謝弗勒人類潛能理論在中學化學實驗教學中的應用

摘要：文章根據謝弗勒人類潛能理論，較為詳細地分析了在中學化學實驗教學中更好地挖掘學生學習潛能的幾個做法。

關鍵詞：謝弗勒；潛能；化學實驗

文章編號：1008-0546（201２）０4-0022-02中圖分類號：G６３２．４１文獻標識碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．０4．００9

謝弗勒人類潛能理論對潛能的概念進行了重構，提出了三種在理論與實踐上更加貼切的替代性觀念［１］，這就是“作為形成中的可能性的潛能”、“作為形成中的傾向性的潛能”、“作為形成中的能動性的潛能”。 而學生的學習潛能是指學生個體內部所蘊藏的未充分釋放出來的，但可能充分釋放以對學習起保障作用和促進作用的那些先天和后天的學習能力和動力，包括先天的學習條件和后天的知識經驗。而化學實驗教學是中學化學學習的主陣地，也是學生的興趣點所在，在培養學生的動手實踐能力、分析問題能力、科學的思維方法及嚴謹的科學素養等方面具有不可替代的作用。教師要把握好這個契機充分挖掘、開發學生的學習潛能。

一、在實驗評價中發現問題，挖掘學生敏銳分析問題的潛能

有專家提出：“有學習潛能的學生在學習過程中通常有三個方面的表現：（１）能提出問題（特別是提出獨到的問題）；（２）知道從哪里尋求答案或者按怎樣的程序尋找答案；（３）能用所學知識去創新。”其中發現并提出問題尤為重要，所以教師要激發學生質疑，教育家克萊·Ｐ·貝德福特認為：“你一天可以為學生上一課。但是如果你用激發好奇心教他學習，他終生都會不斷地學習。”作為中學化學教師，不僅要激發和維持學生的好奇心，也要引導學生善于發現問題，不斷提出問題。

實驗能很好地調動學生的學習積極性，但教師要提醒學生注意實驗時不能只停留在表面看熱鬧，而應該認真觀察并深入思考分析：這個實驗想說明什么，有沒有達到實驗目的？如果沒有，那么存在的問題是什么？這個實驗有沒有可以優化的地方，如何改進？……當然，教師要首先引導學生如何來分析、評價實驗，并通過幾個實例進行講評，讓學生了解分析的思路和方法，在實驗時，教師也要主動分析，也可以提出一些問題與學生共同探討。實驗如果失敗，教師不能回避問題，而應與學生一起分析失敗的原因以及解決的辦法。如果在實驗教學中有學生提出很好的問題，教師一定要適時大力表揚，鼓勵學生質疑，如果這個問題很有研究價值，教師一定要創設條件，讓學生參與到該課題的研究中來。經過一段時間的訓練，學生敏銳分析問題的潛能就被挖掘出來了，再遇到實驗時，就能自然而然地主動進行評價，并試圖提出實驗中發現的有價值的問題。

二、在實驗改進中培養能力，挖掘學生創新解決問題的潛能

有些實驗中存在的不足可以通過實驗改進進行解決，而實驗改進也就需要創新優化，如果讓學生利用課余時間參與到實驗改進中來，必然可以激發學生的創新潛能。當然，讓學生參與其中，須讓他們了解實驗改進的基本思想。

實驗改進一般遵循的原則有：現象更明顯、操作更方便、裝置更簡潔、實驗更快速、更經濟、更綠色環保等，可以從原理、裝置等角度展開思考，可以更換藥品或儀器，可以多步組合。例如鐵與水蒸氣反應實驗［２］：原先人教版采用了如右圖所示的裝置，該裝置在實驗時產生水蒸氣較慢、溫度較低，耗時多，在直角導管中易有冷凝水滯留而影響氣體的流速，且用酒精噴燈加熱，操作麻煩，且易使玻璃管局部過熱而熔化變形等。改進的思路為：本實驗關鍵是鐵粉和水蒸氣都要有較高的溫度，用酒精燈加熱鐵粉，溫度雖低于酒精噴燈，卻足以達到反應所需溫度，而在常壓下加熱液態水，只能獲得１００℃的低溫水蒸氣，大大影響了反應速率，基于此，考慮到通過使固體受熱分解的方法來獲得高溫水蒸氣，進而選擇Ｍｇ（ＯＨ）２或Ｃａ（ＯＨ）２固體；由于距離大時，水蒸氣溫度快速下降，所以要縮短接觸的距離和時間；用向下排空氣法收集氣體時，難以較好地把握集氣的程度，故而考慮用排水法收集，未反應的水蒸氣正好進入水中，為了增強檢驗氫氣的可觀賞性，改為點燃法。改進裝置圖如下，其中涉及到原理和裝置的改進。

在碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質探究時，改用“套管實驗”多步組合探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩定性，節約了演示時間；在探究碳酸鈉、碳酸氫鈉固體遇到少量水時的熱效應時，由于試管壁較厚，且難以使其充分混合，不易感知其熱效應，所以人教版新編教材上設計的實驗效果并不理想，聯想到“冰袋”實驗，于是改進為在小薄塑料袋內進行，向固體粉末上分別滴加１滴管蒸餾水（不宜過多），用手從塑料袋外側輕輕搓揉，感知其溫度的變化，取得了理想效果。

三、增加學生參與實驗機會，挖掘學生積極動手實踐的潛能

學生親自動手實驗不但可以幫助理解、鞏固化學知識，培養實驗能力，更好地感受化學實驗成功的喜悅，激發學生學習化學的興趣愛好，而且對今后從事獨立性、探索性、創造性實驗有著重要的影響。然而在實際教學中，學生參與實驗的機會并不多，偶有機會，也會由于不自信等原因錯失良機。所以在教學中教師一定要多創設機會，讓學生親自參與。為此，教師在課前備課時要精心設計實驗，充分挖掘實驗的探究功能，必要時需對實驗進行組合或改進。不管教材中有沒有安排演示實驗，只要實驗室具備做這些實驗的條件，都要盡可能設計相關實驗進行探究。例如：新編人教版中關于“一氧化氮和二氧化氮”中并未安排實驗，可設計如下探究實驗（從下列實驗中歸納ＮＯ和ＮＯ２的性質）：（１）展示盛有３０ｍＬＮＯ的玻璃針筒Ａ，觀察ＮＯ的顏色和狀態；（２）向Ａ中用另一玻璃針筒Ｂ注入１５ｍＬＯ２；（３）再用針筒Ａ抽取約１０ｍＬ水，充分振蕩；（４）用針筒Ｂ向Ａ中注入少量Ｏ２……

有了精心設計的實驗方案后，還需考慮如何開展，是選擇分組實驗還是演示實驗？如果實驗難度不大，實驗室條件又許可，最好采用學生分組實驗，這樣每一位學生都有親手操作的機會，在實驗中既能練習基本實驗操作，又能提高探究、分析、解決問題的能力。如果實驗室條件不具備，但實驗操作難度又不大且無危險，教師可以選擇學生演示的實驗方式，這樣的效果比教師演示要好得多。經過一段時間的訓練，學生主動參與實驗的潛能就得到了很好的開發。如果再適時開放實驗室，讓學生通過課外興趣小組的形式對自己精心設計的化學實驗進行探究，將會收到意想不到的良好效果。

四、引導學生反思實驗問題，挖掘學生嚴謹科學素養的潛能

美國學者波斯納認為：“沒有內在的反思的經驗是狹隘的經驗，至多只能成為膚淺的認識。”善于反思的人可以更好地挖掘出自身的潛能，教師要引導學生勤于思考，樂于反思，持之以恒，堅持不懈，從而養成嚴謹的科學素養。讓學生對自己的實驗進行反思，反思的內容可以是實驗的成功之處，也可以是實驗過程中暴露的問題，如操作的失誤、實驗中出現較大誤差的原因分析、導致實驗失敗的原因等。學生在這個反思環節中，真正去發現問題，思考問題，積極尋找新方法、新策略解決新問題，既培養了學生觀察的自覺性、全面性、準確性，又發展了學生的多種思維能力，使自己的知識和能力進一步得到提高。

２１世紀的教育，是實施“以提高國民素質為根本宗旨，以德育為核心，以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”的素質教育，讓學生學會求知、學會做事、學會共處、學會做人、充分發揮自己的潛力。所以教師應盡可能把握好機會，利用學生感興趣的實驗教學充分挖掘出學生的潛能。實踐表明這樣培養出的學生善于發現并提出問題、喜歡實驗改進、積極參與實驗研究、樂于反思，其主動性、創造性、分析解決問題的能力都明顯強于其他學生，我們應盡可能加以應用，這要求教師首先要有這種意識，然后持之以恒地堅持下去，最終一定能取得顯著成效的。

參考文獻

［１］ 伊斯雷爾·謝弗勒．人類的潛能——一項教育哲學的研究［Ｍ］．上海：華東師范大學出版社，２００６

［２］ 徐小健． 鐵與水蒸氣反應實驗的改進［Ｊ］．化學教學，２００５，（４）：９～９