通过化学实验培养学生的思维能力

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1、通过化学实验培养学生的思维能力摘要：在化学教学中，如何利用化学实验激发学生强烈的求知欲望，培养学生的思维能力？本文结合具体的教学案例进行了阐述。关键词：化学教学；化学实验；思维能力；学生心理学研究成果表明：思维发生和发展中所表现出来的个性差异就是思维品质(思维的深刻性、广阔性、敏捷性、灵活性和创造性等)，发展和培养学生的思维品质是发展思维能力的关键。化学课是一门以实验为基础的学科，化学教师引导学生对化学实验事实、现象进行分析、综合、抽象、概括，逐步发展学生的思维能力和创新意识，提高他们的思维品质，从而开拓学生的思路。在化学课中，如何利用化学实验激发学生强烈

2、的求知欲望，培养学生的思维品质，首要任务是如何根据相关的实验提出高质量的问题，创设解决问题的情境。一、由实验推测反应物，培养思维的敏捷性和创造性研究表明：学生获取的信息中有70%来自视觉，只有20%和10%来自听觉和触觉。通过实验推测反应产物，也最能引起学生的兴趣。如高一化学习题中，钠和水反应，可采用下述方法来推测反应产物：首先，引导学生阅读教材中钠的物理性质，在介绍钠和水反应时，让他们动手做如下实验：用镊子从盛有煤油的广口瓶中取出一块钠，用刀片切下黄豆大小的一小块，用滤纸吸干煤油，投入滴有酚酞的水溶液的烧杯中。完成实验以后，回答以下问题：(1)为什么要把

3、钠保存在煤油中？(2)钠为什么会浮在水面上？(3)钠投入水中，其状态有什么变化？为什么？(4)烧杯中酚酞水溶液的颜色如何变化？由此证明生成了什么物质？(5)反应过程中，发生了什么声音？它使如何产生的？(6)用什么方法可以证明反应过程中有气体生成？生成的是什么气体？(7)小球为什么会这样运动？同学们通过认真观察，详细记录发生的现象。在教师的启发指导下，学生经过热烈的讨论后，很快解决了上述问题。对问题(6)中所产生的气体验证，同学们还举出了很多精彩的方法：有同学提出在集气瓶中塞入一个带尖嘴的木塞，并点燃，在火焰上方罩一个干冷的小烧杯，通过有无水珠生成，判断是否

4、使氢气。通过问题，启发学生积极地思维，以问题为主线，通过实验来组织调控课堂教学，充分调动学生学习主动性，促进学生学习能力的形成和发展。当学生在学习高二化学选修《有机化学基础》，涉及到乙醇与钠反应时，让学生将钠与水反应的知识迁移过来设计问题，通过对比掌握乙醇的性质。二、由演示实验发现问题，培养思维的深刻性和思维的迁移能力创设一种气氛，让学习者在学习过程中发现一些矛盾，经受几次挫折，在学习者不懈地探索中引导他们准确运用已有知识。这样不仅能激发学习者思维，而且有助于调动学习者强烈的发现欲望和自信成功的认知内驱力，为困难情境中学习的迁移做好积极的心理准备，从而把握

5、迁移的方向。如学生在《有机化学基础》乙酸的催化氧化实验中，将铜丝置于酒精灯外焰上灼烧，铜丝表面出现黑色，再将铜丝向内移动，触及灯芯，铜丝表面的黑色转变为红色。操作时微小的变化，导致两种截然不同的现象，这是为什么？面对“悬”而一时难“决”的问题，学习者迫切希望了解其中的原因，纷纷猜疑，从各种角度进行思考：第一种可能：在灼烧时生成的CuO呈黑色，又遇还原性气体CO生成红色的Cu，但CO从何而来，找不到合理的答案，故假设难以成立。第二种可能：黑色CuO分解得到红色的Cu2O，[]，但酒精灯温度达不到反应要求，且与铜丝在较高温度下(外焰)呈黑色而与较低温度下(灯芯

6、)又转成红色的事实相矛盾。第三种可能：外焰处生成的CuO氧化灯芯处逸出来的乙醇蒸汽，并生成红色的铜和乙醛[]。至此，学生不难认定，已学的乙醇性质之一——氧化反应(课本上用综合式表示：)和乙醇的性质实验中曾见到的相似现象，则是支持第三种解释的有力依据。以上分析均说明，从矛盾入手经历疑惑、猜测和思考，往往能提示迁移的实质性内容，把握好迁移的方向，直至问题的最终解决。三、由设计实验方案，培养思维的全面性和整体性一个完整的化学实验，包含的成分和技能要素更为复杂。在动手操作之前，至少应该先做三件事：一是理解实验原理，二是设计(或认同)实验方案，三是选择实验装置，这些

7、活动并非是简单的操作技能所能包含的。可见，化学知识、操作技能和思维发展在实验过程中是密切联系在一起的。在特定的实验场合，只是表现的形式和内容不同而已。认清上述关系，不仅为知识技能和思维的协同迁移找到了理论依据，同时有助于我们重新审视化学实验的教学功能。创设知识与技能协同迁移的实验情境，必须以理解有关的知识、掌握实验的操作要领为前提，理解越深刻，掌握越熟练，迁移效果就越好。实例：已知HCl是气体，极易溶于水(1：500)，其水溶液能使石蕊试液变红，利用特定的装置可将上述性质设计成“喷泉”实验，NH3在水中的溶解度更大(1：700)，其水溶液能使酚酞试液变红。

8、比较两者的共性，不难将HCl气体形成“喷泉”的有关原理，装置和操作