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1.善用好奇心,抓住疑问不放手。
初中学氧化碳的化学性质中有一个现象:过量的二氧化碳通入澄清石灰水,先变浑浊后变澄清。初接触化学的同学们对于这个现象感到很神奇,此时抓住学生的好奇心,为什么会变浑浊?怎么又变澄清?多少才是“过量的”二氧化碳呢?对于前两个问题学生可能会设想出很多种可能的答案,发散思维得以很好训练。关于第三个问题可能学生就有一些难理解。定性概念对于掌握现象有一定帮助,但是对于理解现象背后的本质若仅仅只用定性概念,学生的接受程度会受到影响。在初中阶段适时引入定量概念,让学生构建定量概念并了解定量研究对化学科学发展的重要作用,可以避免今后很多学生容易出现缺乏定量的思维方式这一问题。
2.重视异常现象或数据,培养科学探究精神。
让“异常”现象合理、恰当地发挥应有的教育作用[5]。把化学实验中的“意外”变成教学资源,是提高学生思维分析能力的捷径。在实验中由于受各种因素的影响,会出现与学生现有的认知相矛盾的现象或数据。案例:学生们已经掌握“酸遇酚酞不变色,碱遇酚酞变红色”,但是,在一次实验中氢氧化钠溶液遇酚酞先变红后褪成无色了。这种“异常”情况的出现,正是教师为学生的思维留有一定空间,培养学生求知欲和进行科学探索的良好时机。是书本知识有问题吗?是哪种试剂出了问题吗?还是……?此时教师要鼓励学生积极分析和思考,查找资料寻找原因,帮助他们认真分析。学生提出种种假设,再一一验证推翻假设,最终发现碱的浓度与颜色变化的关系,同样用定量概念也可以很容易地解释这个问题。当理论与事实发生矛盾时正是实现理论创新和实践创新的良好契机,科学实验中的“异常”往往是重大科学发现的源泉,这种“异常”是学生创新和发展的源泉和动力。
3.故意犯错,巧设陷阱。
老师是权威的化身,是真理的代言人,学生对老师是怀着无比崇拜的心情的。那么老师是不是不能犯错呢?犯错是否就有损于老师的光辉形象呢?案例:人教版九年级化学2012年6月第1版92页用红磷燃烧验证质量守恒定律这个实验,先用连接橡胶塞的玻璃管取黄豆粒大的红磷,安装回锥形瓶后调节天平平衡;然后取下玻璃管,将红磷燃着后迅速插回锥形瓶,红磷燃烧结束后,天平仍保持平衡。这时细心的同学就有问题了:“这个实验有问题!这个反应前后质量不守恒!”师问:“怎么会呢?天平仍然保持平衡啊!”细心的同学:“红磷在锥形瓶外被点燃,虽然迅速被放回了锥形瓶,但是肯定会有少量的损失,而且开始还与瓶外的氧气发生了反应,所以早已破坏了反应前后的反应体系,而天平仍保持平衡可能是误差太小,天平不能分辨。”接下来的一番讨论大家又分析了天平仍然平衡可能的原因。老师这样的小失误换来同学们积极的思考与精彩的辩论值不值得呢?长此以往,精心地设计实验的每一个可以激发学生思考的小环节,那么我们的学生一定会被造就成有思想、有见地、不人云亦云的智者。
4.培养批判性精神,敢于向经典挑战。
心理学研究表明,技能的形成过程是一个由初级阶段到熟练掌握的过程。学生质疑能力也是一种技能,其培养也要遵循这一规律。因此,教师在日常教学中要有意识地培养学生的质疑能力。化学实验是需要学生仔细观察和分析的过程,是手脑并用的过程,教师要善于引导学生学会观察,积极思考,大胆质疑,加强批判性思维能力训练。案例:在人教版九年级化学(上册)2006年4月第2版中有关氧气化学性质的【实验2-4】铁与氧气发生的剧烈反应,同学们做这个实验成功率都不高,他们掌握不好待火柴燃尽的时机,插进氧气瓶时很多都是已完全燃尽。有同学就此提出意见:“为什么不在火柴燃烧得正旺时把细铁丝插入氧气瓶中呢?”教师积极肯定其想法,并鼓励大家尝试,实验结果既避免了“待火柴快燃尽时”的手忙脚乱,又大大提高了该实验的成功率。同时,还有同学提出铁丝与氧气的反应比与空气更剧烈,书中是用“我们都知道”来理所当然认为大家都知道细铁丝在空气不能燃烧只能红热,为什么不能做个对比实验呢?且对比实验简单明了、现象对比强烈,更加直观。结果在人教版九年级化学(上册)2012年6月第1版的教材中【实验2-4】就增加了细铁丝在空气中的对比实验。批判性思维是创新能力的核心,学生敢于质疑老师,质疑书本,不一味迷信权威,这是教师应该积极保护的珍贵品质。善用化学实验的独特功能促进中学生科学精神的养成,其中还有一个关键因素———教师。只有教师充分认识到了科学素养的重要性,才能积极保护学生对科学的热情,善于发现和培养学生的创新精神,鼓励学生的质疑精神,才能为国家加速培养新一代的高素质人才。
作者:宋洁单位:西南大学附属中学