淺談在化學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生展開猜想的翅膀

戴 建

[摘要] 對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)是化學(xué)科學(xué)探究過(guò)程中的一個(gè)重要任務(wù),是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的重要途徑。本文詳細(xì)探討了如何在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力,讓學(xué)生邁出科學(xué)探究的第一步。

[關(guān)鍵詞] 化學(xué)教學(xué) 猜想 科學(xué)探究

以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育,著眼點(diǎn)是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,在指導(dǎo)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極探究的意識(shí)和能力。猜想、探究是新課程積極倡導(dǎo)的一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式,科學(xué)探究的課題選定后,則要對(duì)問題可能的答案或結(jié)果作出合理的猜想。猜想是在對(duì)探究問題進(jìn)行分析、比較、聯(lián)想、類比、歸納等基礎(chǔ)上,依據(jù)已有的材料和知識(shí)作出符合一定經(jīng)驗(yàn)與事實(shí)的推測(cè)性想象的思維方法,是一種準(zhǔn)科學(xué)假說(shuō)的理性思維形式,這是科學(xué)探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)是化學(xué)科學(xué)探究過(guò)程中的一個(gè)重要任務(wù),是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的重要途徑。本文則淺談如何在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力,讓學(xué)生邁出科學(xué)探究的第一步。

一、創(chuàng)設(shè)自主探究氛圍,營(yíng)造自由猜想天地

教育家羅杰斯指出:“有利于創(chuàng)造活動(dòng)的一般條件是心理的安全和心理的自由”,因此要讓學(xué)生好猜,教師應(yīng)善于營(yíng)造一種寬松的教學(xué)環(huán)境,讓師生處于一種平等的地位,放手讓學(xué)生充分討論。一個(gè)問題可以有多種答案,要鼓勵(lì)學(xué)生從多角度進(jìn)行回答。例如,“著名化學(xué)家羅伯特?波義耳在一次實(shí)驗(yàn)中,不小心將鹽酸濺到紫羅蘭花瓣上,過(guò)了一會(huì)兒,他驚奇地發(fā)現(xiàn),紫色的花瓣上出現(xiàn)了紅點(diǎn)。波義耳對(duì)這一意外的發(fā)現(xiàn)作出了各種猜想假設(shè)……對(duì)紫羅蘭花瓣遇鹽酸變紅的現(xiàn)象,你有哪些猜想假設(shè)?試以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?！贝祟}用心剖析不難看出,問題中涉及了“鹽酸”與“紫羅蘭花瓣”,它們相互作用的結(jié)果是花瓣變紅色的現(xiàn)象。鹽酸是酸類中的一種,因而猜想一:其他酸也能使紫羅蘭花瓣變紅嗎?從異類物質(zhì)性質(zhì)得出猜想二:堿溶液能使紫羅蘭花瓣變色嗎?猜想三:中性溶液能使紫羅蘭花瓣變色嗎?同理不難得出猜想四:鹽酸能使其他種類的花瓣變色嗎?通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)可一一證實(shí)猜想是否正確。

二、利用探究成功的激勵(lì),培養(yǎng)學(xué)生猜想的興趣

教育家夸美紐斯說(shuō)“興趣是創(chuàng)造一個(gè)歡樂和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑之一”,初中學(xué)生好奇心極強(qiáng),但又缺乏理性,不穩(wěn)定。通過(guò)成功激勵(lì),培養(yǎng)猜想興趣,寓教于樂趣中,才符合初中學(xué)生的生理、心理特點(diǎn),使學(xué)生在輕松而情緒高昂的心理狀態(tài)下進(jìn)行猜想探究。猜想的運(yùn)用可以使課堂氣氛活躍,激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)探究、積極實(shí)驗(yàn)的興趣,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性。如在金屬活動(dòng)順序表中,位于前面的金屬能將位于后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái),但一般將鉀、鈣、鈉三種金屬除外。為什么要將他們除外呢?假如將金屬鈉投入到硫酸銅溶液中將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?學(xué)生們紛紛猜想:多數(shù)認(rèn)為會(huì)生成紅色固體(銅);少數(shù)說(shuō)無(wú)沉淀生成;極少數(shù)猜有藍(lán)色沉淀。于是分組探究:在盛30 mL硫酸銅溶液的燒杯中投入一粒綠豆大的鈉,觀察現(xiàn)象后生交流:產(chǎn)生藍(lán)色沉淀同時(shí)有大量氣泡產(chǎn)生,氣體燃燒了,杯壁變熱。由此學(xué)生得出:鈉和硫酸銅反應(yīng)不會(huì)置換出單質(zhì)銅。追問:藍(lán)色沉淀可能是什么?它是如何生成的?它能引領(lǐng)探究走向深入。生猜想:藍(lán)色沉淀可能是Cu(OH)₂,若是則Cu²⁺源于CuSO₄,OH^-應(yīng)來(lái)自新生成的堿,由Na、H₂O、CuSO₄可推測(cè),鈉可能會(huì)和水反應(yīng)而生成NaOH和H₂。再由酚酞試液變紅驗(yàn)證Na和H₂O生成了NaOH。當(dāng)猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合時(shí),學(xué)生通過(guò)努力領(lǐng)悟到科學(xué)家們探索成功的喜悅,學(xué)生的自信心和自覺性得以提高。有了成功的心理體驗(yàn),學(xué)生對(duì)猜想就會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣。及時(shí)對(duì)學(xué)生的猜想給予激勵(lì)性評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生的猜想興趣的培養(yǎng)能起到事半功倍的效果。

