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[摘要] 创造性思维是创新能力的核心,是思维的最高形式,实验是化学的学科特征,如何通过中学化学实验来培养学生的创造性思维?本文从实验观察、操作和思维相结合,实验设计与改进,採究性实验教学,多样化实验习题的设计等四个方面来探讨培养学生的创造性思维。
[关键词] 创造性思维;中学化学实验;培养
1 通过思维与实验观察和操作相结合来培养学生的创造性思维
新课标明确指出:“培养学生能在实验操作中注意观察和思维相结合”,这一新理念改变传统化学教学只注重操作方法和观察内容的做法,积极地将与实验内容有关的问题引入实验中,使学生在操作与观察中进行思考,在思考中进行实验,培养学生的创造性思维。实验观察是培养学生创造性思维的基础,而实验操作是培养学生创造性思维的重要手段。我们知道,一个人的创造性思维要以一定的知识为基础,通过实验观察可以获得一定的实验事实,为创造性思维创造了一个条件,通过实验观察我们还可以发现新问题,激发学生的探究事物本质的欲望与好奇心,在实验操作中,试剂的取用、仪器的选择与组装、操作步骤、操作注意事项以及实验中反应条件的控制等都离不开思维,并且通过动手操作,能使学生在实验中启发新思维,从而激发学生的创造性思维。可见,三者的相结合,能很好地培养学生的创造性思维。如在做铜与浓硫酸反应的实验时,正常的现象是有刺激性的五色气体产生,溶液由无色变为蓝色,然而在实验中常发现铜片变黑,试管底部出现灰白色沉淀。我们不要不了了之,我们应该引导学生去认真观察、思考,对此异常现象进行质疑,并让学生自己通过实验设计和动手操作,进一步探究此异常现象的原因,激活学生的思维,挖掘学生创造性思维的闪光点。
2 通过实验设计与改进实验,培养学生的创造性思维
实验设计是从无到有,根据实验原理、实验目的以及实验要求,需要学生灵活地、创造性地运用有关的化学知识与技能进行创造性的过程。通过实验设计,有利于学生创造性思维的培养,如(实验室制取二氧化碳)实验设计时,引导学生根据实验室制取二氧化碳的原理一大理石(或石灰石)与稀盐酸在不需加热的条件下制取的,即固体与液体在不需加热的条件下制取某气体来进行设计实验。根据已有的知识和经验,选用前面学过的实验室制取氢气的反应装置,再根据二氧化碳的物理性质——密度比空气大而又溶于水,所以收集气体的装置采用向上排空气法,将反应装置与收集装置连接在一起,就创造性地设计出了实验室制取二氧化碳的装置。除此之外,还应进一步利用发散性思维和收敛性思维来培养学生的创造性思维。根据实验室制取二氧化碳的原理,引导学生设计出更多的制取二氧化碳的装置,如将大试管改为广口瓶或锥形瓶或烧瓶等;在长颈漏斗下端套一块带孔的塑料片,组成一个能控制反应速度的装置;将制氧气时不小心试管底部破裂的大试管放在烧杯中组成一个装置;一个干燥管与烧杯组合等,培养学生的发散性思维。并让学生亲自实验操作,比较、分析,通过收敛性思维评价各个装置的优缺点,确定最佳装置。
3 通过探究性实验教学,培养学生的创造性思维
新课程标准明确指出:科学探究作为课程改革的突破口,大力提倡用科学探究的方式来学习。因为学生的学习过程从本质上来说与科学家认识和研究事物的过程是一致的,所不同的是学生学习的对象是大多数人类已经认识的知识,而科学家研究的对象是人类未知的事物。总之,探究过程就是一个创造性的过程。以实验为基础的化学,实验探究式方式自然而然作为一种重要的学习化学的学习方式。所以,学生的创造性思维的培养,通过探究性实验教学是一种最佳的方式。实验探究和科学探究常由八个要素组成,即提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等,每个要素都可以用来对学生进行创造性思维的培养。