引導自主探究和拓展思維空間論文
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的自然科學(xué)，科學(xué)探究是開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能、培養學(xué)生創(chuàng )新能力的有效途徑。而創(chuàng )新教育的實(shí)質(zhì)，就是要求教育者通過(guò)加強對學(xué)生思維發(fā)散性、變通性和獨特的訓練，使學(xué)生養成良好的思維習慣，遇事慣于質(zhì)疑、質(zhì)問(wèn)，敢于自主探究，拓展自己的思維空間，從而具有探索問(wèn)題、發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也才能不斷強化自己的創(chuàng )新意識，形成創(chuàng )新精神，培養創(chuàng )新能力。
一、同中求異、突破定勢思維。
思維的基礎是求異，而思維定勢是阻礙求異思維的絆腳石�，F行的化學(xué)教材雖然已考慮了探究性實(shí)驗，但仍有不少實(shí)驗偏向驗證性實(shí)驗。所謂驗證性實(shí)驗，就是教師先講講理論再來(lái)演示實(shí)驗，或者學(xué)生學(xué)過(guò)理論之后再“照方抓藥”。它是在理論指導下完成的，主要用來(lái)檢驗理論的正確性，實(shí)驗的現象和結論，學(xué)生心中有數，只是為了加深理解，尋找眼見(jiàn)為實(shí)的感受，這使學(xué)生對很多問(wèn)題形成了思維定勢。思維定勢的形成往往會(huì )限制思維的變通，阻礙對新問(wèn)題的解決，所以在探究實(shí)驗的實(shí)際過(guò)程中要引導學(xué)生打破思維定勢，幫助學(xué)生改變在實(shí)驗過(guò)程中一成不變的思維老路，鼓勵學(xué)生自覺(jué)且能動(dòng)的參與、大膽地想象和積極地探索。在實(shí)驗中細心觀(guān)察，認真地記錄，實(shí)驗后認真分析，透過(guò)現象看本質(zhì)，從而使學(xué)生認識到同一實(shí)驗可以有不用的實(shí)驗方法，提高學(xué)生的應變能力。例如，教材p114頁(yè)中有關(guān)“二氧化碳性質(zhì)”的驗證[實(shí)驗6-5]中，我在引導學(xué)生完成教材驗證實(shí)驗過(guò)程中，發(fā)現有一位學(xué)生用一燒杯蓋在兩只高低不同的燃著(zhù)蠟燭上方“玩火”。我靈機一動(dòng)，提出以下設問(wèn)：“同學(xué)們，像小李同學(xué)那樣把燒杯蓋在蠟燭上方，火焰會(huì )熄滅嗎？哪一只先熄滅呢？為什么？”這時(shí)間同學(xué)們異口同聲地回答：“會(huì )熄滅。因為蠟燭燃燒產(chǎn)生CO，且熄滅的順序是自下而上�！薄笆菃�？為了驗證同學(xué)剛才的結論，請同學(xué)們像小李同學(xué)那樣也做做這一實(shí)驗吧！”經(jīng)過(guò)同學(xué)們的自主探究，結果發(fā)現蠟燭熄滅的順序是自上而下。與前面的實(shí)驗完全相反，絕大部分同學(xué)疑惑不解，議論紛紛。最后經(jīng)過(guò)引導，一部分學(xué)生終于領(lǐng)悟了其中的道理：蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳氣體的溫度比周?chē)諝鉁囟雀咴S多，密度相對小，所以上升聚積在燒杯頂部，從而使上方的火焰先熄滅。同時(shí)也讓學(xué)生聯(lián)想到日常生活中，發(fā)生火災時(shí)，室內燃燒放出的二氧化碳和毒氣在高處，我們應俯伏前行。
以上實(shí)驗，不但可以培養學(xué)生的求異思維，還啟示同學(xué)們應學(xué)會(huì )認真發(fā)現問(wèn)題，分析問(wèn)題，透過(guò)問(wèn)題的現象看本質(zhì)，克服定勢思維，才能使我們的能力逐步拓展，逐步深化。
二、舉一反三，培養發(fā)散思維。
