基于化學核心素養(yǎng)談科學猜想

摘 要：本文通過多個實例闡述了利用猜想來提高學生化學學習興趣、創(chuàng)造性思維、科學探究意識等核心素養(yǎng)的意義、方法和注意事項，這也是課程標準中培養(yǎng)有探究欲望、創(chuàng)新精神的新一代學生的要求。

關(guān)鍵詞： 猜想；核心素養(yǎng)；創(chuàng)新；科學探究；最近發(fā)展區(qū)

初中化學課程標準以提高學生核心素養(yǎng)為最終目標，運用猜想的教學方式利用學生的好奇心提高學生化學學習的興趣，培養(yǎng)學生科學探究的意識和能力，教會學生學會學習是學習化學的重要方法。

初三學生正處于求知欲強，有好奇心，不畏困難勇于探索的年齡階段，但是，在現(xiàn)在學生中肯積極動腦、有較強創(chuàng)造力的人少之又少，大多數(shù)學生僅僅習慣于單純地記憶老師所教的知識。我們在教學中會發(fā)現(xiàn)這樣的情況：對于與之前學生做過、老師分析過的題型類似題目學生較易解答出來，而對于新的一些題型特別是信息題，大多學生很難解答出來甚至覺得無從下手。造成這種現(xiàn)象的原因不完全是智商所決定的，而是跟我們教師長期以來所采用的“灌輸式”教育也就是我們老師面面俱到的講述式、“填鴨式”的授課方式有關(guān)。這樣的教學模式給學生自主思考、嘗試探究的時間和機會極少，長此以往暗中地壓制了學生的創(chuàng)新欲望。有時候我們老師在授課時講得越透徹，越是抹殺了學生的探究欲望，越不利于學生興趣的培養(yǎng)和自主探究能力等核心素養(yǎng)的提高，使學生越來越不會學了。這樣學生遇到新題、信息題等就缺乏分析和解決問題的能力。

學生的創(chuàng)新力、探究精神是可以由潛移默化長久的訓練而獲得提高的！通過有針對性的不斷練習，逐漸轉(zhuǎn)變學生的學習方式，將猜想運用于日常的化學教學之中，引導學生逐漸掌握科學探究方法，培養(yǎng)探究習慣和創(chuàng)新精神，有利于提高學生核心素養(yǎng)。

在初三化學教學中利用學生已有知識為基礎對新問題進行“猜想”，可以激發(fā)學生學習化學的興趣，提高學生探索欲望和探究能力，同時對學生自信心培養(yǎng)也大有益處。使學生的分析判斷和解決問題的能力、記憶理解能力得以充分發(fā)展。

如何創(chuàng)設猜想是一種藝術(shù)，我們老師在提出猜想前首先要熟悉學生化學知識的最近發(fā)展區(qū)，設計一種充滿迷霧卻又引人入勝的情境，提出既不是唾手可得，又不是高不可攀的問題，使學生進入“跳一跳就能伸手夠到桃子”的狀態(tài)，從而利用已有知識為起點去進行猜測。老師再通過適時積極的引導以啟發(fā)學生的探究意識，逐步培養(yǎng)學生探究和解決問題的能力。下面就談談我在初中化學教學中對猜想的應用。

一、 運用猜想總結(jié)物質(zhì)的規(guī)律性。

例如，在講述質(zhì)量守恒定律時，可以讓學生先猜想化學反應前后物質(zhì)的質(zhì)量變化情況，再提供儀器、藥品讓學生設計實驗，并通過實驗來驗證自己的猜想是否正確，并在實驗中不斷修正和完善實驗設計和步驟，最終得出質(zhì)量守恒定律。這比單純地先講述質(zhì)量定律再通過實驗來驗證定律來得出記憶和理解更深刻也更符合初中生身心發(fā)展的規(guī)律，更能培養(yǎng)學生大膽嘗試、積極尋求有效解決方案的探究精神。

