[摘要]以实验为基础是化学教学的最基本特征。化学教师可以利用实验教学发展学生思维，促进学生思维品质优化，其主要方法有：利用实验引奇激趣，培养学生思维的主动性；利用实验引入矛盾，培养学生思维的深刻性；利用实验悖常.疑，培养学生思维的灵活性；利用实验制造反常，培养学生思维的整体性；利用实验进行验证，培养学生思维的广阔性：利用实验设置陷阱，培养学生思维的严密性；利用实验开展讨论，培养学生思维的批判性；利用化学问题进行实验设计，培养学生思维的创造性。
[关键词]化学教学；实验教学；教学情境
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，它包括思维的主动性、深刻性、灵活性、广阔性、严密性、批判性和创造性等。我们强调培养学生的思维能力时，应注意优化学生的思维品质。在教学过程中，教师可以利用理科实验创设教学情境，让学生自己去质疑、解疑，在此过程中让学生学会学习、学会思考、学会创造，从而训练其正确的、科学的思维方式，优化其思维品质。本文将就中学化学教学中如何利用实验教学创设教学情境，优化学生思维品质的问题作一些探讨。
一、利用实验引奇激趣，培养学生思维的主动性
思维的主动性表现在人们对事物或现象的注意力，并具有强烈的问题意识和求知欲。勤于思考，积极主动地寻找和发现问题是思维品质形成的基本前提。最能激活人的思维活动的莫过于奇特的事物或现象。在人类认识史上，正是由于对奇特的事物或现象产生好奇和兴趣并主动去探索和思考，人类才得以获得新的科学认识，产生重大的发明创造。
好奇、兴趣是激发学生主动思维的催化剂，是学生探索心理的推动力。教师在课堂上要依照知识的科学性和趣味性，经常设计一些适合的、较为奇特的实验进行演示，并设置疑问，激发学生学习的兴趣。诱发他们的好奇心，使学生积极主动地思考，从而培养其思维的主动性。例如，在“原电池”教学中，教师不要直接给出原电池的装置，也不要直接告诉学生原电池是化学能转变电能的一种装置，而应演示一组实验：第一个实验将锌片、铜片和碳棒分别插入盛有稀硫酸的烧杯里；第二个实验将用导线相连接的锌片和铜片、铜片和碳棒、锌片和碳棒同时插入三个盛有稀硫酸的烧杯里；在第二个实验的导线中间各连接—个发光二极管(或电流计、音乐集成块、蜂鸣器等)。教师让学生仔细观察这三个实验的不同现象，并追问原因，学生会立即对此实验现象产生浓厚的兴趣，并积极主动地思考。这个过程中学生进行思维品质自我培养的自觉性和积极性得以增强，学生由“要我思维”变成“我要思维”。
教师利用实验引奇激趣，在不知不觉中将学生引入新知识中，既能调动学生动手、动脑、动口参与学习的全过程，又能提高学习的兴趣，激发学生思维的积极性、主动性，可以达到一箭双雕、一举多得的目的。
二、利用实验引入矛盾，培养学生思维的深刻性
思维的深刻性表现在人们对事物或现象的洞察力，表现在能透过现象去认识事物的本质，而不会被表面现象所迷惑，从而消除许多似是而非的认识。思维的深刻性要求思维要深入，要有足够的深度，即思维要做到由浅入深。由于化学实验所展示的现象通常是许多因素共同作用的结果，而其中非本质现象往往独占鳌头、喧宾夺主，这势必会干扰学生的认识深度。基于这种情况，教师要适时通过实验引人矛盾，于无疑处生疑。活跃学生思维，把实验和思维结合起来。进而培养学生思维的深刻性。
例如，在教学“胶体”一节时，教师先让学生写出碘化钾溶液与硝酸银溶液反应有黄色沉淀生成的化学方程式，然后提出：“是否在任何情况下，碘化钾溶液和硝酸银溶液反应都有黄色沉淀产生呢?”这样标新立异的提法，引起学生的争议和反驳，起到了“一石击起千重浪”的效果。教师在演示碘化银胶体实验后，其现象出乎学生的意料，打破了思维定势，使学生感到新鲜，其思维的深刻性由此得到训练。
矛盾是推动事物发展的动力。解决矛盾的过程或使矛盾转化的过程就是设计新的方法、新的条件的过程。矛盾是培养学生思维品质的激活点之一，教师在课堂教学过程中制造一些相互矛盾的表面实验现象，能在寻求矛盾的本质原因、解决矛盾的过程中培养学生思维的深刻性。化学千变万化，许多知识学生不熟悉，不易接受，课堂教学中就需要教师通过实验引入矛盾，步步引导，层层深入，化难为易，加深理解。
三、利用实验悖常质疑，培养学生思维的灵活性