三、創(chuàng)設(shè)問題情景,鼓勵(lì)大膽猜想

創(chuàng)設(shè)問題情景,是探究性學(xué)習(xí)的第一要素,情景的創(chuàng)設(shè),生活經(jīng)驗(yàn)的提煉也是猜想的重要鋪墊。給學(xué)生創(chuàng)設(shè)猜想的情景,可以有效地激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生思維火花,調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象力、記憶力、理解力去全面感知事物,為最終得到結(jié)論作好準(zhǔn)備。鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,猜錯(cuò)也不要緊,只要有對(duì)的成分就要鼓勵(lì)表?yè)P(yáng)。如在探究質(zhì)量守恒定律時(shí)創(chuàng)設(shè)的問題情景是:猜想物質(zhì)反應(yīng)前后質(zhì)量的關(guān)系:增加?減少?還是相等?教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽地猜想,既然是猜想,就有對(duì)、有錯(cuò),想錯(cuò)了不要緊,這樣不至于使學(xué)生產(chǎn)生心理壓力,能毫無(wú)拘束地大膽發(fā)言,充分展示自己的真實(shí)想法,如有的學(xué)生認(rèn)為減少了,因?yàn)橄灎T燃燒后變短了;有的學(xué)生認(rèn)為增加了,如鐵生銹;也有的學(xué)生感覺相等。這種自由式的發(fā)言極易引發(fā)持不同意見者的反駁,從而使學(xué)生之間各持己見。此時(shí)盡可放手讓學(xué)生辯論,或許一方被說(shuō)服,或許各不相讓,矛盾越激烈,學(xué)生越渴望得到正確的結(jié)論。由此順利進(jìn)入下一環(huán)節(jié):解決矛盾的方法——實(shí)驗(yàn)探究。有效的問題情景能激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知和情感,營(yíng)造學(xué)生渴望生成新知的認(rèn)知環(huán)境,啟發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生迅速投入到課堂教學(xué)狀態(tài)中去。

四、巧妙設(shè)題,進(jìn)行猜想訓(xùn)練

教師要從現(xiàn)實(shí)生活中的細(xì)微之處設(shè)置相應(yīng)猜想題目,設(shè)計(jì)出讓學(xué)生自由討論的題目,設(shè)計(jì)出可以有多種答案,并能澄清學(xué)生模糊的、錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的題目,設(shè)計(jì)出學(xué)生可能產(chǎn)生創(chuàng)造性見解(即猜想)的題目,有意識(shí)地促進(jìn)養(yǎng)成學(xué)生積極思維、積極猜想的習(xí)慣。盡管問題很容易猜到,也不要放棄訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。例如,對(duì)空氣中二氧化碳的含量會(huì)不會(huì)改變的猜想探究,對(duì)怎樣防止自行車棚銹蝕的猜想探究。此外運(yùn)用猜想求解難題,如在解答一些難度較大的題目時(shí),學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)、已有知識(shí)和直觀感覺,猜想答案,驗(yàn)證答案也不失為一種優(yōu)秀的思維方法,可達(dá)到柳暗花明又一村的效果,通過(guò)對(duì)猜想思維的反復(fù)訓(xùn)練和對(duì)猜想探究的成功體驗(yàn),能培養(yǎng)和提高學(xué)生的猜想興趣和能力,使學(xué)生的猜想擺脫某些表面感性的錯(cuò)覺而上升到理性的境界。教師要注意不斷提高猜想題目的設(shè)置能力和總結(jié)猜想思維方向,特別是對(duì)學(xué)生中的創(chuàng)新猜想思維的總結(jié),以便提高以后教學(xué)的效率和質(zhì)量。

五、恰當(dāng)點(diǎn)撥,引導(dǎo)猜想方向

猜想必須沿著正確的方向,要恰當(dāng)處理對(duì)猜想的誘導(dǎo)點(diǎn)撥與發(fā)散思維的關(guān)系。筆者在多年運(yùn)用猜想進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)猜想情景提供的信息有時(shí)抓不住主要矛盾,而是漫無(wú)邊際地異想天開,甚至胡思亂想。這就要求教師在設(shè)計(jì)猜想情景時(shí)輔以恰如其分的啟發(fā)誘導(dǎo),循循善誘但又不能點(diǎn)撥過(guò)多,以免束縛學(xué)生的思維空間。例如,將鐵釘浸沒在試管里的食鹽水中,一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)試管底部出現(xiàn)了黑色粉末。某同學(xué)對(duì)此黑色粉末的組成做了如下幾種猜測(cè):①Fe;②Fe₂O₃;③Fe₃O₄;④FeCl₃;⑤數(shù)種物質(zhì)的混合物。你認(rèn)為在該同學(xué)的上述猜測(cè)中,不做實(shí)驗(yàn)就可以排除的是什么?你認(rèn)為黑色粉末還可能是什么?教師在點(diǎn)撥時(shí)可提示學(xué)生向著黑色不溶物的方向進(jìn)行猜想,但不要幫助學(xué)生分析鐵釘?shù)慕M成和備選物質(zhì)的性質(zhì),以免限制學(xué)生的思維創(chuàng)造性。

總之,化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生放射性思維、大膽想象的科學(xué)精神。猜想是一種重要的思維方法,是創(chuàng)新、創(chuàng)造的前奏,是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)造型人才的前提和保證。猜想是進(jìn)行科學(xué)探究的關(guān)鍵。在教學(xué)中,應(yīng)積極提供猜想的機(jī)會(huì),創(chuàng)造猜想的條件,鼓勵(lì)學(xué)生展開猜想的翅膀,引導(dǎo)他們嚴(yán)謹(jǐn)思考,發(fā)散求異,敢于創(chuàng)新,同時(shí)學(xué)會(huì)進(jìn)行討論、交流、總結(jié),從而有效地提高科學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)化學(xué)教學(xué)改革和實(shí)施新課程。