一個(gè)實(shí)驗命題，多種探究實(shí)驗設計，能培養學(xué)生發(fā)散的思維。通過(guò)一個(gè)實(shí)驗命題的多種探究的實(shí)驗設計的方法，激發(fā)學(xué)生自主探究的熱情，使不同的知識得以綜合運用，深化了對已學(xué)知識的認知和掌握，從而拓展了思路，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。例如，“請設計鑒別氧化銅粉末和鐵粉的實(shí)驗方案�！泵鎸@樣的實(shí)驗命題，學(xué)生們的思維導�；钴S，提出多種設計方案：如，用試管，取其中一種粉末少許，滴加少量稀硫酸，若有氣泡冒出，且溶液呈淺綠色的是鐵粉；用一試管，取其中一種粉末少許，滴加少量稀硫酸，若沒(méi)有氣泡冒出，且溶液呈藍色的是氧化銅粉末；用一小燒杯取少量的其中一粉末，加入少量的硫酸銅溶液，若黑色變?yōu)榧t色的是鐵粉；用兩小燒杯各取少量粉末，用水潤濕之后，敝口放一至二天后觀(guān)察，有紅褐色物質(zhì)產(chǎn)生的是鐵粉；各取少量粉末，平鋪于濾紙上，用磁鐵在濾紙下方移動(dòng)，能隨磁鐵移動(dòng)而動(dòng)的是鐵粉……。又如：“請同學(xué)們設計鑒別氫氧化鈉溶液和稀鹽酸溶液的方案�！蓖瑢W(xué)們通過(guò)自主探究之后總結出多種探究方案。如采用酸堿指示劑或PH試紙；采用硫酸銅溶液或用硝酸酸化的硝酸銀溶液；用玻棒名蘸取溶液烘干……
以上實(shí)驗方案的設計充分體現了同學(xué)們在自主探究活動(dòng)中，靈活地運用了物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。這些方案閃爍著(zhù)學(xué)生們創(chuàng )造性思維的點(diǎn)滴光芒。教師通過(guò)這樣命題的訓練，不僅能激活課堂氣氛，發(fā)輝學(xué)生的主體能動(dòng)性，還有利于培養學(xué)生的發(fā)散思維。
三、大膽質(zhì)疑，發(fā)展創(chuàng )新思維。
托爾斯泰說(shuō)：“如果學(xué)生在學(xué)校沒(méi)有學(xué)會(huì )創(chuàng )新，那么他的一生就只會(huì )模仿和仿效�！边@就要求教師不能只教學(xué)生背經(jīng)誦書(shū)，而要在教學(xué)實(shí)踐中刻苦鉆研，挖掘教材中蘊藏的多方面的因素，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新能力的發(fā)展。從目標到方法，全方位地引導學(xué)生去開(kāi)拓、探索、創(chuàng )新，讓學(xué)生在自主探究實(shí)踐中認識自我，認識世界、勇于進(jìn)取、大膽質(zhì)疑、大膽革新，做創(chuàng )造性活動(dòng)的主人。如：在探究不同物質(zhì)的分子間間隙不同的實(shí)驗時(shí)（該實(shí)驗是利用量筒將100ml的水和100ml的酒精混合后，可以觀(guān)察到其總體積小于200ml。）有位同學(xué)指出該實(shí)驗現象不太明顯，因為200ml的量筒口徑過(guò)大，液面下降的刻度很難比較，能不能改用容量瓶呢？這個(gè)問(wèn)題也啟示了我，我靈機一動(dòng)，抓住契機，及時(shí)鼓勵學(xué)生：“可以！請同學(xué)們設計出實(shí)驗方案來(lái)�！边@時(shí)同學(xué)們情緒異常激昂，課堂氣氛異�；钴S。各個(gè)實(shí)驗小組的同學(xué)都投入到實(shí)驗方案的設計中。我通過(guò)巡視，發(fā)現有三組比較有代表性的方案：（一）、（1）根據容量瓶的大小，稱(chēng)取一定量的食鹽；以每100ml水加入食鹽10~20g。（2）先把食鹽加入到容量瓶中，再加水至容量瓶的刻度線(xiàn)。（3）振蕩容量瓶，使食鹽完全溶解，靜置一會(huì )兒，觀(guān)察液面是否下降。（二）第二組的方案與第一組基本相同，只是把加入的食鹽改為氫氧化鈉固體。