利用化学实验培养学生的创造性思维

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  化学是一门以实验为基础的自然科学,所以实验在化学教学中起着举足轻重的作用。这是因为我们知道,化学学科的形成和发展,新物质的发现和发明无处不闪烁着创造性思维的光芒。作为一名化学教育工作者,我们应该把培养学生创造性的思维方法渗透到化学教学之中。本文在突出以学生为主体、培养科学素质、激发学习兴趣、倡导探究性学习的理念下,探讨化学实验教学过程中如何培养学生的创造性思维。
  一、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。
  化学与我们的生活息息相关,各种与化学有关的现象随处可见。用砖砌墙和贴瓷砖时,先要将砖和瓷砖用水湿润;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,这些奇妙的现象激起学生的好奇心,促使他们去学习掌握水泥、铝和氮气的性质。
  我们也会遇到一些奇特的实验现象。例如:一个铝制的盛饮料的易拉罐内充满C02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思维定式出发,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C02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?当经过深入思考后,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的结论。对这些现象的好奇心能使学生的情绪亢奋、激动,从而在积极思维中,迸发出创新的火花。
  一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往只是好奇心驱使所致,由于观察实验时目的性不明确,不善于集中注意力于那些关键设备的主要现象,加之演示实验时仪器小而教室范围宽,学生多,所以他们观察实验并不准确。为此,在可能的条件下,教师尽可能应用CAI软件或VCD光盘、录像带等结合实验,并穿插思考题,引导学生有针对性地思考,展开思维训练活动。
  二、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:
  一是教师要在宏观上把握大纲、教材,通过一些典型实验对学生进行思维训练,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?我们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,让学生自己根据实验要求提出实施方案,以提高其创造性思维的能力。
  三是选用一些高考试卷的典型综合实验题,指导学生解题,乃至跟动手实验结合起来训练,中学教材和历届高考试题中不乏优秀的典型化学实验题型,如氯气、二氧化硫等的制取与系列性质实验,对于培养学生的思维能力能起到很好的作用。
  三、灵活运用演示、分组实验,培养创造性思维
  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。我们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教学形式:
  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:办任何事情都要有目的、有计划,还要有坚持到底的决心。最重要的是有利于培养独立工作的能力,这也是教育本身所急需培养的一种能力。
  在培养学生的创新活动中,也要注意联系社会实际。教师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,条件许可的时候可以进行方案研究,并帮助学生实施方案。
  责任编辑:周瑜芽
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