化學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)新思想的培養(yǎng)

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摘要：創(chuàng)設(shè)問題情境，進(jìn)行開放性教學(xué)，是實(shí)施創(chuàng)新教育的有效措施，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的一種有效手段。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維實(shí)施途徑

思維是人對(duì)客觀事物本質(zhì)特征和內(nèi)在規(guī)律性聯(lián)系間接的、概括的反映。21世紀(jì)是創(chuàng)新知識(shí)的世紀(jì)，中學(xué)階段是學(xué)生思維能力與思維品質(zhì)形成的關(guān)鍵階段。化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的手段。因此中學(xué)化學(xué)教學(xué)，素質(zhì)教育中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維的培育顯得尤為重要。

中學(xué)化學(xué)中的創(chuàng)新教育不是去開拓和創(chuàng)新未知的知識(shí)和知識(shí)體系，而是創(chuàng)設(shè)一定條件和氛圍，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去摸擬、探究原科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程，發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象，通過聯(lián)想、判斷、推理和綜合分析，歸納出物質(zhì)呈現(xiàn)如此現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，這就是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的探究性創(chuàng)新教育。

探究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基本規(guī)律是：自己提出問題→建立假說→實(shí)驗(yàn)探究→得出結(jié)論→重建知識(shí)→能力形成。筆者通過對(duì)教學(xué)實(shí)踐的反思，深深地體會(huì)到：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新思維培育應(yīng)從以下幾方面入手：

一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式

新課程標(biāo)準(zhǔn)明確地指出，要改變課程過于注重知識(shí)傳授的傾向，強(qiáng)調(diào)使學(xué)生形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的過程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過程，突出了探究性學(xué)習(xí)過程，使科學(xué)知識(shí)內(nèi)容由簡(jiǎn)單的獲取向理解科學(xué)過程轉(zhuǎn)變。作為教師，怎樣適應(yīng)新的挑戰(zhàn)，在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)，體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，需要我們大膽嘗試，特別是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，突出學(xué)生的主體性，使他們積極主動(dòng)參與進(jìn)來，通過對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新思維培育，使他們體會(huì)到化學(xué)其實(shí)就在身邊，實(shí)現(xiàn)“從生活走向化學(xué)，從化學(xué)走向生活”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。

要改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，關(guān)鍵是教師要樹立正確的教學(xué)觀念。現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，教學(xué)作為一種培養(yǎng)人的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，是以增強(qiáng)學(xué)生的主體意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的主體能力和培養(yǎng)學(xué)生的主體人格為目標(biāo)的。在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是通過自主活動(dòng)對(duì)知識(shí)意義的建構(gòu)過程，而不是一種簡(jiǎn)單的接受過程。因此，當(dāng)教師充分尊重學(xué)生的主體地位時(shí)，在教學(xué)過程中就不會(huì)獨(dú)霸講臺(tái)，一味“灌輸”，而會(huì)采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

以上充分表明，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新思維培育，教師應(yīng)舍棄傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)片面強(qiáng)調(diào)知識(shí)和技能目標(biāo)，必須指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，充當(dāng)新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色，把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維，提高科學(xué)素養(yǎng)放在首要的位置。

二、創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

探究是從問題開始的，發(fā)現(xiàn)和提出問題是科學(xué)研究的開端，養(yǎng)成質(zhì)疑的好習(xí)慣是化學(xué)研究的保障。在教學(xué)中，教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情境，通過實(shí)驗(yàn)、觀察、閱讀教材等途徑引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，以問題為中心組織教學(xué)，將新知識(shí)置于問題情境當(dāng)中，使獲得新知識(shí)的過程成為學(xué)生主動(dòng)提出問題、分析問題和解決問題的過程。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中教師的教學(xué)設(shè)計(jì)要根據(jù)不同的課題內(nèi)容創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景。

