摘要:為了培養(yǎng)跨世紀的創(chuàng)新人才,根據(jù)學科特點,應充分利用實驗來誘發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,而創(chuàng)造性思維的形成,是以批判性思維、發(fā)散性思維、探究性思維等為基礎的。因此,中學化學教學應盡量通過直觀教學——實驗,來培養(yǎng)學生在思維上的批判性、發(fā)散性與探究性。
關(guān)鍵詞:實驗;創(chuàng)造性思維;批判性思維;發(fā)散性思維;探究性思維
化學是一門實驗性很強的學科。化學實驗是驗證、探索、發(fā)現(xiàn)新事物最重要的手段。歷史上許多科學家的發(fā)明創(chuàng)造都離不開實驗。我們在進行實驗教學時,應注意誘發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。下面就如何通過實驗來誘發(fā)學生創(chuàng)造性思維這一問題,談談自己的一些體會。
一、 通過實驗,培養(yǎng)批判性思維
批判性思維常常是在接受已有事實的基礎上對舊事物的否定。而實驗是一種最容易產(chǎn)生批判性思維的手段,因為實驗提供給人們的是最感性的認識。但學生在認知過程中存在的情況是:在教師或同學面前存在緊張心理,生怕否定某種結(jié)論、提出自己的見解會被認為是荒謬的行為。因此,教師在培養(yǎng)學生的批判性思維過程中,可作如下幾方面的疏導:(1)消除學生的緊張心理。緊張狀況出現(xiàn)時,當事者可能思維不清、判斷失常或反復思考。(2)教師可由實驗表面現(xiàn)象,故意提出錯誤的結(jié)論,以激發(fā)學生的批判性思維。(3)教師對學生錯誤的見解應采取一種緩和而寬容的態(tài)度,幫助學生分析其原因,并對學生進行鼓勵。
例如,關(guān)于電解氯化銅溶液時pH值的變化情況,甲、乙兩個學生各持己見:甲認為pH值升高;乙認為pH值降低。
學生甲的理論依據(jù):氯化銅水解呈酸性;電解氯化銅溶液實質(zhì)是溶質(zhì)發(fā)生分解,而溶劑質(zhì)量不變。運用極端分析方法,當氯化銅電解完全后,最終剩下水時,則呈中性。故得出結(jié)論:pH值升高。
學生乙是在反復實驗的基礎上提出相反結(jié)論的。在事實面前,學生乙無法從理論上否定學生甲的結(jié)論。在教師的指導下,他對實驗進行詳細的觀察。最后,從電解后的溶液中聞到氯氣的氣味時,終于得到啟發(fā):電解產(chǎn)物氯氣部分溶于水,生成鹽酸和次氯酸,導致溶液酸性增強。
通過實驗,不但培養(yǎng)了學生的批判性思維,而且培養(yǎng)了學生對實驗的觀察、分析能力。
二、 通過實驗,培養(yǎng)發(fā)散性思維
與發(fā)散性思維相對立的是輻合思維。輻合思維側(cè)重對一個問題提出一個正確答案。目前大部分教師關(guān)心的是尋找一個正確答案的輻合思維,束縛了學生的創(chuàng)造力,久而久之,便產(chǎn)生思維定勢。教師在訓練學生的實驗技能時,應注意:(一)消除學生的思維定勢;(二)應鼓勵多樣性與個性。
例如,在設計氯化氫的吸收裝置時,通過對氯化氫“噴泉實驗”實質(zhì)的分析,使學生明確吸收裝置中使用一個倒扣的漏斗(高中必修本第一冊第11頁圖1—11)的作用:漏斗容積大;當發(fā)生倒吸時,由于部分水進入漏斗而使漏斗邊緣脫離水面,漏斗內(nèi)的水因重力作用而重新流回燒杯,從而防止了倒吸。
