優(yōu)化化學(xué)實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)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(fù)過去”為己任、在人文本質(zhì)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(xué)教育中，化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，它既是化學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)，又是化學(xué)教學(xué)的重要方法和手段。那么，如何利用化學(xué)實驗的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面進(jìn)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(zhì)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(shè)計化學(xué)學(xué)生中，應(yīng)讓問題貫穿實驗的始終：在前景設(shè)置中，要有問題；在實驗過程中要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生“凡事問一個為什么”的習(xí)慣。教師對待學(xué)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(dǎo)學(xué)生到資料室查閱相關(guān)資料，給出解答的方向，甚至與學(xué)生一起探討研究。當(dāng)學(xué)生對事物的敏感性增強(qiáng)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(shè)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(yīng)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(yīng)結(jié)束后要將反應(yīng)混合物倒入到盛水的燒杯中？這些問題的提出，既提醒了學(xué)生在實驗中應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)，也為學(xué)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(yīng)的實驗時，不少的學(xué)生就注意到二溶液混合時，溶液的藍(lán)色加深這一現(xiàn)象，呈絳藍(lán)色，并提出為什么。我首先肯定這一結(jié)論，并提示學(xué)生，要想知到為什么，可查閱有機(jī)化學(xué)中多羥基化合物的相關(guān)知識。還有學(xué)生在加熱溶液反應(yīng)結(jié)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(zhì)，我讓學(xué)生結(jié)合實際及化學(xué)規(guī)律，大膽假設(shè)，然后設(shè)計實驗或查閱資料去驗證。并進(jìn)一步分析實驗失敗的原因。經(jīng)過努力，不少的學(xué)生都能夠驗證黑色物質(zhì)是氧化銅。也還有學(xué)生觀察到實驗加熱過程中，先生成紅色物質(zhì)隨后有黑色物質(zhì)出現(xiàn)等。對于學(xué)生能從多個角度觀察到實驗中這些細(xì)微的現(xiàn)象，我給予贊揚(yáng)肯定，鼓勵他們繼續(xù)探討研究，最后歸納總結(jié)：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(qiáng)；先生成紅色物質(zhì)隨后有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，則是反應(yīng)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(xué)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(xué)生現(xiàn)有知識水平上的創(chuàng)新。
二、做重點(diǎn)實驗的發(fā)散性實驗
在化學(xué)實驗中，一方面要求學(xué)生要對課本上的重點(diǎn)實驗從實驗?zāi)康�、實驗原理、實驗操作、裝置特點(diǎn)有全面的認(rèn)識和掌握。這一點(diǎn)是重要的，因為在基礎(chǔ)知識的掌握和思維能力培養(yǎng)兩點(diǎn)上，牢固的基礎(chǔ)知識是思維能力培養(yǎng)的前提，沒有扎實的基礎(chǔ)，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(chǔ)實驗知識是不夠的，必須在課本實驗?zāi)繕?biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展挖掘，提出更多的問題，擴(kuò)散思維。例如，實驗室制取氯氣的實驗，從實驗原理、裝置特點(diǎn)、氣體的凈化、氣體的收集、尾氣的處理等都是需學(xué)生重點(diǎn)掌握的基礎(chǔ)知識。當(dāng)學(xué)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(dāng)學(xué)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(jī)會，我結(jié)合學(xué)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(yīng)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(qiáng)氧化性物質(zhì)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(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng)的條件和反應(yīng)物的狀態(tài)；氯化氫、一氧化碳等；H2CO2H2SSO2NO2NOC2H2等④略）讓學(xué)生結(jié)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(jié)，最后共同努力，去偽存真，得出正確的結(jié)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(xué)生教育主體性的實驗，學(xué)生是實驗的實施者，這樣，學(xué)生有更高的興趣、積極性、主動性；學(xué)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(xué)生的置疑和解決問題的'欲望。因而，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。實驗室上課的主要形式就是學(xué)生分組實驗，在分組實驗中教師要注意適時指導(dǎo)，及時啟發(fā)、引導(dǎo)提高，讓學(xué)生邊操作邊觀察，邊思考邊記錄，然后把多組實驗結(jié)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(jìn)行探索，獲得知識。而化學(xué)教材中的實驗多為驗證性實驗，這對培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能和熟練程度是有益的，然而對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是不夠的，也不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在實際教學(xué)中可加以改進(jìn)。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(jié)合前面所學(xué)的理論知識討論、分析、歸納出結(jié)論。
四、鼓勵學(xué)生改進(jìn)課本實驗，自主設(shè)計實驗
鼓勵學(xué)生敢于向課本、向權(quán)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(zhì)、先人的文化遺產(chǎn)值得我們學(xué)習(xí)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(jìn)。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(shè)計出多種如給溶液先加熱去氧氣、在溶液上覆蓋有機(jī)層等便于觀察白色的Fe(OH)2沉淀的改進(jìn)實驗。自主設(shè)計實驗，要求學(xué)生有較好基本知識和基礎(chǔ)能力及一定的科學(xué)實驗素養(yǎng)，既是能力的展現(xiàn)，又是能力的升華。因此，讓學(xué)生更多的設(shè)計實驗，并能成功地完成實驗，將對學(xué)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(xué)生結(jié)合高中所學(xué)的知識設(shè)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(jié)果非常令人鼓舞，綜合學(xué)生的各種設(shè)計，符合要求的有很多種。（①配制同濃度的醋酸和鹽酸做導(dǎo)電性實驗②配制同濃度的醋酸和鹽酸與金屬鋅反應(yīng)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(diǎn)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(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，是一項包容廣泛設(shè)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(rèn)識。但堅持以突出學(xué)生為主體的教育，引導(dǎo)學(xué)生標(biāo)新立異而自圓其說，大膽設(shè)想而小心求證的改革教學(xué)思路，是教育工作者優(yōu)化教學(xué)的一個值得優(yōu)先考慮的選擇方向。
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