谈初中化学探究中的思维含量

沈春燕

(启东市南苑中学，江苏启东，226200)

回顾课程改革走过的这十多年，我们明显感觉到变化的是教学，探究代替了讲授，合作代替了单向接受。这些变化令人欣喜，同时也是值得思考的。因为早有学者对教学形式的变化提出了自己的观点，认为形式的变化不能冲淡教学的实质。教学的实质是什么呢？是提高学生的知识水平，促进学生的认知发展，其中最主要的是提高学生的思维能力。笔者赞成这一观点，并且认为“思维是世界上最美丽的花朵”这一教育格言，同时也希望我们的学生能够更多地融合到合作、探究的教学形式当中来。鉴于此，我们开始了科学探究中如何提高思维含量的思考。

初中化学作为自然科学课程的一种，与探究的关系极为密切。而纵观化学发展的历史，我们又可以发现每一个重大的化学发现既是实验的产物，又是化学家思维的产物。因此在科学探究中研究思维的含量，既有历史意义，也有现实意义。

一、探究思路设计中的思维含量

科学探究中的思路设计是展开探究的初始性工作，因为探究不是盲目探究，而是有计划的探究。这个计划如何进行，关键在于探究思路的设计。显然，探究的思维是围绕探究的目的进行的，而之所以需要设计思路，是想通过比较、鉴别等寻找出最优方案，得出结论。

比如在“溶解度”知识的学习中，我们可以通过探究的方式来让学生认识到物质在水(然后再延伸到其他溶质)中的溶解是有限度的。此时如何激发学生积极思维呢？我们首先让学生结合生活经验，对溶解是否有限度提出自己的观点。这个时候学生的思维是积极的，他们会联想到生活中糖或食盐在水中的溶解的情形，从而得出水能溶解糖和食盐，但这是有限度的结论。此时教师可适时点拨，为学生下一步思维的展开打下基础。列举化学学习中常见的物质如CaCO3、NH4HCO3、KNO3等，先通过定量的溶解演示，让学生观察并比较，诱发学生思维并提出新的问题：不同的物质在水里的溶解程度有多大的不同？同一物质在水里到底能够溶解多少？怎样比较不同物质在水中的溶解能力？一旦这些问题提出，就意味着学生的思维走向了深入，也就意味着我们的探究计划有了成功的基础。

探究方案中学生的思维含量非常重要，因为学生如果在这个环节没有进行充分思维，那后面的探究就会成为按实验步骤僵化操作的、没有思维参与的过程，那探究也就失去了意义。

二、探究实验控制中的思维含量

实验探究是科学探究中进行证明的主要形式，在传统教学中有实验，在科学探究中也有实验，但此实验与彼实验的实质是不一样的。讲授式教学中的实验是教师的工具，是帮学生接受知识的工具；而在探究教学中，实验却是帮学生理解知识的工具。显然，理解的层次要高于接受的层次，也对思维提出了更高的要求。

例如在“氧气的性质”知识的学习中，我们提倡通过探究的方式让学生去认识氧气的性质。在确定探究的思路之后，思维的体现就表现在对实验的控制上面。在实际探究中，我们围绕这样几个方面引导学生进行思考：关于氧气是否有助燃作用，我们应当设计什么样的实验来进行比较？——这个环节中的控制思想在于“比较”，即氧气的助燃作用只有通过纯氧气环境与非纯氧气的环境中比较才能发现，比较是这一过程中的思维驱动。在此基础上，再引导学生进入下一个环节，分别将浸有白磷和二氧化硫溶液的小方块布置于空气当中，先猜想可能发生的现象，然后用实验来证明。

有了上述教师主导下的实验探究，我们还可以进一步引导学生自己去设计实验以发现氧气的性质。而这也需要思维的基础，一方面体现在学生已经理解了氧气的性质，知道怎样才能发现氧气的性质；另一方面体现在学生要通过对其他所学过的化学知识的梳理，然后猜想有可能通过什么样的设计也能发现氧气的性质。事实证明，部分化学知识基础较强和思维能力较扎实的学生，也能想到类似于利用点燃的方法来验证氢气和氧气能否燃烧的实验，并最终得到氧气只能助燃但本身并不能燃烧的结论。

在这一探究实验中，我们充分给学生时间思考，学生就有了从容思考的机会。在面对老师的问题时，他们能够顺利地沿着教师的思路，将思维进一步延伸。在面对自己的问题时，他们能够充分地梳理已有的知识，并按自己的逻辑进行实验的设计与控制。我们认为，这样的科学探究让学生有了充分思维的机会，对于提高学生的思维能力是非常有帮助的。

三、探究实验情景中的思维含量

科学探究本身是一个丰富的过程，这个过程需要学生实地操作，更需要学生不断地思维。尤其是在实验思想方法的寻找、对实验现象的预测及对实验现象的分析中，都需要思维的参与，我们把这些统称为实验情景。

比如说“质量守恒定律”是初中化学最为重要的内容之一。自从科学探究开始进入初中化学课堂以来，这一内容就是探究的一个重点。由于客观条件的不同，不同的老师在演绎这一内容时，也有着不同的探究方式。笔者结合多位同行的教学思路，本着提高学生思维能力的想法，在我们的课堂上进行了探究。首先让学生思考化学反应完成后，物质的质量可能有什么样的变化？这个时候学生出于逻辑关系，一般都会说出三种可能：增大、减小、不变。但此时的思维是低水平的，我们应当再提高一个水平，于是向学生提出一个问题：你能证明你的观点吗？这个时候学生的思维就深入到了已经学过的内容。他们经过搜索与比较会发现：类似于铁丝在空气中燃烧的结果，其质量是变大的；类似于制作氧气中的加热氯酸钾，最后的质量是变小的；类似于将氯化钾与硝酸银反应，最后的质量就是不变的。在学生的思维达到这一水平之后，我们还有进一步提升的空间：那物质发生化学反应时质量关系到底是怎样的呢？是随机的还是有着固定规律的？我们发现的变大与变小背后有没有其他可能？此时学生就会思考自己所举的例子，进而有可能发现其中有的有气体逸出，有的则是气体参加了反应。于是质量守恒的结果就逐渐成形……在这一探究的情景中，我们通过问题不断地诱使学生进行深入的思考，而学生在探究过后也感叹：这样的探究过程真的是步步深入！

总而言之，科学探究不应当只是形的探究，更应当是思维参与的探究。因此，在初中化学的科学探究中，我们要高度关注学生的思维参与，这样才能将科学探究的魅力充分彰显出来。

[1] 黄明仔.浅谈初中生化学思维的形成[J].中学生数理化：教与学，2012(4).

[2] 廖正衡.略论化学思维方法[J].化学教育，1996(1).