初中化學中學生思維能力的有效培養

錢研士

化學是一門以實驗為基礎的學科，其知識的闡述和理論的建立是通過科學探究得出的.化學新課程中的科學探究有別于傳統教學，它更注重于在理論知識的依托下加強實驗教學的實踐性，讓學生運用觀察、實驗、調查等方法廣泛獲取信息，從日常現象和化學學習中提出問題，做出猜想和假設，自行設計實驗或有關活動方案，尋求解決問題的依據，定性或定量地處理有關的信息和資料，從而提出解決問題的合理化建議，使學生了解科學探究的一般過程，同時獲得科學方法的體驗，加深對物質世界的認識，初步養成實事求是的科學精神和嚴謹的科學態度.

一、科學探究在初中化學中的應用

思源于疑，筆者認為，科學探究的過程是培養學生思維能力的最有效方式，而如何為學生鋪好探究的路是教師要攻克的首要難題.

首先，教師應根據教學內容和學生的實際，精心設計教學過程，從照搬到設計，在每一個教學環節的安排上，都應充分考慮如何讓所有學生都動手動腦，保證他們有足夠的思維空間.其次，整個教學內容的安排要體現出層次性，要面對全體學生，注意培養他們的探究性思維，使他們完成從驗證到探索的蛻變，從而為最終的創造性思維打好基礎.

科學探究的形式不拘一格，以下是筆者在初中化學教學中的一些運用與思考.

1.巧設實驗，培養探究性思維

傳統觀念下，化學實驗的目的是為了驗證教材上的現象是否屬實.此時的學生根本沒有思考和探究的余地，完全淪為操作員.基于此，筆者在課堂中改驗證法為探索法，讓學生像“以前的科學家”那樣，通過一項實驗專題研究來探索規律，發現真理.

加熱KClO3和MnO2的混合物制氧氣是一個經典的學生實驗.剛開始從教時，筆者是把兩者的最佳質量比直接告訴學生，讓他們去驗證就算了，可學生不要多少時間就遺忘了這一知識點.如今在教研組的商討下，首先向學生拋出一個問題：二氧化錳與氯酸鉀以怎樣的質量比混合，加熱時反應速率最快？有的學生說二氧化錳是催化劑，當然越多越好，也有的說應該在某個比值范圍內.此時繼續追問：怎樣設計一個實驗來驗證大家的猜想是否成立？學生們討論后很快達成共識：各小組取相同質量的氯酸鉀加入試管中，再加入不同質量的二氧化錳，分別記錄從加熱到收集滿一瓶氧氣所需的時間，列表對比得出結論.

于是我們每個小組都給氯酸鉀5g，二氧化錳質量不等，用秒表掐時.實驗數據如下：

表1明顯顯示結果是第5組最快，學生們歡呼雀躍，通過自己的探索得出了一致的結論，臉上露出了成功的喜悅.應該說每每到此，我們認為學生的探究性思維得到了入門級的開發，但這遠沒有讓學生的思維進行到底，如果嘎然而止，就缺少了太多獲取真知時思維火花的碰撞，當然有可能得出錯誤的結論，于是我們就要著重培養學生對實驗結果處理的思維.

2.注重事實，從單一走向開放，培養多向思維

在上述案例中，當學生得出最佳質量比為1∶2時，筆者話鋒一轉：你們覺得這個結論可靠嗎？我在有些資料上看到二氧化錳和氯酸鉀質量比為1∶3時為最佳.這下孩子們冷靜了好長好長時間，一雙雙智慧的眸子后面仿佛看的見他們思維的最有力碰撞.突然，有的說老師的資料查錯了，而更多的則認為自己的實驗不可靠，教室立即炸開了鍋.最后通過大家的討論我們肯定了后者，這種對比實驗的確有不科學的地方：①

各小組的裝置多多少少有不同.②二氧化錳質量不同，導致固體整體升溫速度各不相同.③藥品混合均勻程度不同.④加熱部位、酒精燈火焰大小均有差異.⑤其它可能原因.

