初中化学中学生思维能力的有效培养

钱研士

化学是一门以实验为基础的学科，其知识的阐述和理论的建立是通过科学探究得出的.化学新课程中的科学探究有别于传统教学，它更注重于在理论知识的依托下加强实验教学的实践性，让学生运用观察、实验、调查等方法广泛获取信息，从日常现象和化学学习中提出问题，做出猜想和假设，自行设计实验或有关活动方案，寻求解决问题的依据，定性或定量地处理有关的信息和资料，从而提出解决问题的合理化建议，使学生了解科学探究的一般过程，同时获得科学方法的体验，加深对物质世界的认识，初步养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度.

一、科学探究在初中化学中的应用

思源于疑，笔者认为，科学探究的过程是培养学生思维能力的最有效方式，而如何为学生铺好探究的路是教师要攻克的首要难题.

首先，教师应根据教学内容和学生的实际，精心设计教学过程，从照搬到设计，在每一个教学环节的安排上，都应充分考虑如何让所有学生都动手动脑，保证他们有足够的思维空间.其次，整个教学内容的安排要体现出层次性，要面对全体学生，注意培养他们的探究性思维，使他们完成从验证到探索的蜕变，从而为最终的创造性思维打好基础.

科学探究的形式不拘一格，以下是笔者在初中化学教学中的一些运用与思考.

1.巧设实验，培养探究性思维

传统观念下，化学实验的目的是为了验证教材上的现象是否属实.此时的学生根本没有思考和探究的余地，完全沦为操作员.基于此，笔者在课堂中改验证法为探索法，让学生像“以前的科学家”那样，通过一项实验专题研究来探索规律，发现真理.

加热KClO3和MnO2的混合物制氧气是一个经典的学生实验.刚开始从教时，笔者是把两者的最佳质量比直接告诉学生，让他们去验证就算了，可学生不要多少时间就遗忘了这一知识点.如今在教研组的商讨下，首先向学生抛出一个问题：二氧化锰与氯酸钾以怎样的质量比混合，加热时反应速率最快？有的学生说二氧化锰是催化剂，当然越多越好，也有的说应该在某个比值范围内.此时继续追问：怎样设计一个实验来验证大家的猜想是否成立？学生们讨论后很快达成共识：各小组取相同质量的氯酸钾加入试管中，再加入不同质量的二氧化锰，分别记录从加热到收集满一瓶氧气所需的时间，列表对比得出结论.

于是我们每个小组都给氯酸钾5g，二氧化锰质量不等，用秒表掐时.实验数据如下：

表1明显显示结果是第5组最快，学生们欢呼雀跃，通过自己的探索得出了一致的结论，脸上露出了成功的喜悦.应该说每每到此，我们认为学生的探究性思维得到了入门级的开发，但这远没有让学生的思维进行到底，如果嘎然而止，就缺少了太多获取真知时思维火花的碰撞，当然有可能得出错误的结论，于是我们就要着重培养学生对实验结果处理的思维.

2.注重事实，从单一走向开放，培养多向思维

在上述案例中，当学生得出最佳质量比为1∶2时，笔者话锋一转：你们觉得这个结论可靠吗？我在有些资料上看到二氧化锰和氯酸钾质量比为1∶3时为最佳.这下孩子们冷静了好长好长时间，一双双智慧的眸子后面仿佛看的见他们思维的最有力碰撞.突然，有的说老师的资料查错了，而更多的则认为自己的实验不可靠，教室立即炸开了锅.最后通过大家的讨论我们肯定了后者，这种对比实验的确有不科学的地方：①

各小组的装置多多少少有不同.②二氧化锰质量不同，导致固体整体升温速度各不相同.③药品混合均匀程度不同.④加热部位、酒精灯火焰大小均有差异.⑤其它可能原因.

