论文部分内容阅读
摘要：化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验教学在化学教学中的地位可谓举足轻重。因此，学生实验能力的培养尤为重要。依据《化学课程标准》，学生的实验能力包括：能识别常用仪器和较为典型的实验装置图；能用正确的化学实验基本操作完成《化学课程标准》中规定的实验；能观察和记录实验现象，分析实验过程和结果，处理简单实验数据，并能得出合理结论；能根据实验目的及要求，设计简单实验进行物质的制备、鉴别、分离和提纯操作。能设计简单的化学实验探究方案，并对简单的实验方案做出正确评价。本文主要从三方面来论述化学实验的思维方法与创新思维能力的提升。
关键词：化学实验；思维方法；创新思维
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）10-0057
学生实验能力的提升依赖于正确的实验思维。学生的创新能力主要体现在学生对实验中的思维方法有清晰的感知、深刻的领会、透彻的理解和创新的应用。而思维方法的掌握能使学生具备创新的潜力，能指导学生学会如何运用自己的智慧去进行创造性的思考和操作，产生新颖、独特、具有社会价值和个人价值的创造性成果。
一、化学实验中必须重视科学思维方法的教与学
实验探究是学生实验能力的综合体现，从实验的设计、操作到分析实验结果，总结归纳规律，都离不开科学的思维方法。思维方法在方法论意义上指导着实验的操作及思考问题、解决问题所采用的手段或方式。化学实验的思维方法有观察法、分析法、归纳法、对比法、类比法以及综合法等。具备了正确的化学实验思维方法，有助于揭示要研究的化学现象、化学规律的本质属性和内部规律。在现行的人教版初中化学教材的选材中，随处都可觅见闪烁着创造性工作的实验和科学家巧妙而灵活的思维方法。如空气中氧气含量的测定等。就其思维方法来说，是一种“观察——推理——归纳”法。教材的设计让学生观察集气瓶中进入水的体积，分析产生的原因，进一步得出空气中氧气的体积分数。通过对红磷点燃方式的改变，引领学生对数据准确性和环保的思考。教师要善于通过具体的实验，启迪学生的思维，培养学生的实验创新能力。
二、化学实验教学在思维方法上存在的问题
化学实验中，学生的认识活动已不仅是理解已经学习过的化学原理、变化规律，学会做几个化学实验，得出实验的结果，更重要的是要掌握化学实验的思维方法。思维方法比实验结果更为重要。结果主要以知识的形式出现，知识本身在人的头脑中存留的时间不会太长，日后用不到的知识很快就会被遗忘。有用的是思维的方法。方法是有效的、灵活的和富有创造性的。而在目前的中学化学实验教学中教师在对学生思维方法的指导上存在一些问题，主要表现在：
1. 教学的功利性，使对学生实验思维和创新能力的培养被淡化。考什么教什么、考什么做什么，甚至押题、赌题，不按教材规定的实验开设、学生不进实验室、黑板上讲实验、试卷上做实验成为一种普遍现象。
2. 教师对实验的程序性强调过多，学生被动地按步骤操作，束缚了学生学习主动性的发挥
化学实验过程中，学习活动的主动性和创新能力密不可分，创新是建立在学习活动主动性的基础之上的，主动性发挥的程度，反映了创新的学习水平。学生只有主动地感知、主动地质疑问难、主动地解疑，调动思维的积极参与，其智力活动才会具有更高的创新性。化学实验教学中，教师要求学生按照某种统一的模式去思考，对实验原理、实验步骤过于详细的讲解，给予了学生过多过细的指导，学生缺少探索、自由发挥的情境，不利于发展学生的创新思维能力。
3. 仅仅将实验视为知识的巩固过程而不是学生思维能力和创新能力的培养过程
