山东省日照市技师学院 276800
摘 要：化学是一门实验科学，化学实验能激发学生学习化学的兴趣，启迪思维，使学生做到举一反三、融会贯通、大胆创新，在实验过程中培养发散思维。
关键词：学生 实验 发散思维
化学是以实验为基础的一门自然学科。化学实验能全面提高学生的科学素养，有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情境，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观。化学实验以其独有的优势，在学生思维能力的训练及培养上发挥着重要的作用。下面着重谈谈如何在实验教学中培养学生的发散思维。
一、实验原理中的发散思维
实验原理是化学实验的基础，决定着实验方案设计和实验仪器的选择,不应拘泥于教材，应根据所学的化学知识，坚持实事求是，设计、评价、优化多种可行性原理。
例如：复习实验室制O2，要引导学生根据所学知识通过讨论概括总结出以下几种方案：既可用固体与固体加热制取气体（KMnO4受热分解、KClO3催化分解），也可用固体跟液体不加热制取气体（2H2O2=2H2O+O2↑，2Na2O2+2H2O
=4NaOH+O2↑），让学生写出化学反应方程式，并根据反应物的状态和反应条件设计合理的发生装置。
例如复习实验室制取Cl2时，先分析课本原理：MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+H2O，强调MnO2的作用是氧化剂，然后可引导学生分析是否可用氧化性更强的KMnO4、Ca(ClO)2等制Cl2。学生写出方程式并根据氧化性确定反应条件：不用加热：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。明确该反应不用加热，学生就能轻而易举地确定两套装置的区别。同理，实验室制NH3时，既可用固体与固体加热制取：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O；又可用固体与液体不加热制取气体：CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑（或浓氨水加热制NH3等）。在引导学生思考时可设置问题、创设情境、层层推进，灵活运用所学的基础知识和基本反应。
二、仪器和装置选择中的发散思维
化学实验仪器往往是一种仪器多种用途或多种仪器一种用途。实验过程中广口瓶与锥形瓶及试管经常相互替代。许多试管实验可以用点滴板来代替试管，这样药品用量便大大减少，操作也会非常方便。历年的高考题更是十分重视仪器的代换。
如：1998年高考27题和2001年“3+2”高考20题均是化学实验题，都是用倒扣量筒来收集气体并测气体的体积。这就要求学生熟练掌握并灵活运用测量气体体积的方法：①倒扣量筒法；②量气管法；③间接测量法。
无论直接测量法还是间接测量法，准确读数是关键。在读数之前，必须保证气体的温度、压强均与外界相同。为此，应等到所制备气体的温度与环境一致后，通过调节两端容器中的液面到两端液面高度相同时再读数。
另外，有关易溶于水的气体，如果用导气管直接通入水中，则会引起倒吸，实验中必须设计防倒吸装置。讲清装置的防倒吸原理，启发学生总结防倒吸装置本质是有“大肚”容器储存倒吸液或者是导气管内压强不减少（即导气管口不直接与水接触），则学生会举一反三设计出以下多种防倒吸装置：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
其中，④中HCl不溶于CCl4，不会引起导管内压强的减小，可避免倒吸现象。
实验室气体的制取，可根据实验的原理设计多样性的实验装置。例如用启普发生器制氢气的实验，学生明白启普发生器工作原理后，可自行设计如下几种替代方案：
其中丙是通过向上拉起铜匙，控制反应随时停止，并由于Cu和Zn形成原电池加快反应速率。在平时的教学过程中，教师一定要经常指导学生进行仪器代换方面的练习，甚至要敢于用日常生产生活中的某些用具来代替正规化学仪器来做实验。这样不但能培养学生的发散思维，而且能激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素养。
三、实验操作中的发散思维
同一装置采用不同的操作可完成不同的实验任务，关键是要明确仪器的结构特点。
如洗气瓶这一装置，至少可以解决下列问题：
①洗气除杂质（瓶内装冼液）。
②正放：短管进气，长管出气，用来收集密度比空气小的气体（同向下排空气法）。
③倒放：长管进气，短管出气，收集密度比空气小的气体（同向下排空气法）。
④改变进出气口，②和③可用于收集密度比空气大的气体。
⑤正放：装满水，短管进气，长管出水，可用于排水法收集气体。
⑥倒放：装满水，长管进气，短管出水，用于收集不溶于水的气体。
⑦安全瓶，用于连接在冷区和热区之间防止倒吸。
以上内容设计成实验习题让学生进行分组实验效果更好。这类实验的训练不但能掊养学生的发散思维，而且能培养学生的创新精神和实践能力。
另外，化学实验操作要遵循简约性原则，即采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验用品，并能在较短的时间内完成实验。设计实验方案时，应想办法使某些化学仪器变小。如：新教材检验浓硫酸与铜反应生成SO2时，不是通入盛品红溶液的试管中，而是将蘸有品红溶液的小纸条放到通过气体的导气管中，导管口放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花吸收多余的SO2（见下图）。
许多实验尾气的处理也很灵活。如：实验室制NH3尾气不用通入水或酸溶液中，而用蘸稀硫酸的棉花放在导气管口吸收尾气。这是实验的简约性在新教材中的体现。
综上所述，实验教学对训练学生发散思维起着重要作用，而抓好思维发散训练的关键是让学生大胆设计的同时又动手实验，真正体现化学实验多层面的教育功能。
论文作者:匡立云
论文发表刊物:《教育学文摘》2016年3月总第186期
论文发表时间:2016/4/28
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