以《原電池》一節(jié)新授課為例，教師一進(jìn)入課堂即在講臺(tái)上放一只大蘋果，然后在蘋果上分別插上兩根學(xué)生熟悉的銅芯、鋁芯電線，再接通靈敏電流計(jì)，當(dāng)學(xué)生驚喜地發(fā)現(xiàn)：一只誘人蘋果居然也能產(chǎn)生電流時(shí)，那種興奮，那種疑惑簡(jiǎn)直無法言喻。教師趁熱打鐵，告訴學(xué)生：只要有足夠的鋅片、銅片和番茄汁，我們完全可以自己造出一只“水果電池”，其電能足以點(diǎn)亮一只手電燈泡，同學(xué)們?nèi)缬信d趣，課后不妨試試。同學(xué)們的興奮點(diǎn)一下子達(dá)到頂峰，在這種興奮心理驅(qū)使下，無須老師提出要求，幾乎所有的學(xué)生立即全身心地投入到閱讀教材、翻閱參考資料、尋找制作材料（水果、舊電池、鋅皮等）、動(dòng)手制作的科研實(shí)踐活動(dòng)中。通過自主實(shí)踐，他們真正體會(huì)到了學(xué)習(xí)的輕松和愉悅，無形之中培養(yǎng)了自身的探究意識(shí)，提高了自己的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

在課堂教學(xué)中，“設(shè)置化學(xué)問題”也是創(chuàng)新思維培育過程中的一種好方法。例如，在學(xué)習(xí)《鹽類的水解》時(shí)，著力合理開發(fā)和有效利用實(shí)驗(yàn)資源，把教材演示實(shí)驗(yàn)改成分組實(shí)驗(yàn)，把事先配好的CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3、NaCl、KNO3等六種溶液及PH試紙發(fā)給六個(gè)學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生用PH試紙測(cè)以上各溶液的酸堿性,然后以測(cè)試出CH3COONa溶液的酸堿性為例思考和分析下列問題：

⑴溶液的酸堿性跟溶液中的C（H+）和C（OHˉ）的相對(duì)大小有何關(guān)系？

⑵CH3COONa溶液呈什么性，這說明其溶液中的C（H+）和C（OHˉ）存在怎樣的相對(duì)大小關(guān)系？

⑶結(jié)合水的電離平衡分析，使C（OHˉ）>C（H+)的原因可能有哪些？在CH3COONa溶液中存在哪些離子？這些離子都是怎樣產(chǎn)生的？

⑷CH3COONa溶液中除了H2O==OHˉ+H+外，還可能存在哪些平衡？

⑸CH3COOˉ是陰離子，陽離子會(huì)不會(huì)破壞水的電離平衡？

⑹某些鹽溶于水后，會(huì)導(dǎo)致水溶液的酸堿性發(fā)生變化，而引起變化的原因我們稱為“鹽類的水解”，請(qǐng)你根據(jù)以上問題，嘗試著給鹽類的水解下個(gè)定義。

這樣處理，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本性改變，新課程倡導(dǎo)的自主、合作和探究性學(xué)習(xí)在課堂中得到充分的體現(xiàn)。經(jīng)過這樣的學(xué)習(xí)，使學(xué)生一步一步地接近目標(biāo)：“鹽類水解的實(shí)質(zhì)”，更重要的是在探究性學(xué)習(xí)過程中，使學(xué)生經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過程，久而久之，學(xué)生就會(huì)主動(dòng)探索知識(shí)，總結(jié)規(guī)律，學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣

“探究性學(xué)習(xí)”以學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活為基礎(chǔ)挖掘課程資源，注重以學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)為基礎(chǔ)運(yùn)用學(xué)科知識(shí)。例如在講CO2的性質(zhì)時(shí)，上課前要求每位同學(xué)帶一瓶自己喜歡喝的可樂飲料，課堂上讓他們先猜想CO2的性質(zhì)有哪些，然后讓他們打開自己的瓶子做實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)來探究性質(zhì)。這樣，一瓶可樂不僅解決了CO2來源問題，同時(shí)還讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)就在身邊。在探究CO2能否溶于水的性質(zhì)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生將水倒入集滿CO2氣體的礦泉水瓶1/3體積，用力振蕩，不久礦泉水瓶被自動(dòng)壓扁（或變形）。初中學(xué)生對(duì)于這種“出乎意料”的奇異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)感到新奇和興奮。教師要因勢(shì)利導(dǎo)，引導(dǎo)他們思考：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？原因是什么？這樣會(huì)使學(xué)生的興趣得到不斷地提升和發(fā)展。一個(gè)簡(jiǎn)單的擦火柴實(shí)驗(yàn)，會(huì)讓學(xué)生聯(lián)想到O2的制法和性質(zhì)；衣服相互染色了則會(huì)想到微粒不停地運(yùn)動(dòng)，微粒之間有間隔等等……還有新版教材中“討論”“家庭小實(shí)驗(yàn)”，“研究性學(xué)習(xí)的課題”、“閱讀材料”、“資料”等欄目學(xué)生尤其感興趣，這些欄目使學(xué)生的興趣從課堂一直延伸到課外。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究不僅要求掌握一定的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，而且要求學(xué)生能靈活運(yùn)用這些知識(shí)和技能，因此設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)，在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力等方面有重要作用。在課堂教學(xué)上要注重讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。例：做鎂條在CO2的燃燒演示實(shí)驗(yàn)，可讓學(xué)生設(shè)計(jì)CO2的制取實(shí)驗(yàn)，最后，學(xué)生有如下設(shè)計(jì)方案：