教师认为学生的学习是回顾、学习和接受已建立的化学知识、实验思想、实验方法等。学生的学习是一种重复，而不是创新、发明，对学生而言不可能有思维方法上的创新。教师受到这种既有教学观念的影响，给学生传授的知识主要是人類积累下来的已成为知识体系中的一种确定性知识，告诉学生的多是结论性的东西，不能诱导学生去探索新的问题。因而学生形成一种观念即知识是完整的，学生们看不到知识的不确定性，缺乏思考新的思维方法的意识，思维在封闭的体系中凝固成一点，形成思维定势，不利于学生创新思维能力的发展。
4. 关注学生实验结果是否正确，而不关注实验过程中的思维方法
学习的创新不仅反映在行为结果上，产出新颖、独特、有价值的成果，而且还反映在行为过程中。解决问题的过程更能体现出学生的创新思维能力。实验时，学生常常是做了实验就急于得出实验结论，以完成教师布置的学习任务。学生不能有意识地思考实验中蕴涵的思维方法，不能时常、及时地反思自己的思维方法。教师也常常忽视对实验过程中学生思维方法的观察、理解和评价，而是过多地对结论予以评价。我们的教学实践证明，学生做了实验不一定能得出正确的结论，只有在实验的基础上，运用正确的思维方法，进行认真的思考，才可以确保得出科学的结论。
5. 实验教学中没能使学生把知识转化为解决实际问题的思维方法
学生在学习化学概念、原理、规律时，通常是直接通过定义来理解和掌握的。学生把这些知识作为一种静态的知识来理解记忆，缺少理论联系实际的思维方法。学生在实验课上常常反映出理论归理论，实验归实验，不能有效地把所学的理论彼此联系，灵活地运用于实验，不能使知识成为一种动态的知识，成为思考和解决问题的一种思维方法。
三、化学实验教学是学生创新思维方法培养的有效路径
1. 创设问题情境，让学生动手
化学实验教学中，教师可做重点的和具有启发性的讲授，给学生留下更多的时间让其动手，去探索、去发现、去讨论，让学生在“做中学”。教师针对某些关键性操作或学生认识上易发生矛盾、有争议的地方，设计好问题，组织学生小组讨论。学生间彼此交流、各抒己见，讲解各自的想法及操作过程，介绍和分析研究的结果。这样，给学生营造一种互问互答、互相启发、互相学习的讨论式课堂气氛，有利于培养学生的创新思维能力。
2. 学生实验是一种思维方式的创新
学生的实验虽然是一种继承和验证式操作，但对学生个体来说，其过程就是一种思维创新。教师要敢于放手，要把“学生实验是一种接受学习”的观念向“学生实验是一种发现学习”的观念转化。教学中，教师精心创设一些能够引起学生思维方法迁移、变化、更新的问题，唤起学生举一反三、触类旁通地思考问题。思维方法的创新不是要求学生必须创造出新的方法。事实上，学生用思维方法迁移性地去解决问题的过程中，就充分体现出了学生的创造性学习，思维方法的创新性应用。
3. 将实验过程中思维方法的培养贯穿于化学教学的各个环节，逐步形成系统的思维方法
化学教材设计中的每个实验都有实验思想和方法的应用、创新和演化，循序渐进。化学教材中安排的实验，都蕴涵着具有普遍意义的化学思想和方法。化学家的思维方法常常表现出创造性，创造性地研究化学现象、化学规律。思维方法一般以隐性的方式存在着。教师在教学中适当地介绍和渗透历史上化学实验中的思维方法，启迪、开阔学生的思维，丰富学生的知识，有利于培养学生的创新思维能力。教师有意识地鼓励学生分析、理解化学实验的原始设计思想，挖掘原理中的思维方法，分析、比较不同的化学实验的思维方法，并对方法进行整理、概括和提炼，最终形成认知结构中系统的思维方法体系。
4. 以问题为导向，强化对学生从知识转化为思维方法、创新能力的训练是化学实验教学重要功能
从中学生的智力发展来看，他们已具有一定思考问题的能力，但创造性的发挥受到已有知识、方法和经验的限制。学生在化学理论的学习中，不善于将已学的概念、原理、规律转化成分析、处理、解决问题的思路和方法，不善于使知识具有方法的意义。化学中的许多概念、原理、规则都直接指导着思维的操作。为此，教师在讲解化学概念、原理、规律时，要让学生清楚地知道何时、何地以及怎样正确地使用它们，并结合实际中的应用讲授，将理论知识转化为程序性或策略性知识，形成思考问题的方法。学生或许还不十分清楚化学研究中的各种思维方法的概念、本质特征及其对学习的重要性，也未能深刻地理解各种思维方法在化学实验中的具体应用。为此，教师应在自身对思维方法有深刻理解的基础上，向学生讲清和介绍各种思维方法的本质内涵及其在实验中的应用，给学生理论联系实际的指导。
