剖析实验现象激发创新思维

徐雪林

摘 要：实验是化学教学的特点和手段。实验的教学既能为学生正确认识事物及其变化规律提供事实依据，又能培养学生观察能力、分析问题、解决问题的能力。实验现象更以生动有趣的魅力和丰富的内涵在培养学生创新思维上发挥了重要作用。

关键词：剖析;活化;对比;创新

中图分类号：G633.8          文献标识码：A

文章编号：1992-7711（2019）21-051-1

一、利用实验现象，培养创新思维

丰富多彩的实验现象为新课的导入、重点的把握、难点的突破等搭建了问题解决桥梁，也为学生化学知识的形成和巩固发挥了铺垫和强化作用。如果稍加挖掘与加工，我们会发现，实验现象的解剖还可以为学生创新思维的培养开辟一片广阔的天地。

1.分析实验现象，启动思维

在处理实验现象时，往往有二种方法：一是验证知识，以此来证明所传授知识的科学性并加深记忆;二是探索知识，教师通过对现象的分析说明，可以使学生明白其中的道理并得出结论。由此可见，第二种方法更能体现学生的主体性与创造性。例如，在钠和水反应的性质教学中，我没有提供结论，而是先做了实验：切一小块钠投入水中。结果学生看到了四个现象：（1）钠浮在水面上。（2）钠变成球状。（3）钠在水面上滚动。（4）钠变小后消失。于是提出此现象说明了什么？让学生讨论。结果讨论异常激烈，思维被有效地开拓了。最后形成了共识：得出（1）钠密度比水小。（2）钠与水反应时放热将钠熔化，说明钠的熔点很低。（3）反应时有气体产生，推动钠在水面上滚动。（4）反应生成了可溶性物质。然后进一步挖掘：气体是什么？生成了什么可溶性物质？再做两个实验，一是收集气体并检验，二是溶液中滴加酚酞，學生推理后很自然地得出了结论。

2.挖掘现象原因，活化思维

教学既要让学生知其然，又知其所以然，由此而获得的知识才能被灵活地运用。所以处理实验的现象时，教师既要分析其说明了什么，又要能解释为什么？例如在蔗糖中滴加浓硫酸时，发现蔗糖变黑，同时体积变大，变成了黑色面包。为什么有此现象呢？变黑现象很快找到了原因，但为何体积变大，学生们不得要领。于是我及时启发，让他们的思维活化。我说变黑说明生成了什么？变黑后会不会有连锁反应？学生们很快围绕我的提示展开想象，终于找到了原因。因此，简单的一个实验，经过了有效的处理，既复习了浓H2SO4的性质，又活化了学生的思维，也培养了学生分析问题、解决问题的能力。

3.比较实验现象，变通思维

创造性思维不仅要求思维的广度与深度，还要求思维的灵活性。通过对不同实验现象以及相似实验现象的比较中，学生的灵活性与应变能力可以得到有效地开发和培养。例如在做SO2通入澄清石灰水实验时，我又同时做了二氧化碳通入澄清石灰水实验，结果发现现象惊人地相似，引导学生分析后很自然得出先生成CaSO3沉淀，后转化为Ca（HSO3）2。

从以上的教学实例，我们可以得到两点启发：一是分析实验现象的教学设计应着眼于激发学生创新心理活动。二是要激发学生积极参与理性思辨的全过程，从而使思维纵横开合与灵活变通。

二、探讨反常现象，激发创新思维

在化学实验中，无论准备如何充分，也无论教学经验如何丰富，碰到反常的实验现象是常有的事。反常的现象不仅为我们制造了认知的冲突，同时也为我们提供了挑战的机遇。如果处理得当，这将是培养学生创造思维，引导学生探索未知和发现真理的极佳机会。

1.条件影响下的反常，对比实验，析原因

很多实验须在严格的条件控制下进行，如果条件不同，则会产生不同的现象，得出不同的结论。为了让学生牢固掌握条件的作用，活跃思维活动，我常常采用对比实验。例如甲烷的制取实验时。我先用醋酸钠晶体和碱石灰加热，结果产生大量气体，但始终点不着，出现了反常现象，是不是甲烷不能燃烧呢？于是我又用无水醋酸钠和碱石灰，结果产生的气体能点燃。由此让学生对比、分析，不难发现试剂不同。说明有水存在时不能得到甲烷。然后再设疑：为什么必须干燥？通过分析反应的实质，学生得出有水存在使醋酸钠和氢氧化钠变成离子，不能在甲基处断键，产生的气体是水蒸气。这样比较，使学生既认识了碱石灰的作用，又掌握了反应的实质，更重要的是在对比与讨论中充分锻炼了学生的创造性思维。

2.操作不当的反常，层层追查，究原因

在学生做蔗糖的性质的分组实验时，我要求学生设计用银镜反应验证蔗糖水解的产物。结果很多学生没有得到银镜而得到了灰色的沉淀。产生这一现象时，我没有正面回答反常的原因，而是要求学生自己审查各个环节，让他们从试剂的用量、反应的环境等查找。又一次给学生创造了积极思维的机会。经过学生的层层追查，结果在反应的环境上找到了原因：由于水解时加酸作催化剂，如果不用碱中和其中的酸，就会破坏银氨溶液。当然不可能产生银镜了。这样追问，使学生尝到了经过自己的努力，从失败走向成功的喜悦。虽然这并不是发明创造，却锻炼了发明创造所必须的思维。

3.试剂干扰下的反常，分析过程，找原因

为了引导学生大胆地假设和猜想，有时我故意制造一些反常的实验。如蔗糖的银镜反应，由于一般市售的蔗糖都含有一定量的葡萄糖，所以肯定会出现反常的现象。但我佯作不知，仍然按课本做了实验，结果反常如期而至。在肯定蔗糖不具有还原性的前提下，我要求学生分析过程，大胆怀疑。经过过程的详细审查，确定操作准确无误后，学生真的大胆怀疑到了蔗糖上，认为蔗糖不纯。我非常高兴，继而又提出如何认准“罪魁祸首”是蔗糖。学生又想到了分离和提纯。用了纯蔗糖后，果真使反常的现象变为正常了。

总之，创新思维基于实验，始于问题，教师只有在教学中不断地给学生提供质疑的机会，培养他们善于质疑，乐于寻根挖源，让设疑、质疑和释疑贯穿于实验教学的始终，才能培养出具有创新精神的新型人才。

（作者单位：吴江中学，江苏 苏州215000）