如提出问题,目标中有一条是“能从日常现象或化学学习中,经过启发地发现一些有探究价值的问題”。它是科学探究的第一要素,也是科学探究的关键,没有问题就没有科学探究,更谈不上创造活动。爱因斯坦说过,提出问题比解决一个问题更重要,解决一个问题只是数学的技能而已,而提出问题则是从新角度去看旧问题,却需要有创造性的想象力。问题意识是一个批判思维,是一种探究意识,它是创造的起点,没有问题意识就没有创造性。化学教师在实验教学中应通过各种途径,如创设问题情境、以情人境、以疑入境、以理入境等,培养学生的问题意识,增强学生的发现问题、提出问题的能力,进而培养了学生的创造性思维。
4 通过多样化实验习题的设计,培养学生的创造性思维
4.1 猜想与假设习题
猜想与假设是实验探究的重要的构成要素,是学生创新能力的重要体现。所谓猜想与假设,是指根据一定的实验事实和证据,应用已有的科学理论,充分发挥思想的想象力和创造力,对所要解决的问题提出的一种初步假设。对一个问题的猜想与假设,根据学生已有的知识与经验,可以从不同的角度、不同的层面去思考,发挥创造性思维的流畅性、灵活性、独创性等特点,提出不同的、多个的、合理性的和可检性的猜想与假设。所以,利用猜想与假设的习题是培养学生创造性思维的一种方法。如有这样一道试题:有一瓶没有贴上标签的蓝色溶液,请你猜测该蓝色溶液是什么?并设计出实验过程?本题是一道猜想与假设的试题,既考查了学生的基础知识和基本技能,更重要的是考查了学生的创造性思维能力。学生可以利用蓝色溶液这一重要信息,猜测该溶液一定有铜离子,再根据已学过的知识,猜想该溶液可能是氯化铜溶液,硝酸铜溶液,硫酸铜溶液,该问题就能顺利解决了。
4.2 实验方案评价习题
实验设计是先从发散性思维的角度,设计出多种实验方案,再通过学生之间、师生之间的对话与交流,对实验方案进行评价。是从收敛性思维的角度,最后达到实验方案的最优化。所以,设计实验方案评价的习题,通过收敛性思维来培养学生的创造性思维。指导学生从节约原料、原料的利用率、操作简便、安全、现象明显、经济合理以及环保等多角度来对实验方案进行评价。
[关键词] 创造性思维;中学化学实验;培养
1 通过思维与实验观察和操作相结合来培养学生的创造性思维
新课标明确指出:“培养学生能在实验操作中注意观察和思维相结合”,这一新理念改变传统化学教学只注重操作方法和观察内容的做法,积极地将与实验内容有关的问题引入实验中,使学生在操作与观察中进行思考,在思考中进行实验,培养学生的创造性思维。实验观察是培养学生创造性思维的基础,而实验操作是培养学生创造性思维的重要手段。我们知道,一个人的创造性思维要以一定的知识为基础,通过实验观察可以获得一定的实验事实,为创造性思维创造了一个条件,通过实验观察我们还可以发现新问题,激发学生的探究事物本质的欲望与好奇心,在实验操作中,试剂的取用、仪器的选择与组装、操作步骤、操作注意事项以及实验中反应条件的控制等都离不开思维,并且通过动手操作,能使学生在实验中启发新思维,从而激发学生的创造性思维。可见,三者的相结合,能很好地培养学生的创造性思维。如在做铜与浓硫酸反应的实验时,正常的现象是有刺激性的五色气体产生,溶液由无色变为蓝色,然而在实验中常发现铜片变黑,试管底部出现灰白色沉淀。我们不要不了了之,我们应该引导学生去认真观察、思考,对此异常现象进行质疑,并让学生自己通过实验设计和动手操作,进一步探究此异常现象的原因,激活学生的思维,挖掘学生创造性思维的闪光点。
2 通过实验设计与改进实验,培养学生的创造性思维
