化学实验过程中学生思维能力的培养

化学实验过程中学生思维能力的培养

(陕西省汉中市西乡县第四中学,陕西汉中723500)

摘要:中学化学实验教学中,始终都存在着培养和锻炼学生思维能力的契机。在化学实验教学中,可利用分组实验培养学生思维的灵活性,利用演示实验培养学生思维的深刻性,利用实验习题培养学生思维的批判性,利用设计家庭小实验激发学生思维的独创性。

关键词:化学实验;创新思维能力;创新教学;家庭小实验

思维是人脑对客观事物的一般特性和规律的一种间接的、概括的反映过程。进行思维训练,培养学生的思维能力,是初中化学教学的主要任务之一,是实施素质教育开发学生智能,提高学生素质的重要措施,而化学实验是培养思维能力的最有效途径。

一、演示实验过程中训练学生的思维能力

演示实验是由教师进行表演和示范操作,并引导学生进行观察和思维的一种活动。这类实验的主要目的是:为学生提供丰富的感性认识材料,并在此基础上引导学生探求新知。要求学生在观察的同时伴随积极的思考,引导学生在演示操作过程中发现问题和提出问题。因而,演示实验是训练学生创造思维的重要契机。

方法一:演示实验时有意出错,培养学生的怀疑与批判思维

在当前的课堂演示实验中,往往教师讲授什么或演示什么,学生便记什么,缺乏质疑的精神。要改变这一点,建议在部分演示实验中,教师可以有意出错,并要求学生仔细观察教师的实验操作过程,找出其中哪些操作是错误的。

例如,拿试管时,用手一把抓或将无名指和小指伸展开,位置靠上或靠下。而正确做法是“三指握两指拳”,即大拇指、食指、中指握住试管,无名指和小指握成拳,和拿毛笔写字有点相似,手指握在试管中上部。

由于要求学生找错误,学生观察得特别仔细,并且这些错误是由他们自己说出来的,记忆特别深刻。更重要的是,学生懂得了教师的操作也并非是十全十美的,其中同样可能包含着各种错误,需要把它找出来加以纠正,这种质疑精神也就通过一次次地锻炼得到潜移默化。

方法二:引导学生思考演示实验的改进

在学生体验到化学现象的奇妙时,适时地提出系列引发学生思考的问题,则能调动学生的积极思维,但这还是就问题而回答问题,若在演示实验后,要求学生思考如何改进演示实验方案才能使效果更加明显,从而引导学生的思维提高到创新的高度。

如探究蜡烛燃烧的产物时,按教材中的设计,将一干燥的烧杯罩在火焰上方,时间稍长时整个烧杯都会变得很烫,因此观察不到水珠,特别是南方地区,九月份还是大热天,做这个实验就更难成功了。于是让学生改进实验方案,有的学生就有想法:改用长试管代替烧杯,利用试管的长度,让热气在试管中慢慢冷却下来,就有望在上方的试管底看到水珠了。

由例子可以看到,要求学生尝试回答实验现象背后的规律,使学生能掌握物质的性质;而要求学生对实验方案进行改进、讨论,则使学生的思维能力得到了更好的锻炼与展现,从而对知识有了更好地理解。

方法三:采用不同设备完成同一实验,启发学生的创新思维

演示实验时,多数教师往往只是用某一套实验仪器来进行演示,使得学生的思维仅仅局限于这一套实验设备,思维无法得到较好的发散。我觉得,对于部分演示实验,可以采用不同的实验设备分别进行演示,然后要求学生对比这些实验设备演示效果的优劣,并思考这些演示方案都是如何设计出来的。

这实际上是要求学生思考演示实验设计的思路,学生在教师的引导下,不仅仅懂得了原理,并且更重要的是,学会了一种设计演示实验的思路:发现原演示实验不足之处→从原理上找原因→针对原因改进演示实验。而这种思路,亦是进行思维能力培养的途径之一。

