初中化學(xué)中學(xué)生思維能力的有效培養(yǎng)

錢研士

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，其知識(shí)的闡述和理論的建立是通過(guò)科學(xué)探究得出的.化學(xué)新課程中的科學(xué)探究有別于傳統(tǒng)教學(xué)，它更注重于在理論知識(shí)的依托下加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性，讓學(xué)生運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法廣泛獲取信息，從日常現(xiàn)象和化學(xué)學(xué)習(xí)中提出問(wèn)題，做出猜想和假設(shè)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或有關(guān)活動(dòng)方案，尋求解決問(wèn)題的依據(jù)，定性或定量地處理有關(guān)的信息和資料，從而提出解決問(wèn)題的合理化建議，使學(xué)生了解科學(xué)探究的一般過(guò)程，同時(shí)獲得科學(xué)方法的體驗(yàn)，加深對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，初步養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

一、科學(xué)探究在初中化學(xué)中的應(yīng)用

思源于疑，筆者認(rèn)為，科學(xué)探究的過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的最有效方式，而如何為學(xué)生鋪好探究的路是教師要攻克的首要難題.

首先，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，從照搬到設(shè)計(jì)，在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的安排上，都應(yīng)充分考慮如何讓所有學(xué)生都動(dòng)手動(dòng)腦，保證他們有足夠的思維空間.其次，整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的安排要體現(xiàn)出層次性，要面對(duì)全體學(xué)生，注意培養(yǎng)他們的探究性思維，使他們完成從驗(yàn)證到探索的蛻變，從而為最終的創(chuàng)造性思維打好基礎(chǔ).

科學(xué)探究的形式不拘一格，以下是筆者在初中化學(xué)教學(xué)中的一些運(yùn)用與思考.

1.巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)探究性思維

傳統(tǒng)觀念下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證教材上的現(xiàn)象是否屬實(shí).此時(shí)的學(xué)生根本沒(méi)有思考和探究的余地，完全淪為操作員.基于此，筆者在課堂中改驗(yàn)證法為探索法，讓學(xué)生像“以前的科學(xué)家”那樣，通過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)專題研究來(lái)探索規(guī)律，發(fā)現(xiàn)真理.

加熱KClO3和MnO2的混合物制氧氣是一個(gè)經(jīng)典的學(xué)生實(shí)驗(yàn).剛開(kāi)始從教時(shí)，筆者是把兩者的最佳質(zhì)量比直接告訴學(xué)生，讓他們?nèi)ヲ?yàn)證就算了，可學(xué)生不要多少時(shí)間就遺忘了這一知識(shí)點(diǎn).如今在教研組的商討下，首先向?qū)W生拋出一個(gè)問(wèn)題：二氧化錳與氯酸鉀以怎樣的質(zhì)量比混合，加熱時(shí)反應(yīng)速率最快？有的學(xué)生說(shuō)二氧化錳是催化劑，當(dāng)然越多越好，也有的說(shuō)應(yīng)該在某個(gè)比值范圍內(nèi).此時(shí)繼續(xù)追問(wèn)：怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證大家的猜想是否成立？學(xué)生們討論后很快達(dá)成共識(shí)：各小組取相同質(zhì)量的氯酸鉀加入試管中，再加入不同質(zhì)量的二氧化錳，分別記錄從加熱到收集滿一瓶氧氣所需的時(shí)間，列表對(duì)比得出結(jié)論.

于是我們每個(gè)小組都給氯酸鉀5g，二氧化錳質(zhì)量不等，用秒表掐時(shí).實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

表1明顯顯示結(jié)果是第5組最快，學(xué)生們歡呼雀躍，通過(guò)自己的探索得出了一致的結(jié)論，臉上露出了成功的喜悅.應(yīng)該說(shuō)每每到此，我們認(rèn)為學(xué)生的探究性思維得到了入門(mén)級(jí)的開(kāi)發(fā)，但這遠(yuǎn)沒(méi)有讓學(xué)生的思維進(jìn)行到底，如果嘎然而止，就缺少了太多獲取真知時(shí)思維火花的碰撞，當(dāng)然有可能得出錯(cuò)誤的結(jié)論，于是我們就要著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的思維.

2.注重事實(shí)，從單一走向開(kāi)放，培養(yǎng)多向思維

在上述案例中，當(dāng)學(xué)生得出最佳質(zhì)量比為1∶2時(shí)，筆者話鋒一轉(zhuǎn)：你們覺(jué)得這個(gè)結(jié)論可靠嗎？我在有些資料上看到二氧化錳和氯酸鉀質(zhì)量比為1∶3時(shí)為最佳.這下孩子們冷靜了好長(zhǎng)好長(zhǎng)時(shí)間，一雙雙智慧的眸子后面仿佛看的見(jiàn)他們思維的最有力碰撞.突然，有的說(shuō)老師的資料查錯(cuò)了，而更多的則認(rèn)為自己的實(shí)驗(yàn)不可靠，教室立即炸開(kāi)了鍋.最后通過(guò)大家的討論我們肯定了后者，這種對(duì)比實(shí)驗(yàn)的確有不科學(xué)的地方：①

各小組的裝置多多少少有不同.②二氧化錳質(zhì)量不同，導(dǎo)致固體整體升溫速度各不相同.③藥品混合均勻程度不同.④加熱部位、酒精燈火焰大小均有差異.⑤其它可能原因.

