化學實驗教學中培養(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。可見批判性思維是指抓住中心思想或議題，判斷證據(jù)的準確性和可靠性，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，評價該中心思想或議題的價值和意義。作為化學研究的重要手段——化學實驗，充滿了復雜的矛盾和難辨的真?zhèn)危瑢嶒灥脑O(shè)計、操作，都必須借助批判性思維來認識和解決。因此，在化學實驗教學中,利用這一寶貴資源,培養(yǎng)學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、在演示實驗活動中培養(yǎng)批判性思維

著名化學家戴安邦先生曾經(jīng)說過：“只重視傳授知識和技術(shù)的教學是片面的化學教學，全面的化學教育要求化學教學既要傳授化學知識與技術(shù)，更應訓練科學方法與思維，還應該培養(yǎng)科學精神和品德。”戴安邦先生的這段話也正體現(xiàn)了當今新課程改革要求下新的教學理念。從傳統(tǒng)教學觀點來看，課堂演示實驗應當是老師動手學生看，課堂演示、實驗的改進，也應是老師當主角。例如，我在改進氯氣性質(zhì)演示實驗中，引導同學們做了如下的嘗試：

次氯酸的漂白作用

【老師演示】演示人教版必修1［實驗4~4］、［4~5］

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

【學生討論】學生討論后指出以下幾種不足：

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

2.打開玻璃片，氯氣泄漏，污染教室環(huán)境。

【設(shè)計方案】根據(jù)以上不足，提出以下主要方案：

1.課前在實驗室用針筒貯存氯氣，用玻璃管作反應容器，增添吸收氯氣裝置。

2.實驗時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。

【學生評價】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)省實驗時間。

通過這一活動過程，使他們得到以下收獲：

1.增強了敢于質(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——實施方案——

評價比較的過程，得到了科學學習方法的有效訓練。

3.通過設(shè)想方案、動手改進、展現(xiàn)成果的探究過程,激發(fā)了學習的熱情。

4.加強了愛護環(huán)境、珍惜資源、安全第一的主人翁意識。

5.通過師生互動，共同探討，學會合作，有助于形成與人友好相處的健康人格。

二、在設(shè)計實驗方案的教學中培養(yǎng)批判性思維

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

具有較強的問題意識、敢于質(zhì)疑，是一種優(yōu)秀的學習品質(zhì)。某化學興趣小組想探究草酸晶體（H2C2O4·2H2O）的熱分解產(chǎn)物，實驗前他們上網(wǎng)查閱資料得到如下信息：草酸晶體的熔點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】

引導學生討論：草酸晶體受熱，按照反應順序應產(chǎn)生哪些反應？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？

同學們討論后一致認為：此實驗方案的設(shè)計目的是：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。事實上，草酸分解同時生成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。

學生討論后提出以下改進意見：

將此步驟改成：給試管中的乙二酸晶體加熱，同時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、在學生實驗過程中培養(yǎng)批判性思維

學生實驗是培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力的主陣地，也是培養(yǎng)學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，用批判的眼光反復權(quán)衡利弊得失，篩選出污染少、成本低、操作方便、可行性強的操作方案。再如做實驗時常常因為所取藥品不純或不能滿足反應的條件，產(chǎn)生與書本結(jié)論不同的現(xiàn)象，而引起同學的困惑。是書上錯了，還是實驗出了問題。這也是訓練學生批判性思維的好時機。

化學實驗是訓練批判性思維，培養(yǎng)科學學習方法最有力的工具和載體，讓我們充分用好這一資源，使化學實驗的教與學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中學）