再例如，講述一氧化碳的產(chǎn)生和化學性質(zhì)時，我們老師可以不采用羅列知識點的講述式教學，而是通過向?qū)W生放映生活中的煤氣中毒的情景以及煤氣爆炸的短片，然后讓學生通過短片中的場景并結(jié)合生活常識和經(jīng)驗猜想一氧化碳可能的形成原因及物理化學性質(zhì)。有的學生就會猜想在密閉的空間內(nèi)燃燒含碳燃料會產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳有可燃性、無色無味、有毒等等。老師還可以請不同的學生談談自己作出猜想的依據(jù)。老師也可以通過已學過的氫氣和粉塵爆炸試驗來引起學生的思考。這樣學生在充滿想象的猜想中，對一氧化碳的產(chǎn)生和性質(zhì)有了全面的學習，并將理論與生活實際相結(jié)合，既學習了化學，又了解了化學與生活的緊密聯(lián)系，提高學生學習化學的興趣。

解決這些疑問后同時提出新的問題 ：如果我們夜間從外面進入有煤氣泄露的房內(nèi)時應該怎么做才是最安全、最有效正確的做法。又如，我們學習了稀鹽酸的化學性質(zhì)，就可以讓學生猜想稀硫酸、食醋等常見的酸可能有的化學性質(zhì)；學習了石灰水的化學性質(zhì)，就可以讓學生猜測氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氨水等的化學性質(zhì)……從而可以得出酸溶液的共性、堿溶液的共性。

上述猜想都是建立在已有知識和經(jīng)驗的基礎上或根據(jù)某些物質(zhì)間具有的相似性質(zhì)，由此及彼地對相似物質(zhì)進行分析比較，從而對知識正向遷移，得出正確的答案。

二、 運用猜想巧解化學選擇題。

例如 M、N兩元素可以形成甲和乙兩種化合物，已知甲的化學式是MN2，若甲中M元素的質(zhì)量分數(shù)為44.7%，在乙化合物中M元素質(zhì)量分數(shù)為39.3%，求乙的化學式為（ ）

A. M2N B. MN

C. M2N3D. M2N5

本題中M、N兩元素相對原子質(zhì)量都未告知，無法精確計算出乙物質(zhì)的化學式。如何下手解答這個題目呢？我們老師可以提示學生：純凈物中元素的質(zhì)量分數(shù)與化學式中元素右下方的原子個數(shù)有關(guān)，從而引導學生從兩種物質(zhì)中M元素的質(zhì)量分數(shù)的變化去思考。運用數(shù)學知識，由于乙中M元素質(zhì)量分數(shù)下降，所以大膽猜測乙物質(zhì)化學式中M與N的原子個數(shù)比肯定小于1∶2。所以再對照四個備選答案，該題正確的答案只能是M2N5。

解答一些難以直接下手的化學選擇題時，可以讓學生從備選答案出發(fā)，再結(jié)合已知條件大膽猜測，從復雜現(xiàn)象背后挖掘題目的簡單本質(zhì)，從而找到解決該問題的簡潔方法。

