梁日富

摘 要：化學實驗中如何激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，已成為越來越多的化學教師關注的問題。教師要以實驗為基礎，創(chuàng)設實驗情境，充分利用教材中的趣味素材，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和逆向思維。

關鍵詞：化學實驗；實驗情境；創(chuàng)新思維

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，其最大特點是讓學生觀察的機會多，動手、動腦思考的機會多。因此，實驗教學對于學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和發(fā)展有著重要的作用。在化學教學中，作者采用以下方法，就提高學生的創(chuàng)新思維能力這一論題作了初步的探討。

一、創(chuàng)設實驗情境，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

知識是在一定的情境中產生的，學生學到知識后，要將知識轉化為能力，需要對情境有深刻的理解?；瘜W實驗為學生提供一個真實而完整的問題情境，使學生產生求知的需要，并通過合作學習和主動探索，親身經歷發(fā)現問題、形成問題到解決問題，即獲得“真知”。在教學過程中，教師通過創(chuàng)設實驗情境，能很好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

例如，在講授二氧化硫性質時設計這樣一個命題：

實驗（1）：把二氧化硫氣體通入盛有品紅溶液的試管里，觀察品紅溶液紅色褪去。把試管加熱，再觀察，溶液紅色又顯示出來。

實驗（2）：把氯水滴入盛有品紅溶液的試管里，觀察品紅溶液紅色褪去。把試管加熱，再觀察，溶液始終不顯示紅色。

問：從實驗（1）（2）中你能得出哪些結論？如果改用雙氧水或臭氧替代氯水做上述對比實驗，實驗結果又如何？顯然，這組實驗一方面可以引發(fā)學生正向思維，聯(lián)系氯水的漂白性原理，另一方面也可以激發(fā)學生逆向思維，推斷二氧化硫與品紅發(fā)生了可逆反應，生成不穩(wěn)定的無色物質，受熱又分解出二氧化硫，其反應可表示為：SO2+品紅=無色物質+Q（熱量），這不僅為探索SO2的漂白性提供了豐富的感性材料，而且易于激發(fā)學生對H2O2、O3的漂白性原理的主動探索研究，也為以后學習可逆反應的化學平衡原理的教學奠定了良好的基礎。

二、變驗證式實驗為探究式實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

在教學過程中，教師可根據教材內容特點，把一些驗證式實驗通過創(chuàng)設問題情境變?yōu)樘骄渴綄嶒?，模擬發(fā)現知識的過程，使學生了解科學家怎樣認識世界，怎樣解決需要探索的問題。例如，銅與稀硝酸反應這個實驗，由于反應生成的NO極易被空氣中的O2氧化生成紅棕色的NO2氣體，學生難以觀察到應有的實驗現象。通過對實驗裝置的改進（如下圖），就可以克服上述缺點。打開分液漏斗活塞，用稀硝酸裝滿U型管，將管內空氣排除，然后關閉活塞進行反應，生成的NO氣體將稀硝酸排入右端的漏斗中，避免了生成的NO氣體與空氣中O2接觸的可能，而且將NO氣體的制備與性質融為一體。學生既可以清楚地看到實驗的主要產物一一無色微溶于水的NO氣體和藍色的硝酸銅溶液；當打開分液漏斗的活塞時，又可演示NO與O2反應生成紅棕色NO2氣體，避免了NO2氣體對空氣形成污染，且該裝置能重復使用。經過實驗改進，既彌補了書上實驗的不足，滿足了學生渴望成功的心理，又提升了創(chuàng)新能力。

三、充分挖掘實驗中的趣味性素材，延伸學生的創(chuàng)新思維觸角

興趣是最好的老師。教師可利用興趣這個“催化劑”來激發(fā)學生探求化學知識的欲望。

例如，檢驗三價鐵離子，先將黃紙剪成一朵花的形狀，然后將黃紙用硫氰化鉀溶液浸濕，晾干后備用。實驗時向玩具打水槍內注入氯化鐵溶液，再用水槍向一張普通黃紙射擊，以示槍內無紅色物質。最后向花瓣射擊，結果花瓣呈現一片紅色，頓時，學生們興趣大增。這個實驗留給學生的印象極深，充分調動了學生思維的積極性，使學生處于一種興奮的狀態(tài)，在輕松愉快的情境中掌握了知識，創(chuàng)新思維也得到了培養(yǎng)。

實踐證明，學生的求知欲一旦被激發(fā)，對學習產生了興趣，對問題的思考就變得饒有趣味，學習就不再是沉重的負擔。中學化學實驗大都具有知識性、趣味性兼?zhèn)涞奶攸c，注意利用這些特點，挖掘實驗中的趣味性素材，有利于教師活躍課堂氣氛，激發(fā)學生對問題思考的興趣，從而在寬松、活潑的課堂氛圍中提高了課堂效率。

四、設計實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

設計實驗就是根據實驗課題所提出的實驗目的，讓學生在學得的化學知識和實驗技能技巧的基礎上，選擇恰當的實驗方案來解決問題的過程。設計實驗不僅要求學生掌握一定的化學知識和實驗技能，還要求他們靈活地、創(chuàng)造性地綜合運用這些知識和技能。

