化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)批判性思維的幾種方法

李正

R·Ennis1989年提出：批判性思維是對做什么和相信什么作出合理決策的能力?？梢娕行运季S是指抓住中心思想或議題，判斷證據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，判斷推理的質(zhì)量和邏輯的一致性，覺察那些已說明或未加說明的偏見，評價(jià)該中心思想或議題的價(jià)值和意義。作為化學(xué)研究的重要手段——化學(xué)實(shí)驗(yàn)，充滿了復(fù)雜的矛盾和難辨的真?zhèn)?，?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作，都必須借助批判性思維來認(rèn)識(shí)和解決。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,利用這一寶貴資源,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維就顯得非常重要。本人在這方面做了一些探索，現(xiàn)介紹如下，僅供參考。

一、在演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中培養(yǎng)批判性思維

著名化學(xué)家戴安邦先生曾經(jīng)說過：“只重視傳授知識(shí)和技術(shù)的教學(xué)是片面的化學(xué)教學(xué)，全面的化學(xué)教育要求化學(xué)教學(xué)既要傳授化學(xué)知識(shí)與技術(shù)，更應(yīng)訓(xùn)練科學(xué)方法與思維，還應(yīng)該培養(yǎng)科學(xué)精神和品德?！贝靼舶钕壬倪@段話也正體現(xiàn)了當(dāng)今新課程改革要求下新的教學(xué)理念。從傳統(tǒng)教學(xué)觀點(diǎn)來看，課堂演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)是老師動(dòng)手學(xué)生看，課堂演示、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，也應(yīng)是老師當(dāng)主角。例如，我在改進(jìn)氯氣性質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)同學(xué)們做了如下的嘗試：

次氯酸的漂白作用

【老師演示】演示人教版必修1［實(shí)驗(yàn)4~4］、［4~5］

【啟發(fā)思考】本實(shí)驗(yàn)的目的是什么？從節(jié)省藥品、減少污染、便于觀察、操作方便等方面考慮，課本實(shí)驗(yàn)有哪些不足？應(yīng)如何改進(jìn)？

【學(xué)生討論】學(xué)生討論后指出以下幾種不足：

1.氯氣只是在布條表面反應(yīng)，現(xiàn)象可能不明顯。用集氣瓶作反應(yīng)容器消耗氯氣太多，浪費(fèi)藥品。

2.打開玻璃片，氯氣泄漏，污染教室環(huán)境。

【設(shè)計(jì)方案】根據(jù)以上不足，提出以下主要方案：

1.課前在實(shí)驗(yàn)室用針筒貯存氯氣，用玻璃管作反應(yīng)容器，增添吸收氯氣裝置。

2.實(shí)驗(yàn)時(shí)將氯氣推入裝有一條半截潮濕半截干燥的有色紙卷的玻璃管中，多余的氯氣被堿液吸收。

【動(dòng)手操作】老師提供一支50ml盛有干燥氯氣的針筒、玻璃管、橡皮管及盛氫氧化鈉溶液的燒杯。學(xué)生在直玻璃管中裝入一條卷成筒狀的紅紙卷（將一端伸入水中蘸濕），然后將干紙卷一端連接在針筒的橡皮管上，另一端用橡皮管連接直角玻璃管插入盛氫氧化鈉溶液的燒杯中。打開夾子，輕推針筒活塞，可清楚地看到潮濕的紙條褪色,干燥的紙條不褪色。

【學(xué)生評價(jià)】氯氣用量很少，幾乎無污染，現(xiàn)象很明顯，便于觀察，既節(jié)省藥品又節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

通過這一活動(dòng)過程，使他們得到以下收獲：

1.增強(qiáng)了敢于質(zhì)疑的勇氣和善于發(fā)現(xiàn)問題的靈氣，提高了批判性思維素質(zhì)。

2.通過發(fā)現(xiàn)問題——分析問題——制訂方案——實(shí)施方案——

評價(jià)比較的過程，得到了科學(xué)學(xué)習(xí)方法的有效訓(xùn)練。

3.通過設(shè)想方案、動(dòng)手改進(jìn)、展現(xiàn)成果的探究過程,激發(fā)了學(xué)習(xí)的熱情。

4.加強(qiáng)了愛護(hù)環(huán)境、珍惜資源、安全第一的主人翁意識(shí)。

5.通過師生互動(dòng)，共同探討，學(xué)會(huì)合作，有助于形成與人友好相處的健康人格。

二、在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的教學(xué)中培養(yǎng)批判性思維

對于原高三化學(xué)教材中設(shè)計(jì)探究草酸晶體分子組成的實(shí)驗(yàn)方案存在的值得商榷的問題，編撰成以下練習(xí)題。通過該習(xí)題的探討，培養(yǎng)批判思維能力。

具有較強(qiáng)的問題意識(shí)、敢于質(zhì)疑，是一種優(yōu)秀的學(xué)習(xí)品質(zhì)。某化學(xué)興趣小組想探究草酸晶體（H2C2O4·2H2O）的熱分解產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)前他們上網(wǎng)查閱資料得到如下信息：草酸晶體的熔點(diǎn)101~102℃，100.1℃開始分解失去結(jié)晶水：H2C2O4·2H2O＝H2C2O4+2H2O無水草酸189.5℃熔化并分解：

H2C2O4=CO↑+CO2↑+H2O

【解析】

引導(dǎo)學(xué)生討論：草酸晶體受熱，按照反應(yīng)順序應(yīng)產(chǎn)生哪些反應(yīng)？產(chǎn)生什么產(chǎn)物？干燥的冷的小燒杯上有水珠，能否肯定草酸晶體中含結(jié)晶水？

同學(xué)們討論后一致認(rèn)為：此實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)目的是：先通入干燥的、冷的小燒杯中,若有水珠,證明晶體中含結(jié)晶水；再通入澄清的石灰水變渾濁,證明草酸分解生成CO2。事實(shí)上，草酸分解同時(shí)生成CO2和H2O，小燒杯上有水珠,并不能證明是結(jié)晶水，也可能是草酸分解生成的水。

學(xué)生討論后提出以下改進(jìn)意見：

將此步驟改成：給試管中的乙二酸晶體加熱，同時(shí)觀察試管口和石灰水中的現(xiàn)象。（開始石灰水不渾濁，而試管口有水珠，證明晶體中含結(jié)晶水。后來石灰水變渾濁，證明草酸分解產(chǎn)生CO2。）

三、在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)批判性思維

學(xué)生實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的主陣地，也是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維最主要的關(guān)口。如物質(zhì)的制取和鑒別，除雜與分離，方法多種多樣，其中有的由理論推斷而來，實(shí)際上行不通或?qū)嵤┢饋黼y度大，這就需要他們綜合分析各種方法的優(yōu)劣，用批判的眼光反復(fù)權(quán)衡利弊得失，篩選出污染少、成本低、操作方便、可行性強(qiáng)的操作方案。再如做實(shí)驗(yàn)時(shí)常常因?yàn)樗∷幤凡患兓虿荒軡M足反應(yīng)的條件，產(chǎn)生與書本結(jié)論不同的現(xiàn)象，而引起同學(xué)的困惑。是書上錯(cuò)了，還是實(shí)驗(yàn)出了問題。這也是訓(xùn)練學(xué)生批判性思維的好時(shí)機(jī)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練批判性思維，培養(yǎng)科學(xué)學(xué)習(xí)方法最有力的工具和載體，讓我們充分用好這一資源，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教與學(xué)成為提高批判性思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主陣地。

（作者單位 江蘇省南京市大廠高級(jí)中學(xué)）