实验设计是从无到有,根据实验原理、实验目的以及实验要求,需要学生灵活地、创造性地运用有关的化学知识与技能进行创造性的过程。通过实验设计,有利于学生创造性思维的培养,如(实验室制取二氧化碳)实验设计时,引导学生根据实验室制取二氧化碳的原理一大理石(或石灰石)与稀盐酸在不需加热的条件下制取的,即固体与液体在不需加热的条件下制取某气体来进行设计实验。根据已有的知识和经验,选用前面学过的实验室制取氢气的反应装置,再根据二氧化碳的物理性质——密度比空气大而又溶于水,所以收集气体的装置采用向上排空气法,将反应装置与收集装置连接在一起,就创造性地设计出了实验室制取二氧化碳的装置。除此之外,还应进一步利用发散性思维和收敛性思维来培养学生的创造性思维。根据实验室制取二氧化碳的原理,引导学生设计出更多的制取二氧化碳的装置,如将大试管改为广口瓶或锥形瓶或烧瓶等;在长颈漏斗下端套一块带孔的塑料片,组成一个能控制反应速度的装置;将制氧气时不小心试管底部破裂的大试管放在烧杯中组成一个装置;一个干燥管与烧杯组合等,培养学生的发散性思维。并让学生亲自实验操作,比较、分析,通过收敛性思维评价各个装置的优缺点,确定最佳装置。
3 通过探究性实验教学,培养学生的创造性思维
新课程标准明确指出:科学探究作为课程改革的突破口,大力提倡用科学探究的方式来学习。因为学生的学习过程从本质上来说与科学家认识和研究事物的过程是一致的,所不同的是学生学习的对象是大多数人类已经认识的知识,而科学家研究的对象是人类未知的事物。总之,探究过程就是一个创造性的过程。以实验为基础的化学,实验探究式方式自然而然作为一种重要的学习化学的学习方式。所以,学生的创造性思维的培养,通过探究性实验教学是一种最佳的方式。实验探究和科学探究常由八个要素组成,即提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等,每个要素都可以用来对学生进行创造性思维的培养。如提出问题,目标中有一条是“能从日常现象或化学学习中,经过启发地发现一些有探究价值的问題”。它是科学探究的第一要素,也是科学探究的关键,没有问题就没有科学探究,更谈不上创造活动。爱因斯坦说过,提出问题比解决一个问题更重要,解决一个问题只是数学的技能而已,而提出问题则是从新角度去看旧问题,却需要有创造性的想象力。问题意识是一个批判思维,是一种探究意识,它是创造的起点,没有问题意识就没有创造性。化学教师在实验教学中应通过各种途径,如创设问题情境、以情人境、以疑入境、以理入境等,培养学生的问题意识,增强学生的发现问题、提出问题的能力,进而培养了学生的创造性思维。
4 通过多样化实验习题的设计,培养学生的创造性思维
4.1 猜想与假设习题
猜想与假设是实验探究的重要的构成要素,是学生创新能力的重要体现。所谓猜想与假设,是指根据一定的实验事实和证据,应用已有的科学理论,充分发挥思想的想象力和创造力,对所要解决的问题提出的一种初步假设。对一个问题的猜想与假设,根据学生已有的知识与经验,可以从不同的角度、不同的层面去思考,发挥创造性思维的流畅性、灵活性、独创性等特点,提出不同的、多个的、合理性的和可检性的猜想与假设。所以,利用猜想与假设的习题是培养学生创造性思维的一种方法。如有这样一道试题:有一瓶没有贴上标签的蓝色溶液,请你猜测该蓝色溶液是什么?并设计出实验过程?本题是一道猜想与假设的试题,既考查了学生的基础知识和基本技能,更重要的是考查了学生的创造性思维能力。学生可以利用蓝色溶液这一重要信息,猜测该溶液一定有铜离子,再根据已学过的知识,猜想该溶液可能是氯化铜溶液,硝酸铜溶液,硫酸铜溶液,该问题就能顺利解决了。
4.2 实验方案评价习题
实验设计是先从发散性思维的角度,设计出多种实验方案,再通过学生之间、师生之间的对话与交流,对实验方案进行评价。是从收敛性思维的角度,最后达到实验方案的最优化。所以,设计实验方案评价的习题,通过收敛性思维来培养学生的创造性思维。指导学生从节约原料、原料的利用率、操作简便、安全、现象明显、经济合理以及环保等多角度来对实验方案进行评价。