创设实验情境 激活学生思维——浅谈学生创新思维能力的培养

创设实验情境  激活学生思维

        ——浅谈学生创新思维能力的培养

石门县三圣乡中心学校    罗治柏

Create the Experimental Context to  Cultivate  the  Students’  Creative Thought ——a  brief idea about how to train the students’ creative ability。

关键词：

创设情境  ，激活思维，深化演示，探索性实验，趣味实验，表征能力。

摘要：

在化学教学中，可以利用学生已有知识，巧设悬念，引导学生去思考、讨论、假设，并利用实验去验证自己的假设，从而得出正确结论，获取新知。要求学生认真领会教材中学生实验和演示实验的原理及方法。然后教师指导学生根据原理进行实验设计，探索设计规律，不仅可以丰富学生的感性认识，而且可以培养学生的聪明才智，进而启迪学生的创新意识。 教师要对教材中的演示实验进一步深化，培养学生思维能力的深刻性。探索性实验是指导探索研究对象的未知性质和反应规律及反应原理，了解未知物的组成，有哪些属性和变化特性以及与其他对象和现象的联系。在课堂上为了活跃气氛，有时还可补充一些趣味性实验，诱导学生去探索其中奥秘，从而可调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，激活学生思维。化学实验是帮助学生解决有关问题的直观手段，也是积累感性经验的有效措施，化学实验可培养学生敏锐的观察力，使学生学会从现象表征性质的智慧技能，可提高学生在解决问题时，对问题创造有意义的表征能力。

Summary:

In the teaching course of chemistry, it’s a useful method to ask questions based on the student’s knowledge they have leart and got . These questions can lead the students to think ,discuss, imagine and try to check their answers in the experiments .At last, the students can get the correct  conclusion  and new knowledge from their experiments .

How to get students to make their experiments successfully?

Let’s pay attention to these following demands. First, the teachers should understand the experiments  in the teaching material ,including the fundaments and methods of each model experiment .

Second, the teachers should direct the students to design their own experiment plan according to the right fundaments.

Third,  the teachers can be the helper or assistant of students in the progress of their experiments .while the students should try to find out the regulars in designing their experiments by themselves or with the teacher’s help .

What will the students get through their own efforts ? It’s obvious that the students learn some new knowledge directly, both their intelligence and their creative ability can be improved .

How to cultivate the students’ thinking ability in a higher degree?

To the teachers ,they can develop the model experiments in the textbooks . It’s useful to train the students’ thinking ability.  Because  the deeper ,exploratory experiments can help the students explore the unknown character and reactional principal ,regular of some uncertain material ,meanwhile it helps students know the composition, nature , speciality of the material and connection to other material or phenomenon.

How to develop the students ’  study  activity?

In order to make the class active , sometimes the teachers can add some easy and interesting experiments in class .  it can guide students to explore the small secrets about them .in the end ,the students can be cultivated and improved in the study activity and interest ,the students will be active in thinking .

In a word , making chemical experiments is not only a directive method to help students solve the problems .but also an effective measure to accumulate the perceptual experience .at the same time ,the chemical experiments can be used to make the students observation be keen.

Moreover ,the students can get the expressive skills through the experiments and use their creative ideas to solve problems .

Key words :

To creat the experimental context , to cultivate the creative thoughts ,to develop the model experiments exploratory  experiments, interesting experiments , expressive skills .

国家教育部最近颁布的初中化学新课程标准中指出：重视发展学生良好的学习策略，拓宽学生研究性学习的渠道，努力为学生主动、生动、活泼地发挥提供条件。因此，在化学课堂教学中，要突出学生主体地位，给学生创设实验情境，让学生明确“实验是研究化学的基础”、“实验是最高法庭”。让化学实验成为他们获取直观感性认识，积累直观感性经验，从而培养他们的观察力。让他们亲身体验利用化学实验进行化学规律探索活动，帮助他们形成概念和理论，了解化学学科的发展进程，培养他们实事求是的严肃认真的科学态度和提出问题、分析问题、解决问题的智慧技能，激活他们的创新思维能力。

1．巧设悬念，激发学生求知欲，诱导学生利用实验去探索，激活学生创新思维。

在化学教学中，利用学生已有知识，巧设悬念，引导学生去思考、讨论、假设，并利用实验去验证自己的假设，从而得出正确结论，获取新知。如讲金属活动性顺序时，笔者补充了钠与水的反应，在做了钠与水反应以后，引导学生思考，钠能从盐溶液中置换出较不活泼金属吗？让学生相互讨论。然后指导学生做钠与硫酸铜溶液反应，钠与氯化铁溶液反应的实验。让学生通过实验来证明其假设的正确性，并指导学生分析其反应原理，认识金属活动性顺序这个一般规律中也有其特殊性，而这个特殊性通过教师讲无论如何是讲不明白的，从而极大地调动了学生的求知欲，激活了学生思维。