教師再創(chuàng)設誘思環(huán)境——給出下列幾種儀器以及必要的導管、橡皮管、橡皮塞,讓學生組裝氯化氫的吸收裝置:
學生們的思維頓時活躍起來,相互之間展開討論、探索,最后提出幾種方案:
裝置(1)基本上是模仿用倒扣的漏斗組成的吸收裝置,它反映了部分學生具備用非規(guī)范儀器進行模仿的能力;裝置(2)、(3)反映出此類學生能深刻理解防倒吸的原理,更具有創(chuàng)新思維。在讓學生分析每套裝置可以防止倒吸的原理后,教師應對合理的方案給予充分肯定。通過對學生進行發(fā)散思維的誘導,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造力。
三、 通過實驗,培養(yǎng)探究性思維
高中必修本第一冊學生實驗六——同周期主族元素性質(zhì)的遞變中有一個鋁與水反應的實驗。學生們得出的結(jié)論有以下三種:
結(jié)論一:鋁與水不反應。依據(jù):滴入酚酞,溶液無色。
結(jié)論二:鋁與水能反應。依據(jù):滴入酚酞,溶液顯紅色。
結(jié)論三:鋁與水能反應。依據(jù):將水加熱至沸騰后,移開火焰,在鋁片表面繼續(xù)產(chǎn)生微小的氣泡。
教師將以上結(jié)論及實驗現(xiàn)象,組織學生討論,并反復實驗,然后達成三點共識:①鋁與水能反應;②滴入酚酞,溶液顯紅色的原因,是用來處理鋁表面氧化物的氫氧化鈉,并未沖洗干凈之故;③氫氧化鋁未能使酚酞變紅是因為氫氧化鋁堿性弱。以上探討不但極大地激活了學生的思維,而且使學生提出了更深層的問題:堿性應大到什么程度才使酚酞變紅?
教師引導:常溫時,當溶液中OH-離子濃度達到10-6摩/升時,可使酚酞變紅。
學生質(zhì)疑:鎂與水反應生成的氫氧化鎂可使酚酞變紅,即是說氫氧化鎂能提供濃度大于10-6摩/升的OH-離子,那么為什么氫氧化鋁卻不能呢?
教師引導:這與兩者的電離程度有關(guān)。氫氧化鋁較難電離出OH-離子。
學生質(zhì)疑:兩種氫氧化物同屬難溶性堿。為什么氫氧化鋁卻較難電離?
教師可根據(jù)這類學生能力的高低,適當加以引導,并指導閱讀第三冊選修本有關(guān)強、弱電解質(zhì)以及電離度或其他參考資料等內(nèi)容,促使學生自己去探秘,這樣既能滿足其好奇心,又培養(yǎng)了探究的技能。
以上例子說明,探索新的情境,是絕大多數(shù)學生的一種強烈的欲望。那些具有高度好奇心的學生,都樂意去探索新的情境。具有學科特點的化學實驗,能更好地為學生提供探索的手段。筆者在長期的教學實踐中有如下體會:(1)要愛護學生的好奇心,解除學生對錯誤的恐懼心。自信心、好奇心與創(chuàng)造性都是相互促進的。(2)要重視集體思維。學生在探索新事物時,分析問題的角度多種多樣。教師應充分綜合學生思維的多樣性,使其相互啟發(fā)、取長補短,促進探索過程實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。(3)幫助學生形成探究性技能。如:怎樣尋找某一問題的信息儲存點?怎樣提問?怎樣使用參考資料?怎樣用實驗佐證?等。
綜上所述,我們可以認為:具備思維的批判性、發(fā)散性以及探究性,是誘發(fā)創(chuàng)造性的基礎。教師要讓學生養(yǎng)成利用實驗去探索新東西的習慣,讓感性認識在實驗研究過程中,實現(xiàn)理性的飛躍。
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作者簡介:羅華章,廣東省汕尾市,廣東省汕尾市海豐縣彭湃中學。