萄糖溶液與新制的Cu(OH)2懸濁液反應的實驗時，不少的學生就注意到二溶液混合時，溶液的藍色加深這一現(xiàn)象，呈絳藍色，并提出為什么。我首先肯定這一結論，并提示學生，要想知到為什么，可查閱有機化學中多羥基化合物的相關知識。還有學生在加熱溶液反應結束后，沒有生成磚紅色沉淀卻生成了黑色沉淀。針對這一黑色物質，我讓學生結合實際及化學規(guī)律，大膽假設，然后設計實驗或查閱資料去驗證。并進一步分析實驗失敗的原因。經(jīng)過努力，不少的學生都能夠驗證黑色物質是氧化銅。也還有學生觀察到實驗加熱過程中，先生成紅色物質隨后有黑色物質出現(xiàn)等。對于學生能從多個角度觀察到實驗中這些細微的現(xiàn)象，我給予贊揚肯定，鼓勵他們繼續(xù)探討研究，最后歸納總結：黑色的氧化銅是由于加熱Cu(OH)2分解生成的，原因可能是溶液的堿性不強；先生成紅色物質隨后有黑色物質出現(xiàn)，則是反應物中新制的Cu(OH)2懸濁液過量，多余的Cu(OH)2隨后受熱分解。學生在實驗中發(fā)現(xiàn)了許多問題，甚至超過了老師的想象，這就是在學生現(xiàn)有知識水平上的創(chuàng)新。
二、做重點實驗的發(fā)散性實驗
在化學實驗中，一方面要求學生要對課本上的重點實驗從實驗目的、實驗原理、實驗操作、裝置特點有全面的認識和掌握。這一點是重要的，因為在基礎知識的掌握和思維能力培養(yǎng)兩點上，牢固的基礎知識是思維能力培養(yǎng)的前提，沒有扎實的基礎，就談不上思維能力的培養(yǎng)和提高；另一方面，思維能力培養(yǎng)，僅有基礎實驗知識是不夠的，必須在課本實驗目標的基礎上進一步拓展挖掘，提出更多的問題，擴散思維。例如，實驗室制取氯氣的實驗，從實驗原理、裝置特點、氣體的凈化、氣體的收集、尾氣的處理等都是需學生重點掌握的基礎知識。當學生對這些知識能較好的掌握之后，我換了一些儀器再做了一次氯氣的制取實驗，把分液漏斗用長頸漏斗替換（注：長頸漏斗下端玻璃管口粘有一個半截試管，以便酸液形成液封），把圓底燒瓶換成了平底燒瓶，拆去了酒精燈和石棉網(wǎng)，以引發(fā)他們的思考。當學生看到我快且利索地制取了幾瓶氯氣，裝置與前不同，馬上產(chǎn)生了興趣，就此機會，我結合學生的觀察，說明了裝置和原理的差異，包括把二氧化錳換為高錳酸鉀及反應原理方程式。 同時提出下列問題：①從裝置上來說，把分液漏斗用長頸漏斗替換，需要什么前提條件？可否用其它儀器替換圓底燒瓶？②從原理上來說，是氧化劑二氧化錳把濃鹽酸氧化生成氯氣，我們知道的常見強氧化性物質還有哪些？它們可否替換二氧化錳來制取氯氣？若替換，裝置需哪些改變？濃鹽酸可否用其它試劑替換？③氣體的制取是依據(jù)什么來選擇反應裝置的？需要酒精燈加熱的這類裝置還可制取哪些氣體？不需要酒精燈加熱的這類裝置還可制取哪些氣體？④氯氣的凈化、收集、尾氣吸收裝置及相關試劑可否有其它替換形式？（答案：①長頸漏斗下端玻璃管口處須形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；試管、廣口瓶、錐型瓶等②KMnO4KClO3Ca(ClO)2K2Cr2O7等；能；反應不需加熱的去掉石棉網(wǎng)和酒精燈；濃硫酸和氯化鈉固體③依據(jù)反應的條件和反應物的狀態(tài)；氯化氫、一氧化碳等；H2CO2H2SSO2NO2NOC2H2等④略）讓學生結合演示實驗的裝置替換，展開聯(lián)想，并給他們時間查閱資料，實驗驗證，討論，歸納，總結，最后共同努力，去偽存真，得出正確的結論。
三、多做分組實驗和探索性實驗
