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化學(xué)實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性思維訓(xùn)練
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)學(xué)科的形成和發(fā)展，新物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明無處不閃爍著創(chuàng)造性思維的光芒，作為一名化學(xué)教育工作者，我們應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方法滲透到化學(xué)教學(xué)中。讓化學(xué)教學(xué)過程成為再現(xiàn)式思維和創(chuàng)造性思維有機(jī)結(jié)合的典范，教師要盡可能把教學(xué)過程設(shè)計(jì)成發(fā)現(xiàn)問題──分析問題──解決問題的創(chuàng)造型模式，著力營造“情感共嗚溝通，信息反饋暢通，思維活潑流暢，創(chuàng)造精神涌動(dòng)”的最佳意境。實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中起著舉足輕重的作用。
化學(xué)教學(xué)本身并不只是傳授給學(xué)生一些初步的化學(xué)概念和規(guī)律，而是通過一系列有效的教育教學(xué)手段，全面提高學(xué)生的智能，使他們能夠掌握和運(yùn)用一些化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)手段，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本方法，學(xué)會(huì)辯證而客觀地認(rèn)識(shí)世界. 從而在將來能夠獨(dú)立地、有創(chuàng)造性地進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和從事社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過一系列有效的方法和手段，能夠較好地發(fā)展學(xué)生的智能。
一、圍繞實(shí)驗(yàn)的“三大原理”引導(dǎo)學(xué)生展開思維活動(dòng)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論的主體內(nèi)容，可概括為⑴實(shí)驗(yàn)原理；⑵裝置原理；⑶操作原理。教師應(yīng)當(dāng)在具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生圍繞對(duì)上述“三大原理”的探索、理解和辨析，自始至終滲透著思維訓(xùn)練活動(dòng)。
首先，是實(shí)驗(yàn)原理的思維訓(xùn)練。“實(shí)驗(yàn)原理”即反應(yīng)原理，指的是每個(gè)具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，反映了或說明了或推斷了什么樣的物質(zhì)發(fā)生何種變化的理論�？梢試@如下的角度引發(fā)學(xué)生思考：１．變化實(shí)質(zhì)──什么化學(xué)物質(zhì)（有時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步分析為什么要選用這些物質(zhì)）？２．定量關(guān)系──反應(yīng)物之間采用怎樣的物質(zhì)的量（或質(zhì)量、或體積、或微粒數(shù)目）的關(guān)系？為什么要采取此種定量或過量關(guān)系？3．反應(yīng)條件──實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇怎樣的物質(zhì)狀態(tài)、變化溫度、壓強(qiáng)或催化劑條件？ 為何要選擇這樣的條件？(１)．儀器選用──根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)特定的反應(yīng)物或生成物，應(yīng)選用哪種量取、混合、反應(yīng)、加熱、除雜、干燥、檢驗(yàn)、收集、吸收、分離、緩沖（安全）的儀器？為何選用這些儀器更適宜？(２)．配套組合──根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，選用的儀器之間，大小、規(guī)格應(yīng)怎樣協(xié)調(diào)、搭配？如若不這樣組合會(huì)出現(xiàn)什么弊端？能否作某種調(diào)換或代用？(３)．連接順序──為達(dá)到良好效果，選用的儀器應(yīng)采取怎樣連接的位置順序和安裝與拆除的先后順序？為什么要安排這種順序？不遵循此順序會(huì)帶來什么不良后果？
二、養(yǎng)成細(xì)心觀察的習(xí)慣,為創(chuàng)造性思維夯實(shí)基礎(chǔ)
愛因斯坦說過，他沒有特別的天賦，只有強(qiáng)烈的好奇心。在人類認(rèn)識(shí)史上，正是個(gè)別人對(duì)事物或某種現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇感、驚奇感，從而導(dǎo)致了重大的發(fā)明創(chuàng)造。
