談初中化學(xué)探究中的思維含量

沈春燕

(啟東市南苑中學(xué)，江蘇啟東，226200)

回顧課程改革走過的這十多年，我們明顯感覺到變化的是教學(xué)，探究代替了講授，合作代替了單向接受。這些變化令人欣喜，同時(shí)也是值得思考的。因?yàn)樵缬袑W(xué)者對(duì)教學(xué)形式的變化提出了自己的觀點(diǎn)，認(rèn)為形式的變化不能沖淡教學(xué)的實(shí)質(zhì)。教學(xué)的實(shí)質(zhì)是什么呢？是提高學(xué)生的知識(shí)水平，促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，其中最主要的是提高學(xué)生的思維能力。筆者贊成這一觀點(diǎn)，并且認(rèn)為“思維是世界上最美麗的花朵”這一教育格言，同時(shí)也希望我們的學(xué)生能夠更多地融合到合作、探究的教學(xué)形式當(dāng)中來。鑒于此，我們開始了科學(xué)探究中如何提高思維含量的思考。

初中化學(xué)作為自然科學(xué)課程的一種，與探究的關(guān)系極為密切。而縱觀化學(xué)發(fā)展的歷史，我們又可以發(fā)現(xiàn)每一個(gè)重大的化學(xué)發(fā)現(xiàn)既是實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，又是化學(xué)家思維的產(chǎn)物。因此在科學(xué)探究中研究思維的含量，既有歷史意義，也有現(xiàn)實(shí)意義。

一、探究思路設(shè)計(jì)中的思維含量

科學(xué)探究中的思路設(shè)計(jì)是展開探究的初始性工作，因?yàn)樘骄坎皇敲つ刻骄浚怯杏?jì)劃的探究。這個(gè)計(jì)劃如何進(jìn)行，關(guān)鍵在于探究思路的設(shè)計(jì)。顯然，探究的思維是圍繞探究的目的進(jìn)行的，而之所以需要設(shè)計(jì)思路，是想通過比較、鑒別等尋找出最優(yōu)方案，得出結(jié)論。

比如在“溶解度”知識(shí)的學(xué)習(xí)中，我們可以通過探究的方式來讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)在水(然后再延伸到其他溶質(zhì))中的溶解是有限度的。此時(shí)如何激發(fā)學(xué)生積極思維呢？我們首先讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)溶解是否有限度提出自己的觀點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候?qū)W生的思維是積極的，他們會(huì)聯(lián)想到生活中糖或食鹽在水中的溶解的情形，從而得出水能溶解糖和食鹽，但這是有限度的結(jié)論。此時(shí)教師可適時(shí)點(diǎn)撥，為學(xué)生下一步思維的展開打下基礎(chǔ)。列舉化學(xué)學(xué)習(xí)中常見的物質(zhì)如CaCO3、NH4HCO3、KNO3等，先通過定量的溶解演示，讓學(xué)生觀察并比較，誘發(fā)學(xué)生思維并提出新的問題：不同的物質(zhì)在水里的溶解程度有多大的不同？同一物質(zhì)在水里到底能夠溶解多少？怎樣比較不同物質(zhì)在水中的溶解能力？一旦這些問題提出，就意味著學(xué)生的思維走向了深入，也就意味著我們的探究計(jì)劃有了成功的基礎(chǔ)。

探究方案中學(xué)生的思維含量非常重要，因?yàn)閷W(xué)生如果在這個(gè)環(huán)節(jié)沒有進(jìn)行充分思維，那后面的探究就會(huì)成為按實(shí)驗(yàn)步驟僵化操作的、沒有思維參與的過程，那探究也就失去了意義。

二、探究實(shí)驗(yàn)控制中的思維含量

實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究中進(jìn)行證明的主要形式，在傳統(tǒng)教學(xué)中有實(shí)驗(yàn)，在科學(xué)探究中也有實(shí)驗(yàn)，但此實(shí)驗(yàn)與彼實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是不一樣的。講授式教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)是教師的工具，是幫學(xué)生接受知識(shí)的工具；而在探究教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)卻是幫學(xué)生理解知識(shí)的工具。顯然，理解的層次要高于接受的層次，也對(duì)思維提出了更高的要求。

例如在“氧氣的性質(zhì)”知識(shí)的學(xué)習(xí)中，我們提倡通過探究的方式讓學(xué)生去認(rèn)識(shí)氧氣的性質(zhì)。在確定探究的思路之后，思維的體現(xiàn)就表現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)的控制上面。在實(shí)際探究中，我們圍繞這樣幾個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：關(guān)于氧氣是否有助燃作用，我們應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行比較？——這個(gè)環(huán)節(jié)中的控制思想在于“比較”，即氧氣的助燃作用只有通過純氧氣環(huán)境與非純氧氣的環(huán)境中比較才能發(fā)現(xiàn)，比較是這一過程中的思維驅(qū)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，分別將浸有白磷和二氧化硫溶液的小方塊布置于空氣當(dāng)中，先猜想可能發(fā)生的現(xiàn)象，然后用實(shí)驗(yàn)來證明。

