在化學探究實驗中促進學生的高階思維

陳金質

【摘 ?要】 通過化學實驗來培育思維有著與眾不同的優勢，特別是高階思維。在化學課堂教學中，重視化學高階思維活動的設計并加以落實與發展對教學有著重要的意義。本文以《鹽類的水解》為例，在化學探究實驗中促進學生的高階思維。

【關鍵詞】 化學探究實驗 ?高階思維 ?《鹽類的水解》

發展與提升學生的化學學科核心素養，著重培養學生解決陌生情境下不同復雜程度題的能力是本次高中化學課程改革所追求的重要目標。要解決陌生情境下不同復雜程度題就應重視高階思維。因此，在化學課堂教學中，更應重視化學高階思維活動的設計并加以落實、實施與發展。

1. 高階思維與化學探究性實驗

高階思維在化學中一般表現為：（1）概括關聯類;（2）解釋說明類;（3）推斷預測類;（4）設計驗證類。

化學探究性實驗是學生根據所學過化學知識設計實驗方案，并通過學生親自動手操作實驗、認真細致觀察，通過分析實驗現象，得出相應的化學規律，通過分析實驗數據，找出定性或定量的關系，有的通過分析實驗誤差，對實驗結果做出具體評判，對思維品質的培養是實驗能力培養的關健和基礎。

化學探究實驗在思維培育方面體現的特點：（1）思維的主體性。無論是實驗操作過程、觀察與思考過程還是分析應用的過程都是以學生為主體;（2）思維的辯證性。學生既能體驗到成功后的愉悅，也會經歷實驗的困境，經歷類似科學家的探究部分歷程，能讓思維更全面與深刻;（3）思維的層次性。由感性到理性，由表及里的過程，從淺層次的認知到深層的認知，符合學生的認知規律;（4）思維的創新性，體現了化學從生活中來、回到生活中去，課后拓展探究將思維引向更深入的層次與更廣闊的領域。

2. 通過化學探究性實驗促高階思維的發展

在猜想與假設環節，利用已有化學知識與經驗，學生自己或小組或在請教等等，要不斷糾正與完善猜想而得到較為科學的假設。在制定實驗步驟與實驗探究環節，引導學生多角度地發散式地思維，廣泛聯系和運用已所學過知識設計相應實驗方案，通過學生親自動手操作實驗、認真細致觀察并思考、幫助學生快速有效地獲取信息，分析并得出對應規律。在交流與分析環節，學生之間相互討論借鑒、修正并完善想法，讓學生投入到分析、比較歸納、概括、抽象等系列思維活動中去。在化學應用環節中，學生利用所學的知識解釋生活中有關的現象，體現知識遷移、思維的評價與應用能力，提升學生高階思維的水平。在課后教師可引導學生進行實驗的再設計或家庭小實驗等，讓化學知識回歸于生活，在原有思維基礎上迸發出新的思維。

3. 下面以《鹽類的水解》為例，在化學探究實驗中促進學生的高階思維

3.1設計真實學習情境，激發高水平問題

化學真實的學習情境創設素材多。情境素材越樸實，意蘊的問題越本原，越能引發學生高水平的問題，驅動學生進行高階思維。在對《鹽類的水解》進行的教學引入，學過酸與堿反應生成的正鹽中，得到鹽溶液的酸堿性是否呈中性？進而引出多次學過的物質碳酸鈉，其俗稱純堿，這是屬于鹽類，卻還帶有“堿”字來干擾我們。這說明鹽溶液并不都呈中性，那么其他鹽類要有什么規律？通過探究到底是什么在變化所引起的呢？這樣認知沖突，引發學生的積極探究。

3.2實驗方案的討論并執行激發高階思維

通過化學實驗來探究鹽溶液的酸堿性，巧用化學實驗進行對比，促進學生的邏輯思維，以鍛煉和培養學生發現差異的能力。具體的教學中從酸堿強弱對應的中和反應角度，鹽又有哪些分類呢？NH4Cl溶液顯酸性，顯酸性的原因是什么？有些鹽在水中電離出來對應的離子，進而涉及到對水的電離的影響。通過學生親自動手操作實驗、認真細致觀察并思考、幫助學生快速有效獲取信息，分析并得出規律。學生之間相互交流討論借鑒、修正并完善想法，讓學生投入到分析、比較歸納、概括、抽象等系列思維活動中去。學生設計方案并進行實驗探究等。充分展現化學學科本質，體現鹽類水解的本質過程，從“微粒”到“電離”再到“平衡”，“從宏觀現象鹽與水的相互作用而顯酸堿性”到探究“鹽溶液中微觀粒子的具體變化引起的”再到“鹽溶液呈現不同的酸堿性”，體現“宏觀辨識”與“微觀探析”。注重歸納總結鹽類水解的定義、實質，形成鹽類水解的一般認識思路的結構化，形成鹽類的水解的認知模型。在解決一個個問題過程中，內化認識角度，形成并完善認識思路，發展學生的學習能力、應用能力、思維能力和遷移創新能力。

3.3從社會生活的實例中強化高階思維

把學到鹽類的水解的相關知識在社會生活實際中的應用，氯化銨的水溶液能用于清洗金屬表面的銹蝕（金屬氧化物）;在農業生產中，施加肥料對促進莊稼的生長十分必要，但并不是所有的肥料都能任意混合施用，例如銨態氮肥就不能與草木灰混合施用。這樣設計由簡單到復雜、由直接應用到遷移創新的實際問題，鹽類水解知識的實用價值和重要意義，也可以設計成課堂檢測。不僅提高了學生對核心概念的掌握和解決復雜情境下真實問題的能力，更好地促進了學生化學學科觀念的建立、學科核心素養的發展和學習能力提高。在化學應用中，體現知識遷移、思維的評價與應用能力，提升學生高階思維的水平。

3.4巧用課后延展實驗激發創造思維

化學從生活中來、回到生活中去。教師可引導學生將研究的進程延續下去，把課堂時間和空間再度延伸，體現思考性、開放性、探究性，在探究中還會引發新的問題，循序漸進地培養學生的創新意識和高階思維的能力，從而達成實驗的整體設計策略，實驗的設計呈現層次性、邏輯性。如家里用品洗潔精可通過什么途徑更快更好地去除油脂，你還可以用什么方法來增強效果？設計對比實驗來探究。

總之，探究性化學實驗可以培育學生們獨立探究與合作探究，在質疑中、思考中解決相關化學問題，進而培養了學生的高階思維的能力。

參考文獻

[1] 房喻，徐端釣.普通高中化學課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.