通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

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1、通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的思維能力摘要：在化學(xué)教學(xué)中，如何利用化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力？本文結(jié)合具體的教學(xué)案例進行了闡述。關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；化學(xué)實驗；思維能力；學(xué)生心理學(xué)研究成果表明：思維發(fā)生和發(fā)展中所表現(xiàn)出來的個性差異就是思維品質(zhì)(思維的深刻性、廣闊性、敏捷性、靈活性和創(chuàng)造性等)，發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)是發(fā)展思維能力的關(guān)鍵?；瘜W(xué)課是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實驗事實、現(xiàn)象進行分析、綜合、抽象、概括，逐步發(fā)展學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識，提高他們的思維品質(zhì)，從而開拓學(xué)生的思路。在化學(xué)課中，如何利用化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生強烈

2、的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，首要任務(wù)是如何根據(jù)相關(guān)的實驗提出高質(zhì)量的問題，創(chuàng)設(shè)解決問題的情境。一、由實驗推測反應(yīng)物，培養(yǎng)思維的敏捷性和創(chuàng)造性研究表明：學(xué)生獲取的信息中有70%來自視覺，只有20%和10%來自聽覺和觸覺。通過實驗推測反應(yīng)產(chǎn)物，也最能引起學(xué)生的興趣。如高一化學(xué)習(xí)題中，鈉和水反應(yīng)，可采用下述方法來推測反應(yīng)產(chǎn)物：首先，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中鈉的物理性質(zhì)，在介紹鈉和水反應(yīng)時，讓他們動手做如下實驗：用鑷子從盛有煤油的廣口瓶中取出一塊鈉，用刀片切下黃豆大小的一小塊，用濾紙吸干煤油，投入滴有酚酞的水溶液的燒杯中。完成實驗以后，回答以下問題：(1)為什么要把

3、鈉保存在煤油中？(2)鈉為什么會浮在水面上？(3)鈉投入水中，其狀態(tài)有什么變化？為什么？(4)燒杯中酚酞水溶液的顏色如何變化？由此證明生成了什么物質(zhì)？(5)反應(yīng)過程中，發(fā)生了什么聲音？它使如何產(chǎn)生的？(6)用什么方法可以證明反應(yīng)過程中有氣體生成？生成的是什么氣體？(7)小球為什么會這樣運動？同學(xué)們通過認真觀察，詳細記錄發(fā)生的現(xiàn)象。在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下，學(xué)生經(jīng)過熱烈的討論后，很快解決了上述問題。對問題(6)中所產(chǎn)生的氣體驗證，同學(xué)們還舉出了很多精彩的方法：有同學(xué)提出在集氣瓶中塞入一個帶尖嘴的木塞，并點燃，在火焰上方罩一個干冷的小燒杯，通過有無水珠生成，判斷是否

4、使氫氣。通過問題，啟發(fā)學(xué)生積極地思維，以問題為主線，通過實驗來組織調(diào)控課堂教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，促進學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成和發(fā)展。當學(xué)生在學(xué)習(xí)高二化學(xué)選修《有機化學(xué)基礎(chǔ)》，涉及到乙醇與鈉反應(yīng)時，讓學(xué)生將鈉與水反應(yīng)的知識遷移過來設(shè)計問題，通過對比掌握乙醇的性質(zhì)。二、由演示實驗發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)思維的深刻性和思維的遷移能力創(chuàng)設(shè)一種氣氛，讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些矛盾，經(jīng)受幾次挫折，在學(xué)習(xí)者不懈地探索中引導(dǎo)他們準確運用已有知識。這樣不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)者思維，而且有助于調(diào)動學(xué)習(xí)者強烈的發(fā)現(xiàn)欲望和自信成功的認知內(nèi)驅(qū)力，為困難情境中學(xué)習(xí)的遷移做好積極的心理準備，從而把握

5、遷移的方向。如學(xué)生在《有機化學(xué)基礎(chǔ)》乙酸的催化氧化實驗中，將銅絲置于酒精燈外焰上灼燒，銅絲表面出現(xiàn)黑色，再將銅絲向內(nèi)移動，觸及燈芯，銅絲表面的黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色。操作時微小的變化，導(dǎo)致兩種截然不同的現(xiàn)象，這是為什么？面對“懸”而一時難“決”的問題，學(xué)習(xí)者迫切希望了解其中的原因，紛紛猜疑，從各種角度進行思考：第一種可能：在灼燒時生成的CuO呈黑色，又遇還原性氣體CO生成紅色的Cu，但CO從何而來，找不到合理的答案，故假設(shè)難以成立。第二種可能：黑色CuO分解得到紅色的Cu2O，[]，但酒精燈溫度達不到反應(yīng)要求，且與銅絲在較高溫度下(外焰)呈黑色而與較低溫度下(燈芯

6、)又轉(zhuǎn)成紅色的事實相矛盾。第三種可能：外焰處生成的CuO氧化燈芯處逸出來的乙醇蒸汽，并生成紅色的銅和乙醛[]。至此，學(xué)生不難認定，已學(xué)的乙醇性質(zhì)之一——氧化反應(yīng)(課本上用綜合式表示：)和乙醇的性質(zhì)實驗中曾見到的相似現(xiàn)象，則是支持第三種解釋的有力依據(jù)。以上分析均說明，從矛盾入手經(jīng)歷疑惑、猜測和思考，往往能提示遷移的實質(zhì)性內(nèi)容，把握好遷移的方向，直至問題的最終解決。三、由設(shè)計實驗方案，培養(yǎng)思維的全面性和整體性一個完整的化學(xué)實驗，包含的成分和技能要素更為復(fù)雜。在動手操作之前，至少應(yīng)該先做三件事：一是理解實驗原理，二是設(shè)計(或認同)實驗方案，三是選擇實驗裝置，這些

7、活動并非是簡單的操作技能所能包含的?？梢姡瘜W(xué)知識、操作技能和思維發(fā)展在實驗過程中是密切聯(lián)系在一起的。在特定的實驗場合，只是表現(xiàn)的形式和內(nèi)容不同而已。認清上述關(guān)系，不僅為知識技能和思維的協(xié)同遷移找到了理論依據(jù)，同時有助于我們重新審視化學(xué)實驗的教學(xué)功能。創(chuàng)設(shè)知識與技能協(xié)同遷移的實驗情境，必須以理解有關(guān)的知識、掌握實驗的操作要領(lǐng)為前提，理解越深刻，掌握越熟練，遷移效果就越好。實例：已知HCl是氣體，極易溶于水(1：500)，其水溶液能使石蕊試液變紅，利用特定的裝置可將上述性質(zhì)設(shè)計成“噴泉”實驗，NH3在水中的溶解度更大(1：700)，其水溶液能使酚酞試液變紅。

8、比較兩者的共性，不難將HCl氣體形成“噴泉”的有關(guān)原理，裝置和操作