关键词：化学实验；思维方法；创新思维
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）10-0057
学生实验能力的提升依赖于正确的实验思维。学生的创新能力主要体现在学生对实验中的思维方法有清晰的感知、深刻的领会、透彻的理解和创新的应用。而思维方法的掌握能使学生具备创新的潜力，能指导学生学会如何运用自己的智慧去进行创造性的思考和操作，产生新颖、独特、具有社会价值和个人价值的创造性成果。
一、化学实验中必须重视科学思维方法的教与学
实验探究是学生实验能力的综合体现，从实验的设计、操作到分析实验结果，总结归纳规律，都离不开科学的思维方法。思维方法在方法论意义上指导着实验的操作及思考问题、解决问题所采用的手段或方式。化学实验的思维方法有观察法、分析法、归纳法、对比法、类比法以及综合法等。具备了正确的化学实验思维方法，有助于揭示要研究的化学现象、化学规律的本质属性和内部规律。在现行的人教版初中化学教材的选材中，随处都可觅见闪烁着创造性工作的实验和科学家巧妙而灵活的思维方法。如空气中氧气含量的测定等。就其思维方法来说，是一种“观察——推理——归纳”法。教材的设计让学生观察集气瓶中进入水的体积，分析产生的原因，进一步得出空气中氧气的体积分数。通过对红磷点燃方式的改变，引领学生对数据准确性和环保的思考。教师要善于通过具体的实验，启迪学生的思维，培养学生的实验创新能力。
二、化学实验教学在思维方法上存在的问题
化学实验中，学生的认识活动已不仅是理解已经学习过的化学原理、变化规律，学会做几个化学实验，得出实验的结果，更重要的是要掌握化学实验的思维方法。思维方法比实验结果更为重要。结果主要以知识的形式出现，知识本身在人的头脑中存留的时间不会太长，日后用不到的知识很快就会被遗忘。有用的是思维的方法。方法是有效的、灵活的和富有创造性的。而在目前的中学化学实验教学中教师在对学生思维方法的指导上存在一些问题，主要表现在：
1. 教学的功利性，使对学生实验思维和创新能力的培养被淡化。考什么教什么、考什么做什么，甚至押题、赌题，不按教材规定的实验开设、学生不进实验室、黑板上讲实验、试卷上做实验成为一种普遍现象。
2. 教师对实验的程序性强调过多，学生被动地按步骤操作，束缚了学生学习主动性的发挥
化学实验过程中，学习活动的主动性和创新能力密不可分，创新是建立在学习活动主动性的基础之上的，主动性发挥的程度，反映了创新的学习水平。学生只有主动地感知、主动地质疑问难、主动地解疑，调动思维的积极参与，其智力活动才会具有更高的创新性。化学实验教学中，教师要求学生按照某种统一的模式去思考，对实验原理、实验步骤过于详细的讲解，给予了学生过多过细的指导，学生缺少探索、自由发挥的情境，不利于发展学生的创新思维能力。
3. 仅仅将实验视为知识的巩固过程而不是学生思维能力和创新能力的培养过程
教师认为学生的学习是回顾、学习和接受已建立的化学知识、实验思想、实验方法等。学生的学习是一种重复，而不是创新、发明，对学生而言不可能有思维方法上的创新。教师受到这种既有教学观念的影响，给学生传授的知识主要是人類积累下来的已成为知识体系中的一种确定性知识，告诉学生的多是结论性的东西，不能诱导学生去探索新的问题。因而学生形成一种观念即知识是完整的，学生们看不到知识的不确定性，缺乏思考新的思维方法的意识，思维在封闭的体系中凝固成一点，形成思维定势，不利于学生创新思维能力的发展。
