通过化学实验培养学生的思维能力教育论文

摘要：在化学教学中，如何利用化学实验激发学生强烈的求知欲望，培养学生的思维能力？本文结合具体的教学案例进行了阐述。

关键词：化学教学；化学实验；思维能力；学生

心理学研究成果表明：思维发生和发展中所表现出来的个性差异就是思维品质(思维的深刻性、广阔性、敏捷性、灵活性和创造性等)，发展和培养学生的思维品质是发展思维能力的关键。化学课是一门以实验为基础的学科，化学教师引导学生对化学实验事实、现象进行分析、综合、抽象、概括，逐步发展学生的思维能力和创新意识，提高他们的思维品质，从而开拓学生的思路。在化学课中，如何利用化学实验激发学生强烈的求知欲望，培养学生的思维品质，首要任务是如何根据相关的实验提出高质量的问题，创设解决问题的情境。

一、由实验推测反应物，培养思维的敏捷性和创造性

研究表明：学生获取的信息中有70%来自视觉，只有20%和10%来自听觉和触觉。通过实验推测反应产物，也最能引起学生的兴趣。如高一化学习题中，钠和水反应，可采用下述方法来推测反应产物：

首先，引导学生阅读教材中钠的物理性质，在介绍钠和水反应时，让他们动手做如下实验：用镊子从盛有煤油的广口瓶中取出一块钠，用刀片切下黄豆大小的一小块，用滤纸吸干煤油，投入滴有酚酞的水溶液的烧杯中。完成实验以后，回答以下问题：

(1)为什么要把钠保存在煤油中？

(2)钠为什么会浮在水面上？

(3)钠投入水中，其状态有什么变化？为什么？

(4)烧杯中酚酞水溶液的颜色如何变化？由此证明生成了什么物质？

(5)反应过程中，发生了什么声音？它使如何产生的？

(6)用什么方法可以证明反应过程中有气体生成？生成的是什么气体？

(7)小球为什么会这样运动？

同学们通过认真观察，详细记录发生的现象。在教师的启发指导下，学生经过热烈的讨论后，很快解决了上述问题。对问题(6)中所产生的气体验证，同学们还举出了很多精彩的方法：有同学提出在集气瓶中塞入一个带尖嘴的木塞，并点燃，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，通过有无水珠生成，判断是否使氢气。

通过问题，启发学生积极地思维，以问题为主线，通过实验来组织调控课堂教学，充分调动学生学习主动性，促进学生学习能力的形成和发展。

当学生在学习高二化学选修《有机化学基础》，涉及到乙醇与钠反应时，让学生将钠与水反应的知识迁移过来设计问题，通过对比掌握乙醇的性质。

二、由演示实验发现问题，培养思维的深刻性和思维的迁移能力

创设一种气氛，让学习者在学习过程中发现一些矛盾，经受几次挫折，在学习者不懈地探索中引导他们准确运用已有知识。这样不仅能激发学习者思维，而且有助于调动学习者强烈的发现欲望和自信成功的认知内驱力，为困难情境中学习的迁移做好积极的心理准备，从而把握迁移的方向。如学生在《有机化学基础》乙酸的催化氧化实验中，将铜丝置于酒精灯外焰上灼烧，铜丝表面出现黑色，再将铜丝向内移动，触及灯芯，铜丝表面的黑色转变为红色。操作时微小的变化，导致两种截然不同的现象，这是为什么？面对“悬”而一时难“决”的问题，学习者迫切希望了解其中的原因，纷纷猜疑，从各种角度进行思考：

第一种可能：在灼烧时生成的CuO呈黑色，又遇还原性气体CO生成红色的Cu，但CO从何而来，找不到合理的答案，故假设难以成立。

第二种可能：黑色CuO分解得到红色的Cu2O，[]，但酒精灯温度达不到反应要求，且与铜丝在较高温度下(外焰)呈黑色而与较低温度下(灯芯)又转成红色的事实相矛盾。

第三种可能：外焰处生成的CuO氧化灯芯处逸出来的乙醇蒸汽，并生成红色的铜和乙醛[]。

至此，学生不难认定，已学的乙醇性质之一——氧化反应(课本上用综合式表示：)和乙醇的性质实验中曾见到的相似现象，则是支持第三种解释的有力依据。

以上分析均说明，从矛盾入手经历疑惑、猜测和思考，往往能提示迁移的实质性内容，把握好迁移的方向，直至问题的最终解决。

三、由设计实验方案，培养思维的全面性和整体性

一个完整的化学实验，包含的成分和技能要素更为复杂。在动手操作之前，至少应该先做三件事：一是理解实验原理，二是设计(或认同)实验方案，三是选择实验装置，这些活动并非是简单的操作技能所能包含的。可见，化学知识、操作技能和思维发展在实验过程中是密切联系在一起的。在特定的实验场合，只是表现的形式和内容不同而已。认清上述关系，不仅为知识技能和思维的协同迁移找到了理论依据，同时有助于我们重新审视化学实验的教学功能。

