化学实验教学中培养学生的创新思维
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作者: 邵武红
化学是一门以实验为基础的自然学科。科学实验，是人类认识自然、利用自然、改造自然、保护自然的有力手段，科学技术的发展，来自科学实验，因而我们的实验教学，不仅仅是激发学生学习兴趣、获得知识的手段，更是启迪学生思维，培养科学精神和创新思维的重要途径。创新思维是以创造性思维和创造性想象为内核的特殊思维形式，是指以新颖独特的方式，在一切探索未知世界的认识活动中解决总是思维。创新思维在化学研究中起着非常重要作用，其主要形式有：１．直觉思维；２．发散思维；３．集中思维；４．创造想象。
作为基础教育的中学化学教学，要十分重视创设良好的教学情境，利用一切教学手段，调动学生的主体意识，激活学生的灵感，鼓励学生标新立异，在实践中不断探索、评价，从而有所发现、有所创新。从培养思维能力入手，以达到创新之目的，正是我们强化实验教学之宗旨。
一、指导观察，培养学生的直觉思维能力
直觉思维是对观察对象的直觉领悟和认识的思维。实验性强是化学学科的重要特点。而化学实验恰恰为学生提供了生动形象的观察对象，所以通过化学实验是培养学生直觉思维的最好途径。
例如：氨的喷泉实验（如右图所示）
此实验的“色差”现象和“动感”现象在学生的脑海中烙下了很深的直观印象。再通过“无色变红色”的现象观察，也顺利成章地认识到NH3溶于水后溶液成碱性；通过教师指导学生观察“喷”的现象，不难让学生强烈地想象到瓶内压强减少程度之大，从而得出NH3极易溶于水的结论。
二、拓宽思路，培养学生发散思维能力
发散思维间创新思维的主要形式，指在解决问题时，思路尽可能朝着各种可能的方向扩散。发散思维的常用方法是点源发散。教师可根据不同的知识内容，由一点向四周发散，从问题的横向、纵向、侧向等各个方面予以考虑。
例如，右图是中学化学中常见的一个装置，试述该装置有哪些用途。（结合其它药品及仪器配合后）
经过学生讨论后，得到以下结果：
再如：U形管的妙用
实验要求：用U形管和其它必要的用品，设计简便实用的气体发生装置或其它实验装置，并说明实验装置的优点。
U形管在中学化学实验中用得不多，但若将U形管与其它一些简单的实验用品配合使用，却有广泛的用途。学生综合已掌握的化学原理、反应物状态、反应条件和U形管结构特征等多方面的知识进行设计和试验。教师参与学生的讨论，并进行必要的点拨和评价。能用U形管组装的实验装置有多种多样，下面是学生设计的几种有代表性的实验装置及其使用说明：
装置Ⅰ适用于粒状或块状固体与液体反应物反应制备气体（常温），如制备H2、CO2、H2S等。液体反应物从左管口注入至塑料
档板底部（不能与固体反应物接触），将U形管向右倾斜,即发生反应，正放则停止反应，制备气体就象倒水那样方便。装置Ⅱ适用于粉末状态固体与液体反应（常温）制备气体，如制备Cl2（KMnO4 + HCl），O2（Na2O2 + H2O），C2H2（CaC2+H2O）、SO2（Na2SO3+ H2SO4）。装置Ⅲ是将U形管的右管截去一半，装上带活塞尖嘴导管的塞子，塞子下面插上铝片或镁条、铜片等，也可用大头针将钠粒固定在塞子下面，从左管口注入NaOH溶液或盐酸、稀硝酸、浓硝酸、水等，直至右管内的铝片等金属完全浸没，不留空气。该装置既可用作制备气体，又可用于储备气体，也便于观察和检验气体，尤其是制备NO，由于右管内的空气已被排尽，反应储备的气体为无色，当启开活塞，喷出的气体则变为红棕色（尖嘴导管上方倒罩一个用碱液润洗后的锥形瓶，以防污染）。
（图Ⅰ）（图Ⅱ） （图Ⅲ）
在学生展示自己的作品中，一些学生从别人的设计中得到启发并给予改进，又产生新的设计，如装置Ⅱ，一位学生提出在U形管的右管中间塞进一团石棉，并在其上放置Na2O2，U形管底部放入CaCO3，胶头滴管滴入稀HCl（如装置Ⅳ所示），用带火星的小木条放在导管口，即可用于检验CO2与Na2O2反应的事实。
这种发散性的实验设计，学生的创新欲望得以极大地挥发，其聪明才智也得充分的展示（以U形管为主体的实验装还有很多，如气体的干燥或冷凝等等，不一一叙述）。
学生运用已有的知识与U形管的结构特征结合起来，设计一系列的实验装置，使不同水平的学生都有展示自己才华的机会，同时使学生的发散思维发挥的淋漓尽致，以此培养了学生的发散性思维能力。
三、明确目标，培养学生集中思维能力
集中思维是根据已有的知识和经验或传统方法，靠分析综合、抽象根据、归纳对比和判断推理的思维过程来解决问题。因此，在化学教学中，要让学生学会抽象概括掌握化学概念；学会判断推理掌握化学理论；学会归纳对比研究物质的性质；学会分析综合理解化学现象的本质及其化学变化的规律。
四、鼓励联想，培养学生创造想象能力
创造是不依据现成的描述而独立创造出新形象的思维过程。科学研究离不开创造想象，在化学教学中，教师应如何培养学生的创造想象能力呢？这就要求教师在对现成知识的传授过程中设计好教学方案，采用丰富多彩的多种教学方法。
例如：关于制氢气的启普发生器的教学，可采用如下设计：
实验要求：如何从一支试管创造发明至启普发生器？
学生综合已掌握的化学原理、反应物状态、反应条件和气体收集等各种因素，通过教师的层层点拨，积极的创造、想象，然后归纳可展示出以下的思维过程：
由此，学生的创造想象能力得到了培养与锻炼。
总之，在化学教学中，教师并不要求学生都象科学家那样有伟大的发明创造，但应非常重视学生的创新思维的培养，要求学生在原有基础上有所突破、有所创新，形成良好的“创新思维的习惯”，使化学教学真正起到素质教育的作用，使化学教学成为培养新一代化学研究人才的启蒙阵地。
【参考文献】
[1]钟启泉主编.新课程师资培训精要[M].北京大学出版社.2002，（6）.
[2]阎承利.素质教育课堂优化策略[M].教学科学出版社.2000，（1）.
[3]王祖浩.化学课程标准解读[M].湖北教育出版社.2002.
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