（三）（1）先在容量瓶的口徑上定下一定容積的刻度線(xiàn)；（2）向容量瓶中加入一半容積的酒精（或水），再加入水（或酒精）至刻度線(xiàn)；（3）振蕩容量瓶，靜置一會(huì )，觀(guān)察液面有何變化。利用上面三方案做完實(shí)驗之后，三組的同學(xué)都滿(mǎn)臉疑惑，他們都堅信自己的改進(jìn)和操作是對的，而為什么液面的變化差別這么大呢？這時(shí)我引導學(xué)生們從容量瓶加入物質(zhì)后的溫度不同和加入容量瓶物質(zhì)的順序不同會(huì )有不同的現象，再作進(jìn)一步的探究。經(jīng)過(guò)同學(xué)們的進(jìn)一步的討論、探究，同學(xué)們終于得出了問(wèn)題之外的問(wèn)題的答案：因氫氧化鈉固體溶于水能釋放大量的熱，使溶液體積增大，因此，在做該實(shí)驗時(shí)，選擇固體藥品要選擇溶解放熱和吸熱都不明顯的，并且溶解速度不宜過(guò)快的固體藥品；第三組實(shí)驗是因為水和酒精的密度不同，若加入的順不同現象不同。在做該實(shí)驗時(shí)應先加水再加酒精，現象才會(huì )比較明顯。
經(jīng)過(guò)對學(xué)生們創(chuàng )新意識的肯定和激勵，學(xué)生們的思維呈螺旋狀向前發(fā)展，創(chuàng )新意識也不斷增強，學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗的淺層興趣自覺(jué)遷移到對學(xué)習化學(xué)知識的深層樂(lè )趣，隨著(zhù)創(chuàng )新意識的不斷增強，進(jìn)而轉化為永久性志趣。
四．異中求同，培養綜合思維能力。
求同思維，是一種有方向、有范圍、有條理的收斂性思維方式，與發(fā)散思維是相對應的`。在學(xué)生的自主探究的過(guò)程中，學(xué)生的思維容易出現為某一實(shí)驗目的的探究而探究，甚至出現只為一時(shí)的興趣而隨意實(shí)驗，不著(zhù)邊際的實(shí)驗，思維中表現出“散而不聚，放而難收”的現象，缺乏對自主探究中得到信息、結論進(jìn)行分析、比較、綜合、歸納、演繹，使知識綜合化、系統化、規律化的能力，會(huì )影響思維能力的提升，也使學(xué)生思維的有序性，綜合性存在著(zhù)局限。因此教師在引導學(xué)生自主探究的過(guò)程中，要嚴格遵循學(xué)生認知發(fā)展的階段性特點(diǎn)，照顧到學(xué)生認識水平的個(gè)體差異，在激勵學(xué)生發(fā)散思維大膽創(chuàng )新的同時(shí)，應注意加強學(xué)生的綜合能力、歸納能力的訓練，引導學(xué)生把零散的信息和經(jīng)驗進(jìn)行整合，使思維系統化、規律化，有利于從感性的認識向理性的認識進(jìn)化。例如：實(shí)驗室用“高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳”加熱制取氧氣時(shí)，因為它們反應物都是固體，都需要加熱，所以把它們發(fā)生裝置總結為“固+固”加熱型；把“用過(guò)氧化氫和二氧化錳”制氧氣和用“石灰和稀鹽酸”制二氧化碳氣體的實(shí)驗，總結為“固+液”不加熱型。又如前面學(xué)生們設計的探究“分子之間存在間隙”的三個(gè)不同方案中，都依據相同的原理，那就是：不同種類(lèi)的分子之間間隙是不同的。
總之，新教標給我們化學(xué)教學(xué)提出了更高的要求，如何在新形勢下的教學(xué)中克服學(xué)生思維障礙，拓展思維空間，提高思維品質(zhì)，是一個(gè)十分重要的課題，但只要我們堅持以教師為主導，學(xué)生為主體，以培養學(xué)生的思維為已任，以培養新時(shí)代有用人才為目標，就一定能拓展學(xué)生思維的空間，增強思維彈性，提高學(xué)生整體素質(zhì)。
參考資料：2007年第9期《中學(xué)化學(xué)》2008年第4期《中學(xué)化學(xué)》
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