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1.善用好奇心,抓住疑問不放手。
初中學(xué)氧化碳的化學(xué)性質(zhì)中有一個(gè)現(xiàn)象:過量的二氧化碳通入澄清石灰水,先變渾濁后變澄清。初接觸化學(xué)的同學(xué)們對于這個(gè)現(xiàn)象感到很神奇,此時(shí)抓住學(xué)生的好奇心,為什么會(huì)變渾濁?怎么又變澄清?多少才是“過量的”二氧化碳呢?對于前兩個(gè)問題學(xué)生可能會(huì)設(shè)想出很多種可能的答案,發(fā)散思維得以很好訓(xùn)練。關(guān)于第三個(gè)問題可能學(xué)生就有一些難理解。定性概念對于掌握現(xiàn)象有一定幫助,但是對于理解現(xiàn)象背后的本質(zhì)若僅僅只用定性概念,學(xué)生的接受程度會(huì)受到影響。在初中階段適時(shí)引入定量概念,讓學(xué)生構(gòu)建定量概念并了解定量研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要作用,可以避免今后很多學(xué)生容易出現(xiàn)缺乏定量的思維方式這一問題。
2.重視異常現(xiàn)象或數(shù)據(jù),培養(yǎng)科學(xué)探究精神。
讓“異常”現(xiàn)象合理、恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮應(yīng)有的教育作用[5]。把化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“意外”變成教學(xué)資源,是提高學(xué)生思維分析能力的捷徑。在實(shí)驗(yàn)中由于受各種因素的影響,會(huì)出現(xiàn)與學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知相矛盾的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。案例:學(xué)生們已經(jīng)掌握“酸遇酚酞不變色,堿遇酚酞變紅色”,但是,在一次實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉溶液遇酚酞先變紅后褪成無色了。這種“異常”情況的出現(xiàn),正是教師為學(xué)生的思維留有一定空間,培養(yǎng)學(xué)生求知欲和進(jìn)行科學(xué)探索的良好時(shí)機(jī)。是書本知識有問題嗎?是哪種試劑出了問題嗎?還是……?此時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極分析和思考,查找資料尋找原因,幫助他們認(rèn)真分析。學(xué)生提出種種假設(shè),再一一驗(yàn)證推翻假設(shè),最終發(fā)現(xiàn)堿的濃度與顏色變化的關(guān)系,同樣用定量概念也可以很容易地解釋這個(gè)問題。當(dāng)理論與事實(shí)發(fā)生矛盾時(shí)正是實(shí)現(xiàn)理論創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新的良好契機(jī),科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“異常”往往是重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的源泉,這種“異常”是學(xué)生創(chuàng)新和發(fā)展的源泉和動(dòng)力。
3.故意犯錯(cuò),巧設(shè)陷阱。
老師是權(quán)威的化身,是真理的代言人,學(xué)生對老師是懷著無比崇拜的心情的。那么老師是不是不能犯錯(cuò)呢?犯錯(cuò)是否就有損于老師的光輝形象呢?案例:人教版九年級化學(xué)2012年6月第1版92頁用紅磷燃燒驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律這個(gè)實(shí)驗(yàn),先用連接橡膠塞的玻璃管取黃豆粒大的紅磷,安裝回錐形瓶后調(diào)節(jié)天平平衡;然后取下玻璃管,將紅磷燃著后迅速插回錐形瓶,紅磷燃燒結(jié)束后,天平仍保持平衡。這時(shí)細(xì)心的同學(xué)就有問題了:“這個(gè)實(shí)驗(yàn)有問題!這個(gè)反應(yīng)前后質(zhì)量不守恒!”師問:“怎么會(huì)呢?天平仍然保持平衡啊!”細(xì)心的同學(xué):“紅磷在錐形瓶外被點(diǎn)燃,雖然迅速被放回了錐形瓶,但是肯定會(huì)有少量的損失,而且開始還與瓶外的氧氣發(fā)生了反應(yīng),所以早已破壞了反應(yīng)前后的反應(yīng)體系,而天平仍保持平衡可能是誤差太小,天平不能分辨。”接下來的一番討論大家又分析了天平仍然平衡可能的原因。老師這樣的小失誤換來同學(xué)們積極的思考與精彩的辯論值不值得呢?長此以往,精心地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)可以激發(fā)學(xué)生思考的小環(huán)節(jié),那么我們的學(xué)生一定會(huì)被造就成有思想、有見地、不人云亦云的智者。
4.培養(yǎng)批判性精神,敢于向經(jīng)典挑戰(zhàn)。
心理學(xué)研究表明,技能的形成過程是一個(gè)由初級階段到熟練掌握的過程。學(xué)生質(zhì)疑能力也是一種技能,其培養(yǎng)也要遵循這一規(guī)律。因此,教師在日常教學(xué)中要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是需要學(xué)生仔細(xì)觀察和分析的過程,是手腦并用的過程,教師要善于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察,積極思考,大膽質(zhì)疑,加強(qiáng)批判性思維能力訓(xùn)練。案例:在人教版九年級化學(xué)(上冊)2006年4月第2版中有關(guān)氧氣化學(xué)性質(zhì)的【實(shí)驗(yàn)2-4】鐵與氧氣發(fā)生的劇烈反應(yīng),同學(xué)們做這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功率都不高,他們掌握不好待火柴燃盡的時(shí)機(jī),插進(jìn)氧氣瓶時(shí)很多都是已完全燃盡。有同學(xué)就此提出意見:“為什么不在火柴燃燒得正旺時(shí)把細(xì)鐵絲插入氧氣瓶中呢?”教師積極肯定其想法,并鼓勵(lì)大家嘗試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果既避免了“待火柴快燃盡時(shí)”的手忙腳亂,又大大提高了該實(shí)驗(yàn)的成功率。同時(shí),還有同學(xué)提出鐵絲與氧氣的反應(yīng)比與空氣更劇烈,書中是用“我們都知道”來理所當(dāng)然認(rèn)為大家都知道細(xì)鐵絲在空氣不能燃燒只能紅熱,為什么不能做個(gè)對比實(shí)驗(yàn)?zāi)兀壳覍Ρ葘?shí)驗(yàn)簡單明了、現(xiàn)象對比強(qiáng)烈,更加直觀。結(jié)果在人教版九年級化學(xué)(上冊)2012年6月第1版的教材中【實(shí)驗(yàn)2-4】就增加了細(xì)鐵絲在空氣中的對比實(shí)驗(yàn)。批判性思維是創(chuàng)新能力的核心,學(xué)生敢于質(zhì)疑老師,質(zhì)疑書本,不一味迷信權(quán)威,這是教師應(yīng)該積極保護(hù)的珍貴品質(zhì)。善用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特功能促進(jìn)中學(xué)生科學(xué)精神的養(yǎng)成,其中還有一個(gè)關(guān)鍵因素———教師。只有教師充分認(rèn)識到了科學(xué)素養(yǎng)的重要性,才能積極保護(hù)學(xué)生對科學(xué)的熱情,善于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,鼓勵(lì)學(xué)生的質(zhì)疑精神,才能為國家加速培養(yǎng)新一代的高素質(zhì)人才。
作者:宋潔單位:西南大學(xué)附屬中學(xué)