例如，以測定CaCO3純度為課題，具體要求學生按化學實驗報告的形式，寫出實驗目的、實驗原理、實驗器材及藥品、實驗過程、實驗現象，并對實驗時可能出現的問題進行討論。布置任務后，給學生一段時間讓他們獨立思考，再組織學生一起分析、討論，比較設計方案的可行性、優(yōu)缺點等。選擇優(yōu)秀的實驗設計方案，由學生在課堂上演示，讓學生通過思考、討論、實驗、分析等環(huán)節(jié)，自己解決問題，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力和實踐能力?；瘜W實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的主要形式之一，通過實驗教學，不斷探索創(chuàng)新教育的有效途徑，使學生始終處于不斷探索的情境中，學生的創(chuàng)新思維能力將得到有效的發(fā)展。

五、培養(yǎng)學生的逆向思維

逆向思維是相對于順向思維而言的，它屬于發(fā)散思維的范疇，是從事物的側面或反面，于一般習慣思維和初級思維的相反方向來思考分析問題，因而是一種高于順向思維的思維方式。在教學中加強對學生逆向思維能力的培養(yǎng)，有利于發(fā)展學生的智力，使學生思維更加靈活、廣闊和深刻把知識學活、學深、學透。思維與人的雙手一樣，右手使用得多就比左手要靈活和有力。經常地引導學生進行發(fā)散思維，就能培養(yǎng)和提高學生的智力（包括逆向思維能力）。

化學中有一些意義相關的概念，它們是圍繞某一問題從不同角度、不同方面研究探討而產生的，互為矛盾的各個側面（或對立面），如離子化合物與共價化合物、極性分子與極性鍵、電解與電離、氧化與還原、中和反應與水解反應等。在教學中，要引導學生對比分析它們的異同，指出它們的內涵與外延。要從培養(yǎng)逆向思維出發(fā)，引導學生探討其“可逆性”，即逆向敘述時是否成立，使學生明確化學中運用逆向思維推理的前提和條件。

六、注重實驗過程要點分析，努力拓寬學生的思維空間

每一個實驗都蘊涵著科學的思維過程，實驗教學是展示知識綜合運用的過程教學，這主要表現在實驗的目的，裝置的設計，儀器、藥品的選擇，操作的順序，以及實驗的環(huán)保、安全問題等。因此，課堂上主要是引導學生認識實驗的思路，讓學生的思維觸摸到其中的知識內涵，特別是通過實驗過程要點的分析，拓寬學生的思維空間。例如，在學習苯酚的性質時演示苯酚與溴水的取代反應，怎樣才讓學生體會到課本上“向盛有少量苯酚稀溶液的試管里滴入過量濃溴水”的原因呢？可以請幾個學生演示這一實驗，觀察所發(fā)生的現象。為了引導學生找到原因，往試管里繼續(xù)滴加苯酚，學生發(fā)現沉淀消失了。這樣，無需作任何的解釋，學生自己就能領悟到三溴苯酚沉淀易溶于有機溶劑，也就明白了上述實驗的要點是什么。受這一實驗的啟發(fā)，在遇到除去苯中混有的苯酚雜質這樣的問題時，也就不會出現用溴水這樣的錯誤了。再如，在做銀鏡實驗時，配制銀氨溶液是做好實驗的關鍵。演示時向AgNO3溶液中滴加稀氨水時溶液變渾濁，學生是理解的，但再逐滴滴入稀氨水后，溶液立刻又變?yōu)槌吻?，學生則感到意外：怎么又澄清了？澄清之后為什么就停止滴加稀氨水？學生的認識和思維空間亟待拓展。因此，教師有必要分析實驗過程：

Ag+＋NH3·H2O＝AgOH＋NH4+

AgOH＋2NH3·H2O＝〔Ag（NH3）2〕++OH-＋2H2O

可知所得銀氨溶液是堿性的，而在堿性溶液中醛的還原性較強，這正有利于實驗目標的實現。這樣學生不僅知其然，而且知其所以然，既拓寬了思維空間，對實驗的本質也有了更為深刻的認識。

總之，在化學教學中，教師要以實驗為基礎開展教學。實驗教學是學生接受新知識的重要載體，因此，教師要把實驗作為啟發(fā)興趣、探索問題、闡述內容、解釋原因、歸納總結的重要依據和手段。教師要針對教學內容和學生的知識水平設計問題，提出的問題既要聯(lián)系學生已有的知識和經驗，又要給學生營造帶有刺激性、挑戰(zhàn)性的問題情境，讓學生親自去探索問題。同時，在科學理論的基礎上提出假說，設計佐證假說的實驗方案并進行實驗操作，得出科學的、正確的結論，再回到實踐中去進行檢驗和拓展，發(fā)現新問題，解決新問題，得出新結論，周而復始以至無窮，每一循環(huán)都使學生的認識水平和實踐能力達到高一層次，使創(chuàng)造思維能力得到提煉和升華。通過一系列實驗創(chuàng)新和實驗探究的訓練，能打消學生對創(chuàng)造的神秘感，有利于磨礪學生的創(chuàng)造思維意識，優(yōu)化學生的創(chuàng)造思維品質，使其掌握創(chuàng)造思維的基本技法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維和創(chuàng)造能力。

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（電白縣實驗中學）