⑴利用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取，用排空氣法收集；

⑵利用NaHCO3受熱分解，用排空氣法收集；

⑶利用NaHCO3（或Na2CO3）與鹽酸反應(yīng)，在集氣瓶中制取，等到產(chǎn)生大量氣泡時(shí)，點(diǎn)燃鎂條伸入集氣瓶即可完成此實(shí)驗(yàn)。

經(jīng)過討論，學(xué)生們會(huì)覺得第三種方案有新意。

對(duì)于課堂演示實(shí)驗(yàn)如此，對(duì)于課本內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的也要大膽設(shè)計(jì)，進(jìn)行創(chuàng)新。如在《鎂、鋁》一章的教學(xué)中可將學(xué)生實(shí)驗(yàn)安排在性質(zhì)教學(xué)之前，并設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和驗(yàn)證思考內(nèi)容：

⑴鎂鹽、鋁鹽分別和氨水的反應(yīng)；

⑵鋁鹽和氫氧化鈉的互滴實(shí)驗(yàn)；

⑶偏鋁酸鹽和鹽酸的互滴實(shí)驗(yàn)；

⑷偏鋁酸鹽和鋁鹽的反應(yīng)。

這些實(shí)驗(yàn)不僅充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的綜合思維素質(zhì)，增強(qiáng)了學(xué)生的探究意識(shí)。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，或利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行問題探索，會(huì)不斷增強(qiáng)學(xué)生的探究創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的探究創(chuàng)新能力，也能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的精神及興趣。

四、實(shí)施開放教學(xué)，拓展學(xué)生的思維空間

探究式教學(xué)不是先將結(jié)論直接告訴學(xué)生，再通過演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，它是通過“做”來學(xué)習(xí)的。學(xué)生自主參與通過各式各樣的探究活動(dòng)諸如觀察、調(diào)查、制作、收集資料等，親自得出結(jié)論，使他們參與并體驗(yàn)知識(shí)的獲得過程，建構(gòu)起新的對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，并培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。這種通過多樣、復(fù)雜的活動(dòng)情境來獲得知識(shí)的教學(xué)方法，可以使學(xué)生從多角度深入地理解知識(shí)，建立知識(shí)間的聯(lián)系，從而使他們?cè)诿鎸?duì)實(shí)際問題更容易地激活知識(shí)，靈活地運(yùn)用知識(shí)解決問題。也只有這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)才是積極主動(dòng)的，才能夠真正激發(fā)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。

例如，為驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)，教材中安排了許多功能單一的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，如果在教學(xué)中特別是在總復(fù)習(xí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手，將這些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)采用橫向串聯(lián)，縱向延伸的方式組合起來，設(shè)計(jì)成綜合實(shí)驗(yàn)、系列實(shí)驗(yàn)，既可以使所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化，又可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。在學(xué)習(xí)《乙烯》一節(jié)時(shí)，學(xué)生將乙烯的實(shí)驗(yàn)室制備、乙烯與溴水反應(yīng)、乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)、乙烯的燃燒等四個(gè)單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)整合在一起，形成完整的系列實(shí)驗(yàn)。在總復(fù)習(xí)時(shí)，學(xué)生將碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)放出的CO2氣體直接通入苯酚鈉溶液中，把兩個(gè)簡(jiǎn)單化學(xué)實(shí)驗(yàn)組合在一起，設(shè)計(jì)成了驗(yàn)證鹽酸、碳酸、苯酚酸性強(qiáng)弱的綜合實(shí)驗(yàn)。

