引導(dǎo)自主探究和拓展思維空間論文
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，科學(xué)探究是開發(fā)學(xué)生的潛能、培養(yǎng)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加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維發(fā)散性、變通性和獨(dú)特的訓(xùn)練，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，遇事慣于質(zhì)疑、質(zhì)問，敢于自主探究，拓展自己的思維空間，從而具有探索問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，也才能不斷強(qiáng)化自己的創(chuàng)新意識(shí)，形成創(chuàng)新精神，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
一、同中求異、突破定勢(shì)思維。
思維的基礎(chǔ)是求異，而思維定勢(shì)是阻礙求異思維的絆腳石。現(xiàn)行的化學(xué)教材雖然已考慮了探究性實(shí)驗(yàn)，但仍有不少實(shí)驗(yàn)偏向驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。所謂驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，就是教師先講講理論再來演示實(shí)驗(yàn)，或者學(xué)生學(xué)過理論之后再“照方抓藥”。它是在理論指導(dǎo)下完成的，主要用來檢驗(yàn)理論的正確性，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論，學(xué)生心中有數(shù)，只是為了加深理解，尋找眼見為實(shí)的感受，這使學(xué)生對(duì)很多問題形成了思維定勢(shì)。思維定勢(shì)的形成往往會(huì)限制思維的變通，阻礙對(duì)新問題的解決，所以在探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)際過程中要引導(dǎo)學(xué)生打破思維定勢(shì)，幫助學(xué)生改變?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中一成不變的思維老路，鼓勵(lì)學(xué)生自覺且能動(dòng)的參與、大膽地想象和積極地探索。在實(shí)驗(yàn)中細(xì)心觀察，認(rèn)真地記錄，實(shí)驗(yàn)后認(rèn)真分析，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到同一實(shí)驗(yàn)可以有不用的實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生的應(yīng)變能力。例如，教材p114頁中有關(guān)“二氧化碳性質(zhì)”的驗(yàn)證[實(shí)驗(yàn)6-5]中，我在引導(dǎo)學(xué)生完成教材驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)有一位學(xué)生用一燒杯蓋在兩只高低不同的燃著蠟燭上方“玩火”。我靈機(jī)一動(dòng)，提出以下設(shè)問：“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?yàn)橄灎T燃燒產(chǎn)生CO，且熄滅的順序是自下而上。”“是嗎？為了驗(yàn)證同學(xué)剛才的結(jié)論，請(qǐng)同學(xué)們像小李同學(xué)那樣也做做這一實(shí)驗(yàn)吧！”經(jīng)過同學(xué)們的自主探究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蠟燭熄滅的順序是自上而下。與前面的實(shí)驗(yàn)完全相反，絕大部分同學(xué)疑惑不解，議論紛紛。最后經(jīng)過引導(dǎo)，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?xì)怏w的溫度比周圍空氣溫度高許多，密度相對(duì)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(zāi)時(shí)，室內(nèi)燃燒放出的二氧化碳和毒氣在高處，我們應(yīng)俯伏前行。
以上實(shí)驗(yàn)，不但可以培養(yǎng)學(xué)生的求異思維，還啟示同學(xué)們應(yīng)學(xué)會(huì)認(rèn)真發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，透過問題的現(xiàn)象看本質(zhì)，克服定勢(shì)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(yǎng)發(fā)散思維。
一個(gè)實(shí)驗(yàn)命題，多種探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散的思維。通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)命題的多種探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，激發(fā)學(xué)生自主探究的熱情，使不同的知識(shí)得以綜合運(yùn)用，深化了對(duì)已學(xué)知識(shí)的認(rèn)知和掌握，從而拓展了思路，提高分析問題和解決問題的能力。例如，“請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)鑒別氧化銅粉末和鐵粉的實(shí)驗(yàn)方案。”面對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)命題，學(xué)生們的思維導(dǎo)常活躍，提出多種設(shè)計(jì)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，若沒有氣泡冒出，且溶液呈藍(lán)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(rùn)濕之后，敝口放一至二天后觀察，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(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)鑒別氫氧化鈉溶液和稀鹽酸溶液的方案。”同學(xué)們通過自主探究之后總結(jié)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(yàn)方案的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了同學(xué)們?cè)谧灾魈骄炕顒?dòng)中，靈活地運(yùn)用了物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。這些方案閃爍著學(xué)生們創(chuàng)造性思維的點(diǎn)滴光芒。教師通過這樣命題的訓(xùn)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(yǎng)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：“如果學(xué)生在學(xué)校沒有學(xué)會(huì)創(chuàng)新，那么他的一生就只會(huì)模仿和仿效。”