思维的灵活性表现在人们发散思维活跃，能从不同角度、不同侧重点进行分析研究，善于超越一般模式，积极地进行各种猜想与联系，调动各种知识与方法，寻找新的解决问题的途径。在化学教学中，不少学生在学习过程中缺乏灵活性，安于现状，囿于常规，不善于站在习惯思维的对立面上考虑问题，这就要求教师在教学中应提出一些与常规看法相悖的实验问题，从而形成课堂教学的兴奋潮，诱导学生分析、探索其中的规律。
例如，在讲到“硫酸根离子的检验”时，教师可设计并演示如下实验：取一盛某种溶液的烧杯(标签背向学生)，加入几滴氯化钡溶液(产生白色沉淀)，再加入几滴稀硝酸(沉淀不溶解)。然后，教师面向学生发问：“这种溶液里有无硫酸根?”学生会不假思索地回答：“有。”这时教师慢慢地拿起盛有此溶液的烧杯，并把标签面向学生，标签上写有“硝酸银溶液”五个大字，学生愣然，转而恍然大悟。接着，教师让学生讨论：“该怎样检验这种溶液中有无硫酸根?”之后，学生悟出用氯化钡溶液作为试剂检验硫酸根的前提条件。
质疑是探索科学原理的向导，是催生学生积极思维的源泉。在化学教学中，教师适当利用实验悖常质疑的形式来创设问题情境，可以激发学生对平时“不屑细顾”的问题产生研究兴趣，多角度、多方位地思考问题，使其摆脱习惯解题模式，机敏地应变、转化、创造，从而获得意想不到的结论，也提高了学生思维的灵活性。
四、利用实验制造反常，培养学生思维的整体性
思维的整体性表现在人们观察、认识与分析现象和问题时，具有整体观；在把握各种现象、事物的联系时，具有系统观。整体性思维要求思维过程能正确处理全局和局部的关系，思考问题时，既能从问题本身的特征出发进行思考分析，又能在一个广阔的知识背景下筹划解决问题的方法。
化学知识有其整体性，如果只是孤立地、割裂地来学习化学，就无法深刻理解化学知识，更谈不上灵活运用了。在化学学习中，学生易犯“一叶障目，不见泰山”“只见树木，不见森林”的错误；在分析问题时，不能“一叶知秋”。这就要求教师在教学中制造一些认识上的冲突，引导学生准确把握事物的总体，从整体出发看待事物、分析事物，使学生在主动探究中找到问题的答案，从而培养学生思维的整体性。
例如，在“氢氧化铝的化学性质”教学中，教师可设计并演示一组实验：向学生展示两支盛有等体积的氢氧化铝悬浊液的试管，让学生推测，若向里面分别加入稀盐酸和氢氧化钠溶液会有什么变化?学生会一致推测白色沉淀溶解变为澄清溶液。然后教师演示，向其中一支试管中(内含大量的偏铝酸离子)加入少量稀盐酸；向另一支试管中(内含大量的铝离子)加入少量氢氧化钠溶液。实验现象表明，两支试管中沉淀非但不消失，反而增多。这种反常现象会使学生迷惑不解，注意力异常集中。通过实验解疑，学生对氢氧化铝的两性、偏铝酸离子与铝离子互变知识得到了全面的认识。
五、利用实验进行验证，培养学生思维的广阔性
思维的广阔性主要表现在人们能多角度、全方位地认识事物，全面、客观地分析事物。思维的广阔性要求思维要全面，要有足够的广度，在考虑问题时要考虑到所有可能的情况和因素，不要有任何遗漏和疏忽。学生在获得知识时总难免出现“前后串味，存此斥彼”的现象。单凭课本和课堂讲练，学生时常感到学化学是“一听就懂，一放就忘，一做就错”，是件枯燥无味的差事。究其原因，是学生化学思维不够宽广。适当利用实验验证，可增强学生思维宽度，培养其思维的广阔性。
例如，学生学到制取硫化氢是利用硫化亚铁与盐酸反应的方法，一点不难；再学到硫化氢通入硫酸铜等溶液中产生沉淀时，一听就懂。可遇到硫化氢通入硫酸亚铁、硫酸锌等溶液时，学生往往错误判断有硫化亚铁或硫化锌沉淀。教师指出错误后学生有时还会口服心惑，时间一长又会出错。而通过实验验证，让学生自己做将硫化氢分别通入硫酸亚铁、硫酸锌、硝酸银、硫酸铜、氯化铁等溶液的实验，会使学生大彻大悟，思维更加宽广，几个结论一下子就刻在了脑海中：溶液中析出沉淀，不仅要看是否难溶于水，还要看是否难溶于相伴的酸(或碱)；有些物质不溶于水又不溶于稀酸(非氧化性酸)，有些物质不溶于水却溶于稀酸(非氧化性酸)；类似硫化氢与氯化亚铁反应无沉淀的事实，还可以推广到“二氧化碳通人氯化钙溶液、二氧化硫通人氯化钙溶液”等反应中，这些反应也无碳酸钙、亚硫酸钙沉淀析出。由此这样的实验教学会使学生达到“一见胜百劝，一悟三通，一通百通”的效果。
在化学教学中，教师运用实验验证方法可以促使学生全面地看待问题、认清本质、理解事物的内涵与外延，使其思维的广阔性得到培养。
