化學實驗中創造性思維訓練

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化學是一門以實驗爲基礎的自然科學,化學學科的形成和發展,新物質的發現和發明無處不閃爍着創造性思維的光芒,作爲一名化學教育工作者,我們應該把培養學生創造性思維方法滲透到化學教學中。讓化學教學過程成爲再現式思維和創造性思維有機結合的典範,教師要儘可能把教學過程設計成發現問題──分析問題──解決問題的創造型模式,着力營造“情感共嗚溝通,信息反饋暢通,思維活潑流暢,創造精神涌動”的最佳意境。實驗在化學教學中起着舉足輕重的作用。

化學實驗中創造性思維訓練

化學教學本身並不只是傳授給學生一些初步的化學概念和規律,而是通過一系列有效的教育教學手段,全面提高學生的智能,使他們能夠掌握和運用一些化學原理和實驗手段,學會科學研究的基本方法,學會辯證而客觀地認識世界. 從而在將來能夠獨立地、有創造性地進一步深入學習和從事社會主義現代化建設。運用化學實驗,通過一系列有效的方法和手段,能夠較好地發展學生的智能。

一、圍繞實驗的“三大原理”引導學生展開思維活動

化學實驗理論的主體內容,可概括爲⑴實驗原理;⑵裝置原理;⑶操作原理。教師應當在具體的化學實驗教學過程中,引導學生圍繞對上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至終滲透着思維訓練活動。

首先,是實驗原理的思維訓練。“實驗原理”即反應原理,指的是每個具體的化學實驗,反映了或說明了或推斷了什麼樣的物質發生何種變化的理論。可以圍繞如下的角度引發學生思考:1.變化實質──什麼化學物質(有時還應進一步分析爲什麼要選用這些物質)?2.定量關係──反應物之間採用怎樣的物質的量(或質量、或體積、或微粒數目)的關係?爲什麼要採取此種定量或過量關係?3.反應條件──實驗時應選擇怎樣的物質狀態、變化溫度、壓強或催化劑條件? 爲何要選擇這樣的條件?(1).儀器選用──根據實驗原理,對特定的反應物或生成物,應選用哪種量取、混合、反應、加熱、除雜、乾燥、檢驗、收集、吸收、分離、緩衝(安全)的儀器?爲何選用這些儀器更適宜?(2).配套組合──根據實驗需要,選用的儀器之間,大小、規格應怎樣協調、搭配?如若不這樣組合會出現什麼弊端?能否作某種調換或代用?(3).連接順序──爲達到良好效果,選用的儀器應採取怎樣連接的位置順序和安裝與拆除的先後順序?爲什麼要安排這種順序?不遵循此順序會帶來什麼不良後果

二、養成細心觀察的習慣,爲創造性思維夯實基礎

愛因斯坦說過,他沒有特別的天賦,只有強烈的好奇心。在人類認識史上,正是個別人對事物或某種現象產生了好奇感、驚奇感,從而導致了重大的發明創造。

化學與我們的生活息息相關,各種與化學有關的現象隨處可見。用磚砌牆和貼瓷磚時,先要將磚和瓷磚用水溼潤;新買的鋁鍋,燒過自來水後有黑色斑點;經常雷雨交加的地方禾苗長得很茂盛,這些奇妙的現象激起學生的好奇心後,就能促使他們去學習掌握水泥、鋁和氮氣的性質

我們也會遇到一些奇特的實驗現象。例如:一鋁製的盛飲料的易拉罐內充滿CO2氣體,然後往罐內注入適量NaOH溶液,立即用膠布將罐口密封,反應一段時間後可能會出現什麼現象呢?首先,易拉罐“內凹變癟”,接着“癟了的罐重新又鼓起來”。對於前面的現象一般很容易解釋。這是因爲學生很容易從固有的思維定勢出發,即分析物質發生變化時,只從加入的物質來考慮,只分析NaOH溶液與 CO2的反應,就能得出易拉罐“內凹變癟”的現象。爲什麼會出現後面的現象呢?深入思考,不難得出這是因爲容器本身“鋁”與氫氧化鈉溶液也會發生反應。對這些現象的好奇,能使學生的情緒亢奮、激動,從而在白熱化的思維之中,迸發出創新的火花。

一般說來,學生對化學實驗都頗有興趣,但往往只是好奇心驅使所致,由於觀察實驗時目的性不明確,不善於集中注意力於那些關鍵設備的主要現象,加之演示實驗時儀器小而教室範圍寬、學生多,所以他們觀察實驗並不準確。爲此,在可能條件下,教師宜改演示實驗成並進實驗,或藉助CAI軟件或VCD光盤、錄相帶等播放實驗錄像,儘可能結合併進實驗或錄像播放,穿插圍繞“三大原理”的系列思考題,引導學生有針對性地思考,展開思維訓練活動。

三、運用典型實驗灌輸創造性思維的方法

爲了提高化學實驗教學中思維訓練的效能,教師應當藉助典型的化學實驗來誘導、激發學生的思維活動,這主要從三個方面着手:

一是教師宏觀地把握大綱、教材的整體,通過哪些典型實驗對學生進行哪些方面思維訓練的規劃,分階段、分層次實施。 例如,物質燃燒時有不同的特徵。氣體燃燒時產生火焰,固體燃燒時產生火星或火花。而硫在通常狀況下是固體,可是,它在空氣中燃燒時爲什麼產生火焰而不產生火星呢?我們只要引導學生仔細觀察硫燃燒的特徵就能把握其中的`奧妙。 原來燃燒時,固態硫先液化後氣化,因此硫蒸氣在空氣中燃燒時產生淡藍色火焰也就不足爲奇了。

二是激發學習者的主觀能動作用,將教材規定的某些演示實驗或學生實驗,改爲實驗設計或實驗習題,