创设知识与技能协同迁移的实验情境，必须以理解有关的知识、掌握实验的操作要领为前提，理解越深刻，掌握越熟练，迁移效果就越好。

实例：已知HCl是气体，极易溶于水(1：500)，其水溶液能使石蕊试液变红，利用特定的装置可将上述性质设计成“喷泉”实验，NH3在水中的溶解度更大(1：700)，其水溶液能使酚酞试液变红。比较两者的共性，不难将HCl气体形成“喷泉”的有关原理，装置和操作协同迁移研究NH3溶于水的实验。但如果把气体换成溶解度小一些的CO2、Cl2，又该怎么办呢？对比性质后，我们不难下出结论：只要把吸收液由水换成强碱溶液即可。那如果把引发“喷泉”实验的操作再变化一下，又可以产生知识的迁移。

化学知识与技能的迁移既是协同的又是融合的。在实验情境中，有的知识得到了深化或扩展，有的知识成为实验设计的一种程序，即智力技能，有的知识转化为某种操作技能，而思维能力与基本操作技能的“加合”往往形成更复杂、更专门化的操作技能。

四、精心设计实验是培养学生思维能力的关键

教师在教学活动中处于主导地位，实验课堂教学的效果主要取决于教师对实验课的精心设计，表现在三个方面：

1.实验设疑，引导思维

“思源于疑”，由一实验现象产生了疑问，处于好奇心与进取心，就要对疑问进行解答，开始了对疑问的思考。在实验教学中有意识地创设疑问情境，更容易激发学生的好奇心与求知欲，引导思维的发展。实验设疑就是在实验内容与学生现有的实验知识之间造成一种悬念，使学生急于对实验内容做出解答，激发了强烈的学习动机。这时，教师在实验内容与学生现有的实验知识之间搭一个“小桥”起到引导思维的作用，学生便会豁然开朗，产生了满足的愉悦感，对学习内容产生了浓厚的兴趣和自信心。

2.实验激趣，激发思维

实验设疑需要造成一种“悬念”，在“悬念”之间搭“小桥”引导思维。而实验激趣则是直接激发思维的积极性和强烈兴趣。常用的激趣方式有：演示实验、新奇的直观教具、趣味小故事、科学家的创造发明史等。

3.留足时间，形成思维

每一个知识点都有其开发价值，需要通过问题的方式把它表现出来，可并非提出了问题让学生思考就是发展了学生的思维。一堂课教师喋喋不休讲个不停，即便有实验设疑，来不及等学生思考就直接告诉答案，接着讲述下面的内容，学生的思维无法得到发展。进行实验设疑需要给学生创设思维的情境，保留思考的时间，在这段时间内，学生才可以积极地探索思考，才能发展学生的思维。在停顿的时间内还蕴含着教师与学生之间的无声的情感交流，教师从彼此之间的情感交流中掌握着停顿时间的长短。

总之，在化学教学中，根据实验创设问题的情境，精心策划课堂讨论，是培养学生思维品质的一项有效的教学策略。学生希望被认可的愿望非常强烈。因此，通过讨论，可以激发学生的思维，培养学生的思维能力。讨论过程中，教师在鼓励他们充分发表意见的同时，引导他们冷静地思考、分析，从不同的角度认识问题和解决问题，从而达到培养其思维品质的目的。

参考文献：

[1]许珊珊.运用化学实验 培养学生思维能力[J].成功?教育，2008(9).

[2]杜梅林.在化学实验中培养学生的思维能力[J].教育仪器设备，2001(1).

Abstract: In chemistry teaching, how to utilize chemistry experiment to motivate students’ strong carving for knowledge and cultivate students’ thinking ability? This paper throws some lights on it based on the specific teaching case.

Key words: chemistry teaching; chemistry experiment; thinking ability; students

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