分組實驗和研究性實驗都是突出學生教育主體性的實驗，學生是實驗的實施者，這樣，學生有更高的興趣、積極性、主動性；學生獲得的知識更直觀、趣味、新異；在實驗中發(fā)現(xiàn)的問題印象更全面、深刻，更能引發(fā)學生的置疑和解決問題的欲望。因而，更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。實驗室上課的主要形式就是學生分組實驗，在分組實驗中教師要注意適時指導，及時啟發(fā)、引導提高，讓學生邊操作邊觀察，邊思考邊記錄，然后把多組實驗結果拿來討論、分析、綜合、抽象，獲得新知。探索性實驗，是先做實驗，再從實驗現(xiàn)象中進行探索，獲得知識。而化學教材中的實驗多為驗證性實驗，這對培養(yǎng)學生實驗操作技能和熟練程度是有益的，然而對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力是不夠的，也不利于調動學生的學習積極性，在實際教學中可加以改進。例如，鹽類的水解，就可以先做實驗，再依據(jù)獲得的實驗現(xiàn)象，結合前面所學的理論知識討論、分析、歸納出結論。
四、鼓勵學生改進課本實驗，自主設計實驗
鼓勵學生敢于向課本、向權威挑戰(zhàn)，激發(fā)他們“初生牛犢不怕虎”的斗志�？梢愿嬖V他們，前人的優(yōu)秀品質、先人的文化遺產(chǎn)值得我們學習和借鑒，但他們的創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)并非是完美的，教材上的實驗有的操作起來，現(xiàn)象不明顯、模糊不清，不能說是最佳方案，完全可以大膽的改進。例如，教材中制取Fe(OH)2的實驗，生成的Fe(OH)2存在的時間短，變色快，不便于觀察白色的Fe(OH)2沉淀,分析原因是因為Fe(OH)2極易被氧氣氧化，便可從減少溶液中氧氣的含量入手，設計出多種如給溶液先加熱去氧氣、在溶液上覆蓋有機層等便于觀察白色的Fe(OH)2沉淀的改進實驗。自主設計實驗，要求學生有較好基本知識和基礎能力及一定的科學實驗素養(yǎng)，既是能力的展現(xiàn)，又是能力的升華。因此，讓學生更多的設計實驗，并能成功地完成實驗，將對學生的創(chuàng)造思維及創(chuàng)新能力的提高有很好的幫助。例如，我曾要求學生結合高中所學的知識設計至少四種實驗條件允許的能證明醋酸是弱酸實驗方案。結果非常令人鼓舞，綜合學生的各種設計，符合要求的有很多種。（①配制同濃度的醋酸和鹽酸做導電性實驗②配制同濃度的醋酸和鹽酸與金屬鋅反應③用PH試紙檢驗濃醋酸鈉溶液的酸堿性④向醋酸溶液中加醋酸鈉固體并用PH試紙檢驗溶液的酸堿性變化情況⑤把同PH值的醋酸和鹽酸稀釋相同的倍數(shù)如1000倍，再用PH試紙檢驗溶液PH值的變化情況⑥用中和滴點測出某醋酸的濃度，再用PH試紙檢驗該醋酸溶液的PH值，然后計算其電離度等等。）
總之，優(yōu)化實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，提高學生的創(chuàng)新能力，是一項包容廣泛設想，方法，理論的系統(tǒng)工程，這里只是淺顯地談了自己的一些嘗試和認識。但堅持以突出學生為主體的教育，引導學生標新立異而自圓其說，大膽設想而小心求證的改革教學思路，是教育工作者優(yōu)化教學的一個值得優(yōu)先考慮的選擇方向。
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