許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的深化空間，教師能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要和學(xué)生的知識(shí)水平，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更深層次的探究，從多角度、多方位、充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能，也能起到啟迪思維、培養(yǎng)能力的作用。例如，在學(xué)習(xí)過氧化鈉性質(zhì)時(shí)，我們讓學(xué)生根據(jù)過氧化鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)思考這樣一個(gè)問題：“如何通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定氧化鈉和過氧化鈉混合物中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？”本實(shí)驗(yàn)較原實(shí)驗(yàn)深化了很多，雖然難度大了，所用的儀器、用品也多了，但是同學(xué)們的探究熱情高，他們通過獨(dú)立思考、小組討論、動(dòng)手實(shí)踐，最后基本上都能設(shè)計(jì)出比較合理的實(shí)驗(yàn)方案，并完成實(shí)驗(yàn)，獲得了創(chuàng)新成功的喜悅。

滲透實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，把書本知識(shí)與生活結(jié)合起來，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)探究的源動(dòng)力和內(nèi)在需要。為了鞏固實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)或檢驗(yàn)探究效果，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)反應(yīng)條件的控制，對(duì)反應(yīng)機(jī)理的研究，本身就是一種探究學(xué)習(xí)。“化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)”應(yīng)與生物、物理、計(jì)算機(jī)不同學(xué)科知識(shí)相互聯(lián)系，通過對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用去完整地認(rèn)識(shí)整體的客觀世界。在安全、可行的原則下，讓學(xué)生各自發(fā)揮自己的聰明才智，探索各種合理的方法，設(shè)計(jì)各種可行的方案。如設(shè)計(jì)區(qū)分食鹽和酒精溶液的實(shí)驗(yàn)方案，可以利用密度、氣味、沸點(diǎn)、導(dǎo)電性、撥發(fā)性、可燃性來區(qū)分，也可以根據(jù)AgNO3等試劑對(duì)溶液的特殊反應(yīng)現(xiàn)象來區(qū)分，還可以根據(jù)生物細(xì)胞對(duì)溶液反應(yīng)等去設(shè)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新可訓(xùn)練學(xué)生靈活運(yùn)用創(chuàng)造思維方法，同時(shí)又能促進(jìn)學(xué)生自覺地、有意識(shí)地去進(jìn)行創(chuàng)新，并不斷提高自己的創(chuàng)造能力。

五、加強(qiáng)師生互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

由于本質(zhì)往往深藏于現(xiàn)象的背后，人們?nèi)菀渍业降氖鞘挛镩g表層的、非本質(zhì)的聯(lián)系，加上學(xué)生認(rèn)識(shí)上存在差異，對(duì)同一個(gè)現(xiàn)象往往有不同的解釋是很正常的。實(shí)驗(yàn)探究，最看重過程，屬于教與學(xué)中最純粹最美好的一部份，它詮釋了夢(mèng)想、勇氣與探險(xiǎn)精神，也意味著新奇、執(zhí)著與成功。當(dāng)學(xué)生公布自己的解釋時(shí)，別的學(xué)生就有機(jī)會(huì)就這些解釋提出疑問、審查證據(jù)、挑出邏輯錯(cuò)誤、指出解釋中有悖于事實(shí)證據(jù)的地方，或者就相同的觀察提出不同的解釋。于是每一位學(xué)生都需要面對(duì)不同的解釋結(jié)果并展開討論，討論中往往會(huì)引發(fā)新的問題，導(dǎo)致進(jìn)一步的求證活動(dòng)和最終建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的共識(shí)。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過程中，教師應(yīng)做到：給學(xué)生充分思考的時(shí)間，給學(xué)生發(fā)問的時(shí)間，給學(xué)生批判的時(shí)間。就如教育家所說的：“凡是兒童能夠自己做的，應(yīng)該讓他們自己做，凡是兒童能夠自己想的，應(yīng)該讓他們自己去想?！睂W(xué)生在自學(xué)探究基礎(chǔ)上不能自行解決的問題，即可組織學(xué)生合作探究，多則班級(jí)全體參加，少則幾個(gè)人，形式靈活多樣，讓學(xué)生充分對(duì)話、答辯、爭(zhēng)論、教師只需在關(guān)鍵處加以點(diǎn)撥。

“探究性學(xué)習(xí)”在合作探究的過程中，從資料的搜集與分析，假設(shè)的提出與驗(yàn)證，學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)直至意義的最終建構(gòu)都需要學(xué)生相互交流信息，共同分享學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，構(gòu)建民主和諧氣氛，促進(jìn)思想情感交流，也增進(jìn)了友情，形成良好的個(gè)性品質(zhì)，達(dá)到高層次的情感目標(biāo)。

總之，實(shí)驗(yàn)探究是開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效途徑，方法形式一定要靈活多樣。

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