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化学实验中创造性思维的培养

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创造性思维不是少数“天才”的特质,而是和其他能力一样广泛存在于每一个普通人的头脑中。化学实验作为化学教学中不可缺少的重要部分,不仅能帮助学生巩固化学知识、培养各种能力,而且在培养创造性思维方面具有独特的作用。如何通过化学实验培养学生的创造性思维,在化学实验教学过程中应注意下面几个问题:

一、围绕实验的“三大原理”引导学生展开思维活动

化学实验理论的主体内容,可概括为实验原理、装置原理和操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕对上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至终渗透思维训练活动。

首先,是实验原理的思维训练。“实验原理”即反应原理,指的是每个具体的化学实验反应了什么样的物质发生何种变化的理论。可以围绕如下的角度引发学生思考:

1.变化实质──什么化学物质(有时还应进一步分析为什么要选用这些物质)。

2.定量关系──反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系。

3.反应条件──实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂,为何要选择这样的条件?

二、养成细心观察的习惯,为创造性思维夯实基础

爱因斯坦说过,他没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而导致了重大的发明创造。

学生也会遇到一些奇特的实验现象。例如,一铝制的盛饮料的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入适量NaOH溶液,立即用胶布将罐口密封,反应一段时间后可能会出现什么现象呢?首先,易拉罐“内凹变瘪”,接着“瘪了的罐重新又鼓起来”。对于前面的现象一般很容易解释。这是因为学生很容易从固有的定势思维出发,即分析物质发生变化时,只从加入的物质来考虑,只分析NaOH溶液与CO2的反应,就能得出易拉罐“内凹变瘪”的现象。为什么会出现后面的现象呢?深入思考,不难得出这是因为容器本身“铝”与氢氧化钠溶液也会发生反应。

三、运用典型实验传授创造性思维的方法

为了提高化学实验教学中思维训练的效能,教师应当借助典型的化学实验来诱导、激发学生的思维活动,这主要从三个方面着手:

一是教师宏观地把握大纲、教材,通过典型实验对学生进行思维训练的规划,并分阶段、分层次实施。例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。

二是激发学习者的主观能动作用,将教材规定的某些演示实验或学生实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力。

三是选用一些中考试卷的典型综合实验题,指导学生解题,且跟动手实验结合起来训练,对于培养学生的思维能力颇有作用。

四、灵活运用演示实验、分组实验,为学生的创造性思维创建展示平台

演示实验是化学教学中经常运用的教学形式,它生动、简捷、有效,是培养学生的观察力、思维能力和动手操作能力最好的教学手段之一。在平时实施演示实验教学过程中,将教材中的演示实验分为三种形式教学:

(1)对于重要实验,教师演示、学生观察分析得出结论;

(2)对一些要求不高的实验,可对学生开放实验室,要求学生设计或改进后上台演示;

(3)对一些难度较大、要求较高、现象又不太明显的实验,教师先进行演示,让学生在观察中提出问题,让学生讨论分析实验的缺陷在哪里,使学生始终处于探究的思维状态,进而改进实验。

将分组实验改为单人实验,这样做使每个学生都能亲自动手操作而且独立进行。它有利于培养良好的学习习惯,使学生们懂得做任何事情都要有目的、有计划,还要有坚持到底的决心。

五、开展科技活动,展现创新能力

创新活动的基础是科技活动,科技活动的开展状况深刻地左右着创新活动。为此,在工作中必须千方百计、想方设法开展科技活动,没有条件必须创造条件。从课外兴趣小组开始,充分发挥学生的创新能力,利用现有条件,想方设法开展课外创新活动。通过教师技活动,比如,可以先让学生完成课本上的家庭小实验;再结合课本,适当补充学习一些课外知识,拓宽知识面,进行一些趣味性而有意义的实验;引导学生撰写科技小论文,充分展示学生的创新才华。

培养学生的创新活动中,也要注意联系社会实际,可以让学生进行社会调查,到工厂、农村、商店等地进行参观、访问、调查。写出专题调查报告,并联系社会实际,提出改进意见和措施,条件许可的可以实施研究方案。