二、学生分组实验过程中训练学生的创思维能力

学生分组实验是由学生自己动手操作,并进行观察和思维的一种活动。这类实验的主要目的,是培养学生的实验技能和能力,学习科学方法和养成科学态度,并在此基础上引导学生进行探索和研究,完善他们的创造思维素质。有效地把握这一环节,便可使化学教学向素质教育的目标又跨进一步。

方法一:增加分组实验的探索性,训练学生思维能力的发散性

学生分组实验的探索性是分析和寻求多种可能,运用多种方法和途径,并从中进行选择、比较来解决某一化学问题的实验属性。在这之中,“分析”、“寻求”是思维的发散过程,因而增加学生实验的探索性,可以有效地训练学生创造思维的发散性。

例如初中化学探讨可燃物燃烧的条件。在实验中,学生观察到铜片上的白磷产生白烟开始燃烧时,而水中的白磷和铜片上的红磷却没有燃烧,学生对此实验现象虽然产生极大兴趣,但由于其探索性不强,没有充分的说服力,学生根据此现象并不很容易得出结论。此时,教师可启发学生思维,当杯中温度已达到80℃时,超过了白磷的着火点,水中还有氧气吗?再联系已学过的知识,氧气不易溶于水,可见水中的白磷不能与足够的氧气接触,是不能燃烧的。这时我们可以给水中的白磷创造一个和氧气充分接触的条件。学生尝试设计如下实验,将氧气袋中的氧气通过导气管直接通入水中白磷的上方,使足够的氧气和水中的白磷充分接触,结果水中的白磷因燃烧而出现火花,现象非常直观。学生在获得鲜明、丰富的感性认识基础上,很容易归纳总结出可燃物燃烧必须同时满足两个条件:一是可燃物要和氧气充分接触;二是要使可燃物的温度达到着火点。知道可燃物燃烧条件后,在实际应用上就不难理解灭火的原理了。

方法二:重视分组实验的研究性,培育学生思维的灵活性

德国教育家第斯多惠认为“一个真正的教师指点给他的学生的,不是已投入了千百年劳动的现成的大厦,而是促使他去做砌砖的工作,同他一起来建造大厦,教他建筑。”在化学实验中,适时适度地增加一些具有探究性的课题会大大提高学生对问题的探索欲望,以训练他们创造思维的发散性。

学生分组实验的研究性是指运用一定的实验方法,创设不同的实验情景,寻找某一化学反应的真相、实质及规律,从而有力解释客观事实的实验属性。其在学生实验中可以表现为对某一化学过程多方位、多层面的深入研究,这种研究有利学生灵活地看待貌似相同的化学问题,避除他们在化学学习中形成的某些定势对解决化学问题产生的障碍,提高他们创造思维的灵活性。

三、设计家庭小实验,培养学生思维的习惯和能力

教师应抓住时机,设计一些家庭小实验,把创造能力运用到实际当中去,进一步激励学生学习化学的积极性和兴趣。

在讲解物质分离方法时,提到“萃取”概念的理解,概念比较抽象,大部分学生很难想象萃取剂提取溶液中溶质的过程,也往往很溶液忽略萃取剂与溶剂不相混和的特点,甚至很难理解为什么萃取剂可以提取溶质等等问题。为了解决以上问题,让学生更主动地理解概念,在课堂讲授“萃取”的概念以后,马上就布置这样一个家庭实验,要求学生利用有关材料:番茄、油、水,煮一个番茄汤。

在作业交流的时候,提出相关问题:1为什么有分层现象;2为什么油层颜色较深;3油起到什么作用;4现在可以将番茄中的茄红素从番茄中提取出来吗?5这个过程与昨天学习的“萃取”有什么关联?6我们进行萃取的时候应当如何选取萃取剂?

通过这样的家庭实验,学生学习的兴趣增加了,动手能力增强了,思维能力也培养了。

总之,通过各种方式的化学实验都能培养学生的思维能力,在教学之中应该善于应用这些方式以提高学生解决化学问题的能力。

参考文献

[1]冯晓林主编.中学化学教学中的能力培养与训练.呼和浩特:内蒙古大学出版社,2000.9.

[2]张江红.赵岗.化学教学中观察能力的培养.中国科教创新导刊,2009.

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