此時(shí)學(xué)生恍然大悟，再次露出喜悅的笑容.其實(shí)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，結(jié)論并不一定是終級(jí)目標(biāo)，重要的是學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度是否得到培養(yǎng).在數(shù)據(jù)處理中，能否從實(shí)驗(yàn)本身出發(fā)，將影響數(shù)據(jù)的客觀因素考慮在內(nèi)，培養(yǎng)開(kāi)放的、多向的思維習(xí)慣.

3.團(tuán)隊(duì)協(xié)作，培養(yǎng)發(fā)散思維和收斂思維

新課程的課堂好比一大片草原，學(xué)生則是一匹匹縱橫馳騁的駿馬，而韁繩就握在教師的手中，于是發(fā)散思維和收斂思維在筆者的課堂中比比皆是.

發(fā)散性思維是沿著不同角度和方向思考問(wèn)題，從多方面尋找解決問(wèn)題的答案的思維形式.而收斂性思維是以集中思維為特點(diǎn)的邏輯思維，具有同一性、程序性、比較性.例如某化學(xué)課代表在搬運(yùn)儀器時(shí)將碳酸鉀、硝酸鋇、稀鹽酸三種無(wú)色溶液的標(biāo)簽弄沒(méi)了，已知碳酸鉀呈堿性，硝酸鋇呈中性，怎樣用一種試劑來(lái)鑒別？并寫(xiě)出試劑名稱、原理、結(jié)論.

學(xué)生依據(jù)掌握知識(shí)發(fā)散思維，踴躍討論.每個(gè)學(xué)生都提交一份答案.當(dāng)學(xué)生思維發(fā)散到一定程度時(shí)，教師就要適當(dāng)收斂，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)眾多的答案進(jìn)行比較和可行性查刪，從而獲取最佳答案.

方案一：選用酸堿指示劑，如紫色石蕊溶液

原理：紫色石蕊溶液遇酸顯紅色，遇堿顯藍(lán)色，遇中性物質(zhì)不顯色.

結(jié)論：能使紫色石蕊溶液顯紅色的為稀鹽酸，能使紫色石蕊溶液顯藍(lán)色的為碳酸鉀，不能使紫色石蕊溶液變色的為硝酸鋇.

方案二：選用可溶性的碳酸鹽，如碳酸鈉

原理：可溶性碳酸鹽在溶液中遇H+會(huì)反應(yīng)生成氣體，可溶性碳酸鹽在溶液中遇Ba2+會(huì)反應(yīng)生成沉淀.

結(jié)論：能使碳酸鈉溶液中出現(xiàn)氣泡的為稀鹽酸，能使碳酸鈉溶液中出現(xiàn)沉淀的為硝酸鋇，無(wú)現(xiàn)象的為碳酸鉀.

方案三：選用常見(jiàn)的稀酸，最好是硫酸

原理：可溶性碳酸鹽遇H+會(huì)反應(yīng)生成氣體，硫酸根離子遇Ba2+會(huì)反應(yīng)生成沉淀.

結(jié)論：能使稀硫酸溶液中出現(xiàn)氣泡的為碳酸鉀，能使稀硫酸溶液中出現(xiàn)沉淀的硝酸鋇，無(wú)現(xiàn)象的為稀鹽酸.

4.重視分歧，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

有時(shí)候思維是以問(wèn)題為中心來(lái)開(kāi)展的，教師通過(guò)提出啟發(fā)性問(wèn)題或質(zhì)疑性問(wèn)題，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的思維情境，讓學(xué)生思考、分析、比較、設(shè)計(jì)，從而得出結(jié)論，這樣的思維才是真正屬于學(xué)生自己的思維.

例如在鑒別碳酸鉀、硝酸鋇、稀鹽酸三種無(wú)色溶液的案例中，交流過(guò)程中有同學(xué)選擇用方案一，但指示劑“錯(cuò)選”了酚酞，當(dāng)時(shí)的我真是為其叫好，可惜在同學(xué)的反對(duì)聲中，他妥協(xié)了.事實(shí)證明，此時(shí)教師只要一句：難道酚酞真的不行嗎？要不了多久，你一定會(huì)看到教室中會(huì)出現(xiàn)新的思維的碰撞：用酚酞找到堿性的碳酸鉀之后，碳酸鉀就是方案二中的可溶性的碳酸鹽.而當(dāng)學(xué)生意識(shí)到可以用待測(cè)物去鑒別待測(cè)物時(shí)，更令人驚喜的聲音又會(huì)傳過(guò)來(lái)：我不需要任何試劑，通過(guò)三者的相互滴加即可鑒別三者.

所以，在學(xué)生討論的教學(xué)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)一些有價(jià)值的分歧，教師如果能夠敏感得捕捉到，將對(duì)學(xué)生的思維訓(xùn)練起到意想不到的效果.二、科學(xué)探究在培養(yǎng)學(xué)生思維能力中的作用

在新課程理念的引領(lǐng)下，以科學(xué)探究學(xué)習(xí)模式為手段，以有效培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣為目標(biāo)，筆者對(duì)傳統(tǒng)教材中的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)采用了一些新的教學(xué)模式，實(shí)踐證明這些探索是成功的.通過(guò)這樣的知識(shí)搜尋與探究過(guò)程，學(xué)生獲得了豐富的科學(xué)知識(shí)，初步掌握了解決問(wèn)題的基本技能，更為重要的是使學(xué)生體驗(yàn)了親自參與與研究探索的過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使化學(xué)真正成了一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生的素質(zhì)也得到了較為全面的發(fā)展.