化學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，各種與化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象隨處可見。用磚砌墻和貼瓷磚時(shí)，先要將磚和瓷磚用水濕潤；新買的鋁鍋，燒過自來水后有黑色斑點(diǎn)；經(jīng)常雷雨交加的地方禾苗長得很茂盛，這些奇妙的現(xiàn)象激起學(xué)生的好奇心后，就能促使他們?nèi)W(xué)習(xí)掌握水泥、鋁和氮?dú)獾男再|(zhì)。
我們也會(huì)遇到一些奇特的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如：一鋁制的盛飲料的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入適量NaOH溶液，立即用膠布將罐口密封，反應(yīng)一段時(shí)間后可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？首先，易拉罐“內(nèi)凹變癟”，接著“癟了的罐重新又鼓起來”。對(duì)于前面的現(xiàn)象一般很容易解釋。這是因?yàn)閷W(xué)生很容易從固有的思維定勢出發(fā)，即分析物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，只從加入的物質(zhì)來考慮，只分析NaOH溶液與 CO2的反應(yīng)，就能得出易拉罐“內(nèi)凹變癟”的現(xiàn)象。為什么會(huì)出現(xiàn)后面的現(xiàn)象呢？深入思考，不難得出這是因?yàn)槿萜鞅旧?ldquo;鋁”與氫氧化鈉溶液也會(huì)發(fā)生反應(yīng)。對(duì)這些現(xiàn)象的好奇，能使學(xué)生的情緒亢奮、激動(dòng)，從而在白熱化的思維之中，迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。
一般說來，學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都頗有興趣，但往往只是好奇心驅(qū)使所致，由于觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)目的性不明確，不善于集中注意力于那些關(guān)鍵設(shè)備的主要現(xiàn)象，加之演示實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器小而教室范圍寬、學(xué)生多，所以他們觀察實(shí)驗(yàn)并不準(zhǔn)確。為此，在可能條件下，教師宜改演示實(shí)驗(yàn)成并進(jìn)實(shí)驗(yàn)，或借助ＣＡＩ軟件或ＶＣＤ光盤、錄相帶等播放實(shí)驗(yàn)錄像，盡可能結(jié)合并進(jìn)實(shí)驗(yàn)或錄像播放，穿插圍繞“三大原理”的系列思考題，引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性地思考，展開思維訓(xùn)練活動(dòng)。
三、運(yùn)用典型實(shí)驗(yàn)灌輸創(chuàng)造性思維的方法
為了提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中思維訓(xùn)練的效能，教師應(yīng)當(dāng)借助典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，這主要從三個(gè)方面著手：
一是教師宏觀地把握大綱、教材的整體，通過哪些典型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行哪些方面思維訓(xùn)練的規(guī)劃，分階段、分層次實(shí)施。 例如，物質(zhì)燃燒時(shí)有不同的特征。氣體燃燒時(shí)產(chǎn)生火焰，固體燃燒時(shí)產(chǎn)生火星或火花。而硫在通常狀況下是固體，可是，它在空氣中燃燒時(shí)為什么產(chǎn)生火焰而不產(chǎn)生火星呢？我們只要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察硫燃燒的特征就能把握其中的奧妙。 原來燃燒時(shí)，固態(tài)硫先液化后氣化，因此硫蒸氣在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰也就不足為奇了。
二是激發(fā)學(xué)習(xí)者的主觀能動(dòng)作用，將教材規(guī)定的某些演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，改為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)習(xí)題，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自己提出實(shí)施方案，以提高其創(chuàng)造性思維的能力. 例如，給初三學(xué)生講鐵的性質(zhì)，做鐵釘生銹這 個(gè)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先讓學(xué)生自己找材料，每人在實(shí)驗(yàn)前10天準(zhǔn)備三支干凈的醫(yī)用針劑小藥瓶。按裝 滿水、少量水、干燥三個(gè)不同條件各放入鐵釘一枚。讓學(xué)生每天觀察一次并做好記錄。等到講這部 分內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生帶來“成果”。教師講解與學(xué)生討論結(jié)合；直到得出正確結(jié)論，效果就比較好。