2．指导学生进行实验设计，培养他们的创新意识，激活学生创新思维。

近年来，中考化学试题对考生实验能力的考查要求较高，大多是中等难度以上，特别是加强了对实验创新意识的考查。因此，在化学实验教学中，要认真领会教材中学生实验和演示实验的原理及方法。思考能否用其他方法、装置，完成同一实验或类似实验，养成多角度思考问题的习惯，进行“发散”和“求异”思维能力的训练，以提高他们的创新意识。如在讲授氢气的实验室制法时可先让学生进行实验装置设计规律的探索。教师首先指出制取氢气的简单装置的优点是 ：操作简便易行；便于学生掌握运用。缺点是在反应的过程中不能加酸。接着设问：怎样设计一套既能满足简单装置的要求，又能在反应的过程中加酸的装置呢？可供选用的仪器有：（1）双孔塞，（2）玻璃导管，（3）长颈漏斗，（4）乳胶导管，（5）多孔塑料板，（6）漏斗，（7）玻璃棒，（8）弹簧夹等。当问题提出后，学生们思维十分活跃，有的学生考虑严谨，有的学生考虑不周密。此时教师及时因势利导，肯定学生的设计是动了一番脑筋的，对合理的设计加以赞扬并分析其选用的仪器及安装的周密性，这样做不仅能得出改用双孔塞——插入长颈漏斗与带乳胶管的玻璃导管并将长颈漏斗下端管口伸入试管内液面以下的正确结论，而且还可以使考虑不周密的学生找出自己设计中的不足，运用身边榜样的力量调动学生积极思维，其效果很好，接着教师不失时机的追问，改进后装置虽能在反应过程中加入酸液，但无法控制反应，若进一步改进方法，需在什么部位，添加何种用品，便可达到使反应随时发生，也可以使反应随时停止的目的（所添用品不局限于上面所提供的仪器与用品），学生对此问题显露出很高的热情，设计出了多种方案：

（1） 在试管底部垫塑料丝条；

    （2） 乳胶导管上夹上弹簧夹； 

（3） 长颈漏斗下端适当部位套上多孔塑料板；

    （4） 将不与酸反应的丝状物质放在试管底部；

（5） 将（2）（3）或（2）（4）配合使用，还有学生说（1）（2）配合也可以。

教师对学生设计的多种方案进行分析、对比，对学生的创意给予肯定，并指出有些设计方案中的不足，指点学生进一步改进实验的技巧，并分析概括出合理的设计方案中的共同原理，教师配合提示语和手式进行引导，学生们茅塞顿开，悟出了连通器原理的结论，此时有的学生为自己不周密的设计而感到遗憾，还有一些学生为自己的成功设计而欢欣鼓舞。为了进一步调动学生对实验设计的热情，及时鼓励学生课后运用连通器原理设计出满足上述要求的装置，课后学生们对实验设计表现出浓厚的兴趣，讲座热烈，提出用U型管等其它几种符合实验要求的多种实验设计方案。当严密的设计得到教师的肯定与夸奖时，他们一个个脸上露出了成功的喜悦。教师指导学生根据原理进行化学实验设计，探索设计规律，不仅丰富了学生的感性认识，而且也培养了学生的聪明才智，进而启迪了学生的创新意识。

3．深化演示实验，激活学生创新思维。

在化学实验教学中，对教材中演示实验进一步深化，培养学生思维能力的深刻性。如初中教材中讲浓硫酸的性质时，笔者补充了浓硫酸与蔗糖的反应， 在这个反应过程中，学生们发现生成了疏松多孔的海绵状的炭，这个时候可引导学生去思考，浓硫酸脱去蔗糖（C11H22O11）分子中的水后，生成的黑色炭为什么会是疏松多孔的海绵状？引导学生联想到生活中面包发酵的原理，是因为内部含有许多气泡，然后再引导学生思考为什么会有气体产生？从而引出浓硫酸的强氧化性，为今后讲浓硫酸的强氧化性打下伏笔，能极大地激发学生的学习兴趣，激活他们的思维能力。

4．利用探索性实验，培养学生的科学探索精神，激活学生创新思维。

探索性实验是指探索研究对象的未知性质和反应规律及反应原理，了解未知物的组成，有哪些属性和变化特征以及与其他对象和现象的联系。它是通过问题——实验——抽象——结论——应用这样一个过程来实现。如在化学教学中可指导学生去分析一种复合化肥的成份，其实验方案及要求如下：