4. 关注学生实验结果是否正确，而不关注实验过程中的思维方法
学习的创新不仅反映在行为结果上，产出新颖、独特、有价值的成果，而且还反映在行为过程中。解决问题的过程更能体现出学生的创新思维能力。实验时，学生常常是做了实验就急于得出实验结论，以完成教师布置的学习任务。学生不能有意识地思考实验中蕴涵的思维方法，不能时常、及时地反思自己的思维方法。教师也常常忽视对实验过程中学生思维方法的观察、理解和评价，而是过多地对结论予以评价。我们的教学实践证明，学生做了实验不一定能得出正确的结论，只有在实验的基础上，运用正确的思维方法，进行认真的思考，才可以确保得出科学的结论。
5. 实验教学中没能使学生把知识转化为解决实际问题的思维方法
学生在学习化学概念、原理、规律时，通常是直接通过定义来理解和掌握的。学生把这些知识作为一种静态的知识来理解记忆，缺少理论联系实际的思维方法。学生在实验课上常常反映出理论归理论，实验归实验，不能有效地把所学的理论彼此联系，灵活地运用于实验，不能使知识成为一种动态的知识，成为思考和解决问题的一种思维方法。
三、化学实验教学是学生创新思维方法培养的有效路径
1. 创设问题情境，让学生动手
化学实验教学中，教师可做重点的和具有启发性的讲授，给学生留下更多的时间让其动手，去探索、去发现、去讨论，让学生在“做中学”。教师针对某些关键性操作或学生认识上易发生矛盾、有争议的地方，设计好问题，组织学生小组讨论。学生间彼此交流、各抒己见，讲解各自的想法及操作过程，介绍和分析研究的结果。这样，给学生营造一种互问互答、互相启发、互相学习的讨论式课堂气氛，有利于培养学生的创新思维能力。
2. 学生实验是一种思维方式的创新
学生的实验虽然是一种继承和验证式操作，但对学生个体来说，其过程就是一种思维创新。教师要敢于放手，要把“学生实验是一种接受学习”的观念向“学生实验是一种发现学习”的观念转化。教学中，教师精心创设一些能够引起学生思维方法迁移、变化、更新的问题，唤起学生举一反三、触类旁通地思考问题。思维方法的创新不是要求学生必须创造出新的方法。事实上，学生用思维方法迁移性地去解决问题的过程中，就充分体现出了学生的创造性学习，思维方法的创新性应用。
3. 将实验过程中思维方法的培养贯穿于化学教学的各个环节，逐步形成系统的思维方法
化学教材设计中的每个实验都有实验思想和方法的应用、创新和演化，循序渐进。化学教材中安排的实验，都蕴涵着具有普遍意义的化学思想和方法。化学家的思维方法常常表现出创造性，创造性地研究化学现象、化学规律。思维方法一般以隐性的方式存在着。教师在教学中适当地介绍和渗透历史上化学实验中的思维方法，启迪、开阔学生的思维，丰富学生的知识，有利于培养学生的创新思维能力。教师有意识地鼓励学生分析、理解化学实验的原始设计思想，挖掘原理中的思维方法，分析、比较不同的化学实验的思维方法，并对方法进行整理、概括和提炼，最终形成认知结构中系统的思维方法体系。
4. 以问题为导向，强化对学生从知识转化为思维方法、创新能力的训练是化学实验教学重要功能
从中学生的智力发展来看，他们已具有一定思考问题的能力，但创造性的发挥受到已有知识、方法和经验的限制。学生在化学理论的学习中，不善于将已学的概念、原理、规律转化成分析、处理、解决问题的思路和方法，不善于使知识具有方法的意义。化学中的许多概念、原理、规则都直接指导着思维的操作。为此，教师在讲解化学概念、原理、规律时，要让学生清楚地知道何时、何地以及怎样正确地使用它们，并结合实际中的应用讲授，将理论知识转化为程序性或策略性知识，形成思考问题的方法。学生或许还不十分清楚化学研究中的各种思维方法的概念、本质特征及其对学习的重要性，也未能深刻地理解各种思维方法在化学实验中的具体应用。为此，教师应在自身对思维方法有深刻理解的基础上，向学生讲清和介绍各种思维方法的本质内涵及其在实验中的应用，给学生理论联系实际的指导。