有了上述教師主導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)探究，我們還可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以發(fā)現(xiàn)氧氣的性質(zhì)。而這也需要思維的基礎(chǔ)，一方面體現(xiàn)在學(xué)生已經(jīng)理解了氧氣的性質(zhì)，知道怎樣才能發(fā)現(xiàn)氧氣的性質(zhì)；另一方面體現(xiàn)在學(xué)生要通過對(duì)其他所學(xué)過的化學(xué)知識(shí)的梳理，然后猜想有可能通過什么樣的設(shè)計(jì)也能發(fā)現(xiàn)氧氣的性質(zhì)。事實(shí)證明，部分化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)較強(qiáng)和思維能力較扎實(shí)的學(xué)生，也能想到類似于利用點(diǎn)燃的方法來驗(yàn)證氫氣和氧氣能否燃燒的實(shí)驗(yàn)，并最終得到氧氣只能助燃但本身并不能燃燒的結(jié)論。

在這一探究實(shí)驗(yàn)中，我們充分給學(xué)生時(shí)間思考，學(xué)生就有了從容思考的機(jī)會(huì)。在面對(duì)老師的問題時(shí)，他們能夠順利地沿著教師的思路，將思維進(jìn)一步延伸。在面對(duì)自己的問題時(shí)，他們能夠充分地梳理已有的知識(shí)，并按自己的邏輯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與控制。我們認(rèn)為，這樣的科學(xué)探究讓學(xué)生有了充分思維的機(jī)會(huì)，對(duì)于提高學(xué)生的思維能力是非常有幫助的。

三、探究實(shí)驗(yàn)情景中的思維含量

科學(xué)探究本身是一個(gè)豐富的過程，這個(gè)過程需要學(xué)生實(shí)地操作，更需要學(xué)生不斷地思維。尤其是在實(shí)驗(yàn)思想方法的尋找、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析中，都需要思維的參與，我們把這些統(tǒng)稱為實(shí)驗(yàn)情景。

比如說“質(zhì)量守恒定律”是初中化學(xué)最為重要的內(nèi)容之一。自從科學(xué)探究開始進(jìn)入初中化學(xué)課堂以來，這一內(nèi)容就是探究的一個(gè)重點(diǎn)。由于客觀條件的不同，不同的老師在演繹這一內(nèi)容時(shí)，也有著不同的探究方式。筆者結(jié)合多位同行的教學(xué)思路，本著提高學(xué)生思維能力的想法，在我們的課堂上進(jìn)行了探究。首先讓學(xué)生思考化學(xué)反應(yīng)完成后，物質(zhì)的質(zhì)量可能有什么樣的變化？這個(gè)時(shí)候?qū)W生出于邏輯關(guān)系，一般都會(huì)說出三種可能：增大、減小、不變。但此時(shí)的思維是低水平的，我們應(yīng)當(dāng)再提高一個(gè)水平，于是向?qū)W生提出一個(gè)問題：你能證明你的觀點(diǎn)嗎？這個(gè)時(shí)候?qū)W生的思維就深入到了已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容。他們經(jīng)過搜索與比較會(huì)發(fā)現(xiàn)：類似于鐵絲在空氣中燃燒的結(jié)果，其質(zhì)量是變大的；類似于制作氧氣中的加熱氯酸鉀，最后的質(zhì)量是變小的；類似于將氯化鉀與硝酸銀反應(yīng)，最后的質(zhì)量就是不變的。在學(xué)生的思維達(dá)到這一水平之后，我們還有進(jìn)一步提升的空間：那物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)質(zhì)量關(guān)系到底是怎樣的呢？是隨機(jī)的還是有著固定規(guī)律的？我們發(fā)現(xiàn)的變大與變小背后有沒有其他可能？此時(shí)學(xué)生就會(huì)思考自己所舉的例子，進(jìn)而有可能發(fā)現(xiàn)其中有的有氣體逸出，有的則是氣體參加了反應(yīng)。于是質(zhì)量守恒的結(jié)果就逐漸成形……在這一探究的情景中，我們通過問題不斷地誘使學(xué)生進(jìn)行深入的思考，而學(xué)生在探究過后也感嘆：這樣的探究過程真的是步步深入！

總而言之，科學(xué)探究不應(yīng)當(dāng)只是形的探究，更應(yīng)當(dāng)是思維參與的探究。因此，在初中化學(xué)的科學(xué)探究中，我們要高度關(guān)注學(xué)生的思維參與，這樣才能將科學(xué)探究的魅力充分彰顯出來。

[1] 黃明仔.淺談初中生化學(xué)思維的形成[J].中學(xué)生數(shù)理化：教與學(xué)，2012(4).

[2] 廖正衡.略論化學(xué)思維方法[J].化學(xué)教育，1996(1).