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初中化学实验教学中如何培养学生的思维能力

西乡县第四中学 白自艳

化学教学的重要内容是科学探究，科学探究的主要方式是化学实验，化学实验在学生增进对科学的情感，理解科学的本质，提高思维能力上都有重要作用。而在实际的实验过程中，大多数学生只愿意观察实验现象，不愿意作深入理解。 一方面，学生的年龄特征决定了他们很善于形象思维，另一方面，初中化学实验往往伴随明显的现象，如产生不同颜色的火焰、发出不同颜色的光、放出热量、产生气体或冒出大量的气泡等，尤其在有关酸、碱、盐的性质实验中，其现象变化很快，可谓“眼睛一眨，老母鸡变鸭”。反应时溶液有变红色的；有变蓝色的；有生成白色沉淀的；有生成蓝色沉淀的；有生成红褐色沉淀的；有沉淀消失的等等。这些现象，都会使学生兴奋、好奇，产生很大的兴趣，而对化学理论、原理则缺少兴趣。若不把学生思维能力的培养放在重要位置，学生被现象“迷”倒，使思维能力的培养缺失，化学实验的作用降低，学生正确的思维习惯难以养成。而要掌握事物的本质和规律，不能只停留在观察到实验现象上，要能既关注现象的发生又关注理论知识，才能使化学观察能力和化学思维能力有效提高。

一、在九年级化学教学的初始阶段，训练学生基本实验操作能力的同时，不可忽视学生思维能力的培养。

1、巧设疑，锻炼学生的思维能力

培养思维能力总是从问题产生开始的。在学习《空气的成分》，探究空气中氧气的体积分数时，学生看到水被倒吸进集气瓶，很觉新奇、好玩，但大部分学生并不积极思考为什么会有这种现象？该现象的原理是什么？现象发生时神情激动、亢奋，充满活力，但要思考原理、理论，便精神萎靡，神情麻木，目光游离不定。为改变这一现状，发展学生的兴趣，提高学生的思维能力，在实验前设置几个问题，促使学生明确实验目的:（1）空瓶吸水，看谁吸的多？（2）为什么他的空瓶中水进的多？是不是他的力气大？（3）氧气无色无味，肉眼看不见，如何让氧气“现身”？引导学生思考得出，要测知氧气的体积，需消耗氧气，瓶内气体压强减小，通过水的体积来显示氧气的体积。（4）怎样只“排除”空气中的氧气？（5）所选物质要满足什么条件？可否选择金属镁、蜡烛、木炭？为什么？启发学生得出，选择只与氧气、不与空气中其他气体发生反应的物质，也不能产生其他气体。故理想的物质是红磷，不用木炭，燃烧会生成二氧化碳气体；不用镁带，燃烧会消耗氮气；也不用铁，铁在空气中不燃烧。学生经过讨论、分析，得出结论后，也明白了实验目的，明确了观察重点，看到了预测的现象，收获了成功，露出满意的微笑。

在《制取氧气》的教学中，检查装置气密性时，问：如果先用手紧握试管，再将导管放入水中，能否正确查出装置的气密性，为什么？学生操作后，有的出现错误，引导学生讨论：为什么有的同学检查装置气密性时，装置气密性良好，却看不到气泡？学生思考后很容易明白其中的道理：利用空气受热膨胀，若先用手紧握试管，空气受热膨胀逸出，则会看不到导管口有气体逸出。在装入高锰酸钾药品时，问：为什么要在试管口放一团棉花？固定仪器时，问：试管口为什么要稍向下倾斜？准备收集气体时，将一集气瓶装满水倒放在水槽中，问：为什么导管先不放在集气瓶内？用排水法收集氧气，是不是一有气泡产生即可收集，为什么？能够用排水法收集氧气，说明了氧气具有什么性质？在收集过程中，问：用排水法收集氧气如何判断是否收集满气体？为什么部分同学收集氧气的集气

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瓶显红色？实验结束，问：如果先熄灭酒精灯后将导管移出水面，会出现什么后果呢，为什么？取出集气瓶，问：收集满氧气的集气瓶正放桌面上，和能够用向上排空气法收集氧气，说明了氧气的什么性质？属于物理性质还是化学性质？通过层层设疑，步步提问，学生边做、边思考、边观察、边讨论，既提高了学生的操作能力，又培养了学生的观察能力，还锻炼了学生的思维能力。赞可夫曾说“…智力、情感和意志也象肌肉一样，如果不加锻炼和给以正常的负担，它们反而会衰退，不仅得不到应有的改进，有时还会变得迟钝起来。”初中化学教学通过实验有利于培养学生的思维能力，提高学生的思维能力。 燃烧是一种常见的现象，根据日常生活经验想一想，燃烧有条件吗？什么条件?你的假设是什么？学生会根据前面学习有关氧气的知识做出猜想与假设，燃烧与氧气有关。其他条件就不容易想到了，此时，要启发学生思考：见过木材、纸张、煤的燃烧，见过砂石、水泥块的燃烧吗？纸张易燃，为什么你的书本没燃呢?学生会恍然大悟，燃烧还与温度、物质本身是否可燃有关。设计什么实验证明你的猜想与假设呢？学生会很快想到设计几组对比实验。 2、简单处不大意，培养学生的思维能力 探究《我们的呼吸作用》，如何得到呼出气体？学生争先恐后的讨论，他们怎么说我就怎么做：口对瓶里吹气，不对；用吸管向里吹气，不对；将集气瓶倒过来向里吹气，不对；装满水再倒过来吹气，水就“哗”的一声从瓶里流出，同学们哈哈大笑，笑过之后，很多同学不知道该怎么做了，此时，只有一、两个学生小声说先把集气瓶装满水再倒放在水里吹气，鼓励他大声说出来，得到同学们的一致同意，成功了！他们长长的舒了一口气，露出满意的微笑。简单的排水集气法，直接告诉学生当然节省时间，学生在操作时也不会出差错，只是学生的思维能力就失去了一次锻炼的机会。思维能力就是指人们在工作、学习、生活中每逢遇到问题，总要“想一想”，这种“想”，就是思维。思维就是通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等一系列过程，对感性材料进行加工并转化为理性认识及解决问题的。思维能力是学习能力的核心。 3、调整实验环节，提高学生的思维能力