将固体分别加热，与盐酸、氢氧化钠反应。

将固体溶于水，过滤。

将残渣分别加热，与盐酸、氢氧化钠反应。

分别检验滤液中是否含有SO42—、CO32—、Cl—、S2—、K+、Na+、NH4+、PO43—或H2PO4—等离子。

用pH试纸测定滤液的pH值。

将滤液蒸干，并加强热。

写出分析报告。

5．利用趣味实验，激发学生学习兴趣，激活学生创新思维。

在课堂上为了活跃气氛，有时可补充一些趣味实验，诱导学生去探索其中奥秘，从而可调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，激活学生思维。如讲硫酸时，课前准备一张白纸，在其上面用稀硫酸写上“硫酸”两个字。上课时，将白纸在酒精灯火焰上方烘烤，一会儿就显示“硫酸”黑体字引入新课，学生兴趣很高，然后引导学生去探索硫酸的性质，将会取得很好的教学效果。

6．创设实验新情境，激活学生创新思维。

加涅认为：“智慧技能中最高级的智慧技能是高级规则，高级规则可以通过解决问题习得。”化学实验是帮助学生解决有关问题的直观手段，也是积累感性经验的有效措施，化学实验可培养学生敏锐的观察力，使学生学会从现象表征性质的智慧技能，且将习得的技能与网络知识挂上钩，由表及里的分析问题，可提高学生在解决问题时，对问题创造有意义的表征能力。

学生解题时最为头痛的是：综合实验中的多个单元装置的组装程序。若教师指导得当，处理得巧妙，启发引导有方，学生会成功的完成实验设计方案，这不仅可提高学生参加第二课堂活动的兴趣，而且还可以培养学生的创新意识。学生的创新能力与高级规则习得是分不开的，若要让学生习得高级规则， 要尽可能教会学生怎样从众多的类似实验组合中找出普遍规律，使学生做到触类旁通。如涉及到气相情境的综合实验题中，往往要求学生将多个单元装置从左到右连接，因此最关键的是；要明白所谓的从左到右的含意，并不是指每个具体的画出的单元图形从左到右连接，而是指整个实验中各实验步骤的先后顺序总体上从左到右编排，且入气管口伸入液面以下，出气管口只稍露出橡皮塞一点儿。即“长进短出”，综合实验程序的普遍编排规律一般为：（1）制取→（2）除杂→（3）确认杂质已除净→（4）干燥→（5）按题意发生反应的程序进行。 而验证从（5）中排出的气体是不是产物或产物之一，或除去尾气等方法，依据题意通常都安排前5步之后。验证杂质成分的存在，并除去杂质通常按（1）验证→（2）除杂→（3）确认杂质已除净→（4）干燥等程序进行。若需要确认混合气体中水蒸气的存在，则应放在第一步实验中完成。若杂质量较少，最好采用既验证其存在，同时也可除杂的方法进行实验。总之，除杂原则是：除去原有的杂质，最终不得引入新的杂质。若制取的气体不能直接被用在设定的化学反应中，而需要通过另一反应转化时，只要杂质不参加反应，可先转化后除杂。其他变动因具体情况可稍加调整，在学生习得有关综合实验的一般规律后，再按照具体的实验要求，结合实验原理方可设计出解决问题的方案，有关方案经教师分析、评价后再让学生动手实验，其效果极佳。

学生通过设计实验及对实验设计的评价，集思广益，扩展了学生思维的空间，丰富了学生解题的经验，不仅培养了学生严谨的科学态度，而且也有利于学生在解决问题时创造有意义的表征。有利于提高学生解决实际问题的智慧技能，同时也启迪了学生的创新意识。

当然创新意识与创新能力的培养并不是仅靠几个实验就能完成的，这是一项系统工程，是学校教育所追求的重要目标之一。教师平时注重各种现代化教学手段的应用，重视了学生发散性思维能力与收敛性知识加工能力，相似情境的正迁移能力，实验的实际操作与设计能力，敏锐的观察能力等的培养，并始终注意贯穿在教学活动过程中。注意将学生习得的网络的陈述性知识与创设的教学新情境相结合，注重对学生解决问题的智慧技能的训练，可增强学生创新意识，同时也可达到培养学生创新思维能力的目的。

参考文献

1 陈曼升.《挑战传统实验  培养创新品质》 . 西安 . 《中学化学教学参考》,2003,(3)

2   郭文甫 .《创设实验情境  培养学生创新思维能力》.西安 .《中学化学教学参考》, 2003,(4) 

3   赵广义. 《情境创设在化学教学中的应用》. 西安 . 《中学化学教学参考》, 2003,(11)