此时学生恍然大悟，再次露出喜悦的笑容.其实在学习的过程中，结论并不一定是终级目标，重要的是学生严肃认真的科学态度是否得到培养.在数据处理中，能否从实验本身出发，将影响数据的客观因素考虑在内，培养开放的、多向的思维习惯.

3.团队协作，培养发散思维和收敛思维

新课程的课堂好比一大片草原，学生则是一匹匹纵横驰骋的骏马，而缰绳就握在教师的手中，于是发散思维和收敛思维在笔者的课堂中比比皆是.

发散性思维是沿着不同角度和方向思考问题，从多方面寻找解决问题的答案的思维形式.而收敛性思维是以集中思维为特点的逻辑思维，具有同一性、程序性、比较性.例如某化学课代表在搬运仪器时将碳酸钾、硝酸钡、稀盐酸三种无色溶液的标签弄没了，已知碳酸钾呈碱性，硝酸钡呈中性，怎样用一种试剂来鉴别？并写出试剂名称、原理、结论.

学生依据掌握知识发散思维，踊跃讨论.每个学生都提交一份答案.当学生思维发散到一定程度时，教师就要适当收敛，要引导学生对众多的答案进行比较和可行性查删，从而获取最佳答案.

方案一：选用酸碱指示剂，如紫色石蕊溶液

原理：紫色石蕊溶液遇酸显红色，遇碱显蓝色，遇中性物质不显色.

结论：能使紫色石蕊溶液显红色的为稀盐酸，能使紫色石蕊溶液显蓝色的为碳酸钾，不能使紫色石蕊溶液变色的为硝酸钡.

方案二：选用可溶性的碳酸盐，如碳酸钠

原理：可溶性碳酸盐在溶液中遇H+会反应生成气体，可溶性碳酸盐在溶液中遇Ba2+会反应生成沉淀.

结论：能使碳酸钠溶液中出现气泡的为稀盐酸，能使碳酸钠溶液中出现沉淀的为硝酸钡，无现象的为碳酸钾.

方案三：选用常见的稀酸，最好是硫酸

原理：可溶性碳酸盐遇H+会反应生成气体，硫酸根离子遇Ba2+会反应生成沉淀.

结论：能使稀硫酸溶液中出现气泡的为碳酸钾，能使稀硫酸溶液中出现沉淀的硝酸钡，无现象的为稀盐酸.

4.重视分歧，培养创新思维

有时候思维是以问题为中心来开展的，教师通过提出启发性问题或质疑性问题，给学生创设良好的思维情境，让学生思考、分析、比较、设计，从而得出结论，这样的思维才是真正属于学生自己的思维.

例如在鉴别碳酸钾、硝酸钡、稀盐酸三种无色溶液的案例中，交流过程中有同学选择用方案一，但指示剂“错选”了酚酞，当时的我真是为其叫好，可惜在同学的反对声中，他妥协了.事实证明，此时教师只要一句：难道酚酞真的不行吗？要不了多久，你一定会看到教室中会出现新的思维的碰撞：用酚酞找到碱性的碳酸钾之后，碳酸钾就是方案二中的可溶性的碳酸盐.而当学生意识到可以用待测物去鉴别待测物时，更令人惊喜的声音又会传过来：我不需要任何试剂，通过三者的相互滴加即可鉴别三者.

所以，在学生讨论的教学过程中往往会出现一些有价值的分歧，教师如果能够敏感得捕捉到，将对学生的思维训练起到意想不到的效果.二、科学探究在培养学生思维能力中的作用

在新课程理念的引领下，以科学探究学习模式为手段，以有效培养学生思维习惯为目标，笔者对传统教材中的一些经典实验采用了一些新的教学模式，实践证明这些探索是成功的.通过这样的知识搜寻与探究过程，学生获得了丰富的科学知识，初步掌握了解决问题的基本技能，更为重要的是使学生体验了亲自参与与研究探索的过程，培养了学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，使化学真正成了一门以实验为基础的学科，学生的素质也得到了较为全面的发展.