在学习《物质构成的奥秘》一节，探究有关“分子运动”的实验中，按科粤版的设计进行实验，因考虑到学生初学化学，实验前，我演示了一个对比实验，分别在蒸馏水和氨水中滴加酚酞试液，观察现象，引导学生分析得出，使酚酞试液变红的不是蒸馏水而是氨水。然后由学生分组实验，很大一部分同学就在滴有酚酞试液的蒸馏水和氨水中都滴加酚酞试液后，一起罩在大烧杯中，最后观察到两个烧杯中溶液都变红了，瞧他们面露喜色，一副得意的样子！我心里暗暗叫苦，学生模仿了我对比实验的现象！学生只要“红色溶液”，不要“溶液为什么会变红”！为使学生的思维得到训练，我便将实验稍加改动：让学生先将盛有酚酞试液和蒸馏水的烧杯与盛有浓氨水的烧杯一起罩在大烧杯里，观察到盛有酚酞试液和蒸馏水的烧杯中溶液变红，学生的操作正确，观察到了明显的现象，也知道是因为分子的无规则运动。此时要不失时机的设问：为什么不是水在久置后使酚酞试液变红呢?如何设计实验证实？学生讨论后，一致认为应该做一组对比实验。“非常聪明！”我高兴地表扬了学生。用一只洁净的试管，加入蒸馏水，滴加酚酞试液，等待相同的时间，未见变色，然后滴入氨水，溶液立即变红。学生看到现象后，心理豁然开朗，抢着总结该实验的现象、原理，学生把化学现象与化学理论接轨了！思维过程本身就是由感性的知识逐渐引向理性的抽象概括,如果把感性认识和思维活动紧密结合,就更能促进思维能力的提高。贝斯特也说过“真正

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的教育就是智慧的训练。…经过训练的智慧乃是力量的源泉。”

二、在九年级化学教学的中间阶段，学生完成一个完整的实验时，训练学生的思维能力。

实验室制取二氧化碳时，为培养学生严密的逻辑思维能力，分析问题的能力，综合归纳能力，从反应所用药品开始进行训练。欲制得二氧化碳气体，反应物中应含有碳元素和氧元素，前面学过能产生二氧化碳的反应有：木炭在氧气中燃烧；石蜡在氧气中燃烧；一氧化碳在氧气中燃烧；高温煅烧石灰石；碳酸分解等等，这些反应均有二氧化碳产生。大家认真想一想，哪种反应可用于实验室制取二氧化碳呢？有同学说前三种容易得到二氧化碳，但是，有气体参与反应，不能确定二氧化碳是否纯净。煅烧石灰石却需要高温，在初中化学实验室条件下很难达到（提示碳酸钙一般在825～896.6℃时分解），反应也较慢。用碳酸分解当然好，但实验室没有现成的碳酸，怎么办呢?“学起于思，思源于疑”，这些问题的提出与解决，有效的训练了学生的思维。

为得到碳酸，就选用常见的含碳酸根离子的化合物，如碳酸钠、碳酸钙等，还需含氢离子的化合物，常见的有硫酸和盐酸，这些物质都可以用吗？有没有最适合于实验室制取二氧化碳的一组物质呢？学生经过讨论，一致认为，通过实验进行比较：碳酸钠与稀硫酸；碳酸钠与稀盐酸；块状碳酸钙与稀硫酸；块状碳酸钙与稀盐酸；粉末状碳酸钙与稀盐酸。学生通过自己的思考，明确实验目的，通过实验，认真观察、比较，认为只有块状的碳酸钙与稀盐酸反应，适合于实验室制取二氧化碳。追问学生为什么，他们积极地将观察到的现象进行归纳、总结、陈述：碳酸钠与酸反应、粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率过快，碳酸钙与稀硫酸反应一段时间后，不再产生气泡，碳酸钙与稀盐酸反应速率适中，能持续进行，适合实验室制取二氧化碳。虽是简单的探究制取二氧化碳所用的药品，学生思维的科学性、逻辑推理的合理性、确定实验方法的可行性、由现象上升到理论等思维能力都得到很好的锻炼。当然，比较省事的做法就是直接告诉学生用碳酸钙与稀盐酸制取二氧化碳，考试的时候，学生的成绩也不会差的，但学生的思维将比较僵化、单一，科学素养也难以提高，更难运用所学知识解决实际问题。没有分析,认识不能深入；没有综合,认识不能提高。通过观察现象、分析现象、综合归纳，提高了学生的思维能力、综合、归纳能力。

在学习《酸碱盐》中常见的碱时，二氧化碳与氢氧化钠反应无现象，思考：第一、如何通过实验证明二者确实发生了反应？引导学生思考：二氧化碳在常温下是气体，如果发生了反应，气体被消耗，压强减小，利用压强差来设计实验：

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