這就要求教師不能只教學(xué)生背經(jīng)誦書，而要在教學(xué)實(shí)踐中刻苦鉆研，挖掘教材中蘊(yùn)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(biāo)到方法，全方位地引導(dǎo)學(xué)生去開拓、探索、創(chuàng)新，讓學(xué)生在自主探究實(shí)踐中認(rèn)識(shí)自我，認(rèn)識(shí)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(yàn)時(shí)（該實(shí)驗(yàn)是利用量筒將100ml的水和100ml的酒精混合后，可以觀察到其總體積小于200ml。）有位同學(xué)指出該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯，因?yàn)?00ml的量筒口徑過大，液面下降的刻度很難比較，能不能改用容量瓶呢？這個(gè)問題也啟示了我，我靈機(jī)一動(dòng)，抓住契機(jī)，及時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生：“可以！請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案來。”這時(shí)同學(xué)們情緒異常激昂，課堂氣氛異常活躍。各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)都投入到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中。我通過巡視，發(fā)現(xiàn)有三組比較有代表性的方案：（一）、（1）根據(jù)容量瓶的大小，稱取一定量的食鹽；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。（3）振蕩容量瓶，使食鹽完全溶解，靜置一會(huì)兒，觀察液面是否下降。（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；（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；（3）振蕩容量瓶，靜置一會(huì)，觀察液面有何變化。利用上面三方案做完實(shí)驗(yàn)之后，三組的同學(xué)都滿臉疑惑，他們都堅(jiān)信自己的改進(jìn)和操作是對(duì)的，而為什么液面的變化差別這么大呢？這時(shí)我引導(dǎo)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(xiàn)象，再作進(jìn)一步的探究。經(jīng)過同學(xué)們的進(jìn)一步的討論、探究，同學(xué)們終于得出了問題之外的問題的答案：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(yàn)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快的固體藥品；第三組實(shí)驗(yàn)是因?yàn)樗途凭拿芏炔煌艏尤氲捻槻煌F(xiàn)象不同。在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先加水再加酒精，現(xiàn)象才會(huì)比較明顯。
經(jīng)過對(duì)學(xué)生們創(chuàng)新意識(shí)的肯定和激勵(lì)，學(xué)生們的思維呈螺旋狀向前發(fā)展，創(chuàng)新意識(shí)也不斷增強(qiáng)，學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的淺層興趣自覺遷移到對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的深層樂趣，隨著創(chuàng)新意識(shí)的不斷增強(qiáng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為永久性志趣。
四．異中求同，培養(yǎng)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(duì)應(yīng)的`。在學(xué)生的自主探究的過程中，學(xué)生的思維容易出現(xiàn)為某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡奶骄慷骄浚踔脸霈F(xiàn)只為一時(shí)的興趣而隨意實(shí)驗(yàn)，不著邊際的實(shí)驗(yàn)，思維中表現(xiàn)出“散而不聚，放而難收”的現(xiàn)象，缺乏對(duì)自主探究中得到信息、結(jié)論進(jìn)行分析、比較、綜合、歸納、演繹，使知識(shí)綜合化、系統(tǒng)化、規(guī)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，綜合性存在著局限。因此教師在引導(dǎo)學(xué)生自主探究的過程中，要嚴(yán)格遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性特點(diǎn)，照顧到學(xué)生認(rèn)識(shí)水平的個(gè)體差異，在激勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維大膽創(chuàng)新的同時(shí)，應(yīng)注意加強(qiáng)學(xué)生的綜合能力、歸納能力的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生把零散的信息和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合，使思維系統(tǒng)化、規(guī)律化，有利于從感性的認(rèn)識(shí)向理性的認(rèn)識(shí)進(jìn)化。例如：實(shí)驗(yàn)室用“高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳”加熱制取氧氣時(shí)，因?yàn)樗鼈兎磻?yīng)物都是固體，都需要加熱，所以把它們發(fā)生裝置總結(jié)為“固+固”加熱型；把“用過氧化氫和二氧化錳”制氧氣和用“石灰和稀鹽酸”制二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)為“固+液”不加熱型。又如前面學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)的探究“分子之間存在間隙”的三個(gè)不同方案中，都依據(jù)相同的原理，那就是：不同種類的分子之間間隙是不同的。
總之，新教標(biāo)給我們化學(xué)教學(xué)提出了更高的要求，如何在新形勢(shì)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(jiān)持以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，以培養(yǎng)學(xué)生的思維為已任，以培養(yǎng)新時(shí)代有用人才為目標(biāo)，就一定能拓展學(xué)生思維的空間，增強(qiáng)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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