六、利用实验设置陷阱，培养学生思维的严密性
思维的严密性是思维的精确性、科学性、逻辑性、深刻性的总和，主要表现在人们从错综复杂的联系与关系中去认识事物和现象。在化学教学过程中，教师可以根据学生的常见错误和容易疏忽之处。积极创设条件，精心设计一些隐含思维错误问题的一类实验，来消除学生由于思维疏忽造成认识的片面性，从而培养学生思维的严密性。
例如，在讲解“由物质颜色变化来推断其成分及变色原因”时，教师可精心设计一组陷阱实验进行演示。第一个实验：在大试管中注入某红色溶液，用气球套住试管口，加热试管，溶液颜色变浅，气球体积变大；冷却后溶液恢复红色，气球体积变小。教师发问：“原溶液可能是什么溶液?加热时溶液由红色逐渐变浅的原因又是什么?”第二个实验：在大试管中注入某无色溶液，用气球套试管口，加热试管，溶液变为红色，气球体积变大；冷却后溶液恢复无色，气球体积变小。然后教师发问：“此溶液可能是什么溶液?加热时溶液由无色变为红色的原因又是什么?”学生各抒己见，答案五花八门。此时教师不要急于指出错误，而是重新演示上述实验，但要去掉管口上的气球：某红色溶液受热颜色变浅，冷却后不再恢复原红色；某无色溶液受热变为红色，冷却后仍为红色。通过实验现象观察，学生会疑窦顿开，明白了试管口上的气球作用，由此判断出试管中的溶液，一定含有对热不稳定且受热后会产生低沸点、易挥发的气体物质，而且其物质与水反应是可逆的。
“读书无疑者，须教有疑。”发现“误源”并不容易，需要教师的示范和引导。学生思考得越多，他在未知世界中遇到的不懂的东西就愈多，他对知识的感受性就愈敏锐。教师通过实验设置陷阱来创设问题情境，可以培养学生严密的思维，使其养成独立思考、勤于钻研的好习惯。
七、利用实验开展讨论，培养学生思维的批判性
思维的批判性是指人们对事物或结果作出批判性的评价并及时评价批判自己的思维方向和策略。化学是“变化的科学”，不会演绎推理是学不好化学的，仅凭推理想象时常会漏洞百出。在化学教学过程中，当学生遇到一些疑难问题或思维处于进退维谷的两难境地时，教师可引导其开展实验讨论，促使学生积极思考作出判断，从错误中通过自我批判走向成功，从而培养学生思维的批判性。
例如，在学到“苯酚的化学性质”时，教师可让学生根据苯酚的分子结构，对比已有的苯和醇的知识。思考苯酚有哪些化学性质。学生会达成共识的是可发生卤代、硫化、硝化、氧化等反应。出现争论的是与活泼金属(如钾、钠等)发生置换。说“能”的一方会非常自信，因为苯酚有羟基，可类似于醇与钠置换；说“否”的一方也会理由十足，因为苯酚是固体，可跟“铜难与氯化银置换”同理。此时，教师不要直接予以肯定或否定，而让学生进入实验室，进行如表1的实验探讨，并对实验结果进行讨论分析，从而得出正确判断。
缺乏批判性思维的人，易受已有暗示的影响，不善于独立思考，不善于辨别正误、区别真伪，遇到问题时常常难置可否，自我评价能力差。在化学教学中，教师可精心创设一些实验问题情境让学生讨论。通过做实验，师生间、生生间的讨论，交流看法，发表见解，使他们在倾听不同意见中集思广益，在透析不同的思维方法中相互启发，从而促进他们个性思维、批判性思维和创造性思维的发展。提高他们全面思考问题的能力。
八、利用化学问题进行实验设计，培养学生思维的创造性
思维的创造性是指人们思维方法的多样性和思维成果的新颖性，它是通过探索、尝试去发现新规律、得出新结论的一种认识活动。思维的创造性具有三个特点：独特性、发散性和新颖性。创造思维的摇篮是动手。动手活动会激活学生的新思维，使他们产生新的创造。在化学教学过程中，教师可根据一些化学问题开展适量的实验设计，充分调动学生利用所学的各科知识，设计新的实验方案、新的代用器材，培养学生思维的创造性。
例如：在讲完“氧化物的性质”之后，教师可根据二氧化碳的性质编拟如下实验问题设计题：“如何运用中学常规实验仪器和药品，用最简便的方法测出你自己呼出气中二氧化碳的体积分数?”学生会觉得该实验设<题很简单，实验设计方案会一蹴而就。可是一到动手，他们处处碰钉：不是实验方案太繁，就是实验方案不科学、不合理。学生意识到：只有通过“再动脑——再动手”，才能设计出灵活新奇、综合性好、有创造性的实验方案。此类实验设计活动的开展给学生提供充分展示自己的机会，学生的创新力得到激发。