三、 運用猜想學習新知

下冊在講解化學肥料內(nèi)容時講到，農(nóng)民在施肥時一定要注意避免銨態(tài)氮肥與草木灰（含有K2CO3）等堿性物質(zhì)混合使用，不然會降低肥效。草木灰的有效成分主要為K2CO3。那K2CO3為何不能與銨態(tài)氮肥混合施用呢？老師在講述時可以從銨根離子與氫氧根離子反應產(chǎn)生氨氣，氮元素隨氨氣進入空氣中造成肥效降低，又結(jié)合已經(jīng)學過純堿的水溶液呈堿性這兩個已有儲備知識出發(fā)，引導學生猜想K2CO3的水溶液的酸堿性。初中生還沒有學過鹽類水解的知識，所以學生很難從原理上理解鹽類物質(zhì)水溶液的酸堿性，但老師適時的點撥：通過Na2CO3水溶液的堿性類比組成上相似的Na2CO3和K2CO3的性質(zhì)，再結(jié)合小知識：古代人們會用草木灰清洗手上的油污。大多學生就能聯(lián)想到純堿溶液呈堿性，而K2CO3和Na2CO3都是活潑金屬的碳酸鹽（弱酸強堿鹽），因此大膽猜測K2CO3溶液也是堿性的，老師可以再讓學生通過實驗來驗證他們的猜想。這樣學生對草木灰不能與銨態(tài)氮肥混合施用的原因的理解比老師直接灌輸K2CO3溶液呈堿性更加透徹，對部分知識的學習更加靈活，以后再遇到類似的題型時，學生也學會了如何去思考和分析問題?！笆谌唆~不如授人以漁”，只有教會學生如何學習才是學生得以終身發(fā)展的基礎，才是提高學生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。endprint

牛頓說過：沒有大膽的猜測，就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。我們在教學中要鼓勵學生有不怕猜錯的勇氣，要敢于大膽猜想。老師在鼓勵學生進行大膽猜想時，還需注意以下幾點：

（1） 猜想必須建立在學生已有知識儲備的前提下。學生只有掌握了與問題有關(guān)的部分基礎知識、基本概念并以這些知識為階梯，才能最大限度地進行準確的猜想。所以教師在備課時一定要將備學生和備教材同時進行，即以學生為主體，了解學生的最近發(fā)展區(qū)，注重學生認知水平和知識結(jié)構(gòu)。只有在學生獲得了必要的知識準備，掌握了必需的基本技能之后，再讓學生去發(fā)現(xiàn)問題進行猜想，才不會使學生陷入盲目的錯誤猜想中。否則必然會嚴重挫傷學生的學習積極性。

（2） 猜想應尋找教材中那些能激發(fā)學生思維能力的知識來設置。例如在講授CO2與NaOH溶液的反應時，請學生猜想能否發(fā)生反應？有何實驗現(xiàn)象？如何通過實驗證明兩物質(zhì)確實發(fā)生了化學反應？對主要反應產(chǎn)物如何檢驗？老師在教學過程中可以引導學生從已知的二氧化碳與澄清石灰水反應出發(fā)進行合理的猜想，再逐步引導學生設計并進行實驗來證明自己的猜想。這能使學生對作業(yè)中出現(xiàn)的二氧化碳的檢驗和吸收試劑的選擇、原因的解釋都能理解得更透徹，同時可以提高學生探究思維、實驗設計能力，培養(yǎng)學生主動參與、勇于探究的科學素養(yǎng)。

（3） 應用猜想要根據(jù)課程標準、教學要求、學科特點，并根據(jù)教學內(nèi)容并結(jié)合學生的知識結(jié)構(gòu)、身心發(fā)展規(guī)律、個性特點來設置猜想。對不同的學生因材施教地選擇難易度適宜的猜想，使不同知識水平、智力程度的學生都能得到有效的訓練。盡量使全體學生都有所參與都能獲得不同程度的成就感和自信心。

義務教育階段的化學課程標準要求學生能保持和增強對生活和自然界化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲望，發(fā)展學生學習化學的興趣。在化學教學過程中，教師要努力挖掘?qū)W生學習內(nèi)容所蘊含的創(chuàng)造性因素，遵循學生思維發(fā)展規(guī)律，運用猜想這一思維活動，提高學生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有自信、有強烈求知欲，敢于質(zhì)疑等科學素養(yǎng)的新一代創(chuàng)造性人才。

參考文獻：

[1] 義務教育化學課程標準（2011年版）.中華人民共和國教育部著.

[2] 楊國華.化學教學中“猜想”的應用[J].上海教育，1999，12.

[3] 劉飛榮.在猜想中學習數(shù)學[J].中國民族教育，2014，11.

作者簡介：張學偉，江蘇省蘇州市吳江區(qū)青云中學。endprint