三是選用一些中考”試卷的典型綜合實(shí)驗(yàn)題，指導(dǎo)學(xué)生解題，乃至跟動(dòng)手實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來訓(xùn)練，中學(xué)教材和歷屆高、中考試題，不乏優(yōu)秀的典型化學(xué)實(shí)驗(yàn)題型，如氫氣、氧氣、二氧化碳、一氧化碳等的制取與系列性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力頗有作用。
綜上所述，結(jié)論十分明顯：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的思維訓(xùn)練不容忽視，化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的思維訓(xùn)練前景廣闊，大有可為。對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察一般按下列順序進(jìn)行：（1 ）觀察裝置圖，選擇所用的儀器，了解它們的用途和用法；（2 ）觀察反應(yīng)物的顏色、狀態(tài)；（3 ）注意反應(yīng)發(fā)生的條件，同時(shí)注意觀察發(fā)生的現(xiàn)象；（4 ）觀察反應(yīng)后生成物的顏色、狀態(tài)等。 要依次進(jìn)行，不遺漏。實(shí)踐證明，注重觀察程序?qū)ε囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維確是行之有效的方法。
四、靈活運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生的創(chuàng)造性思維創(chuàng)建展示平臺(tái)
演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常運(yùn)用的教學(xué)形式，它生動(dòng)、簡捷、有效，是培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、思維能力和動(dòng)手操作能力最好的教學(xué)手段之一。我們在平時(shí)實(shí)施演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，將教材中的演示實(shí)驗(yàn)分為三種形式教學(xué)：（1）對(duì)于重要實(shí)驗(yàn)，教師演示、學(xué)生觀察分析得出結(jié)論；（2）對(duì)一些要求不高的實(shí)驗(yàn)，可對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，要求學(xué)生設(shè)計(jì)或改進(jìn)后上臺(tái)演示；（3）對(duì)一些難度較大，要求較高，現(xiàn)象又不太明顯的實(shí)驗(yàn)，教師先進(jìn)行演示，讓學(xué)生在觀察中提出問題，讓學(xué)生討論分析實(shí)驗(yàn)的缺陷在哪里，使學(xué)生始終處于探究的思維狀態(tài)，進(jìn)而改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。 將 分組實(shí)驗(yàn)改為單人實(shí)驗(yàn) ,這樣做使每個(gè)學(xué)生都能親自動(dòng)手操作而且獨(dú)立進(jìn)行。它有利于培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，使學(xué)生們懂得：辦任何事情都要有目的、有計(jì)劃，還要有堅(jiān)持到底的決心。最重要的是有利于培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力，這也是教育本身所急需培養(yǎng)的一種能力。
五、開展科技活動(dòng)、展現(xiàn)創(chuàng)新能力
創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)是科技活動(dòng)，科技活動(dòng)的開展?fàn)顩r深刻地左右著創(chuàng)新活動(dòng)。為此在工作中必須千方百計(jì)、想方設(shè)法開展科技活動(dòng)。沒有條件必須創(chuàng)造條件。從課外興趣小組開始，建立初步的創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)。通過教師的指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，利用現(xiàn)有條件，想方設(shè)法開展課外科技活動(dòng)。比如：可以先讓學(xué)生完成課本上的家庭小實(shí)驗(yàn)；再結(jié)合課本，適當(dāng)補(bǔ)充學(xué)習(xí)一些課外知識(shí)，拓寬知識(shí)面，進(jìn)行一些趣味性而有意義的實(shí)驗(yàn)；并引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文。充分展示學(xué)生的創(chuàng)新才華。
在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)中，也要注意聯(lián)系社會(huì)實(shí)際�？梢宰寣W(xué)生進(jìn)行社會(huì)調(diào)查，到工廠、農(nóng)村、商店等地進(jìn)行參觀、訪問、調(diào)查。寫出專題調(diào)查報(bào)告，并聯(lián)系社會(huì)實(shí)際，提出改進(jìn)意見和措施，條件許可的可以進(jìn)行研究方案，并幫助實(shí)施。
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