此時學生恍然大悟，再次露出喜悅的笑容.其實在學習的過程中，結論并不一定是終級目標，重要的是學生嚴肅認真的科學態度是否得到培養.在數據處理中，能否從實驗本身出發，將影響數據的客觀因素考慮在內，培養開放的、多向的思維習慣.

3.團隊協作，培養發散思維和收斂思維

新課程的課堂好比一大片草原，學生則是一匹匹縱橫馳騁的駿馬，而韁繩就握在教師的手中，于是發散思維和收斂思維在筆者的課堂中比比皆是.

發散性思維是沿著不同角度和方向思考問題，從多方面尋找解決問題的答案的思維形式.而收斂性思維是以集中思維為特點的邏輯思維，具有同一性、程序性、比較性.例如某化學課代表在搬運儀器時將碳酸鉀、硝酸鋇、稀鹽酸三種無色溶液的標簽弄沒了，已知碳酸鉀呈堿性，硝酸鋇呈中性，怎樣用一種試劑來鑒別？并寫出試劑名稱、原理、結論.

學生依據掌握知識發散思維，踴躍討論.每個學生都提交一份答案.當學生思維發散到一定程度時，教師就要適當收斂，要引導學生對眾多的答案進行比較和可行性查刪，從而獲取最佳答案.

方案一：選用酸堿指示劑，如紫色石蕊溶液

原理：紫色石蕊溶液遇酸顯紅色，遇堿顯藍色，遇中性物質不顯色.

結論：能使紫色石蕊溶液顯紅色的為稀鹽酸，能使紫色石蕊溶液顯藍色的為碳酸鉀，不能使紫色石蕊溶液變色的為硝酸鋇.

方案二：選用可溶性的碳酸鹽，如碳酸鈉

原理：可溶性碳酸鹽在溶液中遇H+會反應生成氣體，可溶性碳酸鹽在溶液中遇Ba2+會反應生成沉淀.

結論：能使碳酸鈉溶液中出現氣泡的為稀鹽酸，能使碳酸鈉溶液中出現沉淀的為硝酸鋇，無現象的為碳酸鉀.

方案三：選用常見的稀酸，最好是硫酸

原理：可溶性碳酸鹽遇H+會反應生成氣體，硫酸根離子遇Ba2+會反應生成沉淀.

結論：能使稀硫酸溶液中出現氣泡的為碳酸鉀，能使稀硫酸溶液中出現沉淀的硝酸鋇，無現象的為稀鹽酸.

4.重視分歧，培養創新思維

有時候思維是以問題為中心來開展的，教師通過提出啟發性問題或質疑性問題，給學生創設良好的思維情境，讓學生思考、分析、比較、設計，從而得出結論，這樣的思維才是真正屬于學生自己的思維.

例如在鑒別碳酸鉀、硝酸鋇、稀鹽酸三種無色溶液的案例中，交流過程中有同學選擇用方案一，但指示劑“錯選”了酚酞，當時的我真是為其叫好，可惜在同學的反對聲中，他妥協了.事實證明，此時教師只要一句：難道酚酞真的不行嗎？要不了多久，你一定會看到教室中會出現新的思維的碰撞：用酚酞找到堿性的碳酸鉀之后，碳酸鉀就是方案二中的可溶性的碳酸鹽.而當學生意識到可以用待測物去鑒別待測物時，更令人驚喜的聲音又會傳過來：我不需要任何試劑，通過三者的相互滴加即可鑒別三者.

所以，在學生討論的教學過程中往往會出現一些有價值的分歧，教師如果能夠敏感得捕捉到，將對學生的思維訓練起到意想不到的效果.二、科學探究在培養學生思維能力中的作用

在新課程理念的引領下，以科學探究學習模式為手段，以有效培養學生思維習慣為目標，筆者對傳統教材中的一些經典實驗采用了一些新的教學模式，實踐證明這些探索是成功的.通過這樣的知識搜尋與探究過程，學生獲得了豐富的科學知識，初步掌握了解決問題的基本技能，更為重要的是使學生體驗了親自參與與研究探索的過程，培養了學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，使化學真正成了一門以實驗為基礎的學科，學生的素質也得到了較為全面的發展.