戴 建

[摘要] 對學生猜想能力的培養(yǎng)是化學科學探究過程中的一個重要任務,是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的重要途徑。本文詳細探討了如何在化學教學中培養(yǎng)學生的猜想能力,讓學生邁出科學探究的第一步。

[關鍵詞] 化學教學 猜想 科學探究

以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的素質(zhì)教育,著眼點是改變學生的學習方式,在指導學生掌握基礎知識和基本技能的同時,培養(yǎng)學生主動學習、積極探究的意識和能力。猜想、探究是新課程積極倡導的一種重要而有效的學習方式,科學探究的課題選定后,則要對問題可能的答案或結(jié)果作出合理的猜想。猜想是在對探究問題進行分析、比較、聯(lián)想、類比、歸納等基礎上,依據(jù)已有的材料和知識作出符合一定經(jīng)驗與事實的推測性想象的思維方法,是一種準科學假說的理性思維形式,這是科學探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。對學生猜想能力的培養(yǎng)是化學科學探究過程中的一個重要任務,是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的重要途徑。本文則淺談如何在化學教學中培養(yǎng)學生的猜想能力,讓學生邁出科學探究的第一步。

一、創(chuàng)設自主探究氛圍,營造自由猜想天地

教育家羅杰斯指出:“有利于創(chuàng)造活動的一般條件是心理的安全和心理的自由”,因此要讓學生好猜,教師應善于營造一種寬松的教學環(huán)境,讓師生處于一種平等的地位,放手讓學生充分討論。一個問題可以有多種答案,要鼓勵學生從多角度進行回答。例如,“著名化學家羅伯特?波義耳在一次實驗中,不小心將鹽酸濺到紫羅蘭花瓣上,過了一會兒,他驚奇地發(fā)現(xiàn),紫色的花瓣上出現(xiàn)了紅點。波義耳對這一意外的發(fā)現(xiàn)作出了各種猜想假設……對紫羅蘭花瓣遇鹽酸變紅的現(xiàn)象,你有哪些猜想假設?試以實驗驗證?！贝祟}用心剖析不難看出,問題中涉及了“鹽酸”與“紫羅蘭花瓣”,它們相互作用的結(jié)果是花瓣變紅色的現(xiàn)象。鹽酸是酸類中的一種,因而猜想一:其他酸也能使紫羅蘭花瓣變紅嗎?從異類物質(zhì)性質(zhì)得出猜想二:堿溶液能使紫羅蘭花瓣變色嗎?猜想三:中性溶液能使紫羅蘭花瓣變色嗎?同理不難得出猜想四:鹽酸能使其他種類的花瓣變色嗎?通過探究實驗可一一證實猜想是否正確。

二、利用探究成功的激勵,培養(yǎng)學生猜想的興趣

教育家夸美紐斯說“興趣是創(chuàng)造一個歡樂和光明的教學環(huán)境的主要途徑之一”,初中學生好奇心極強,但又缺乏理性,不穩(wěn)定。通過成功激勵,培養(yǎng)猜想興趣,寓教于樂趣中,才符合初中學生的生理、心理特點,使學生在輕松而情緒高昂的心理狀態(tài)下進行猜想探究。猜想的運用可以使課堂氣氛活躍,激發(fā)學生參與科學探究、積極實驗的興趣,發(fā)揮了學生的主體作用,調(diào)動了學習積極性。如在金屬活動順序表中,位于前面的金屬能將位于后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來,但一般將鉀、鈣、鈉三種金屬除外。為什么要將他們除外呢?假如將金屬鈉投入到硫酸銅溶液中將會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?學生們紛紛猜想:多數(shù)認為會生成紅色固體(銅);少數(shù)說無沉淀生成;極少數(shù)猜有藍色沉淀。于是分組探究:在盛30 mL硫酸銅溶液的燒杯中投入一粒綠豆大的鈉,觀察現(xiàn)象后生交流:產(chǎn)生藍色沉淀同時有大量氣泡產(chǎn)生,氣體燃燒了,杯壁變熱。由此學生得出:鈉和硫酸銅反應不會置換出單質(zhì)銅。追問:藍色沉淀可能是什么?它是如何生成的?它能引領探究走向深入。生猜想:藍色沉淀可能是Cu(OH)₂,若是則Cu²⁺源于CuSO₄,OH^-應來自新生成的堿,由Na、H₂O、CuSO₄可推測,鈉可能會和水反應而生成NaOH和H₂。再由酚酞試液變紅驗證Na和H₂O生成了NaOH。當猜想與實驗結(jié)果相吻合時,學生通過努力領悟到科學家們探索成功的喜悅,學生的自信心和自覺性得以提高。有了成功的心理體驗,學生對猜想就會產(chǎn)生濃厚的興趣。及時對學生的猜想給予激勵性評價,對學生的猜想興趣的培養(yǎng)能起到事半功倍的效果。

三、創(chuàng)設問題情景,鼓勵大膽猜想

創(chuàng)設問題情景,是探究性學習的第一要素,情景的創(chuàng)設,生活經(jīng)驗的提煉也是猜想的重要鋪墊。給學生創(chuàng)設猜想的情景,可以有效地激發(fā)學生產(chǎn)生思維火花,調(diào)動學生的想象力、記憶力、理解力去全面感知事物,為最終得到結(jié)論作好準備。鼓勵學生大膽猜想,猜錯也不要緊,只要有對的成分就要鼓勵表揚。如在探究質(zhì)量守恒定律時創(chuàng)設的問題情景是:猜想物質(zhì)反應前后質(zhì)量的關系:增加?減少?還是相等?教師要鼓勵學生大膽地猜想,既然是猜想,就有對、有錯,想錯了不要緊,這樣不至于使學生產(chǎn)生心理壓力,能毫無拘束地大膽發(fā)言,充分展示自己的真實想法,如有的學生認為減少了,因為蠟燭燃燒后變短了;有的學生認為增加了,如鐵生銹;也有的學生感覺相等。這種自由式的發(fā)言極易引發(fā)持不同意見者的反駁,從而使學生之間各持己見。此時盡可放手讓學生辯論,或許一方被說服,或許各不相讓,矛盾越激烈,學生越渴望得到正確的結(jié)論。由此順利進入下一環(huán)節(jié):解決矛盾的方法——實驗探究。有效的問題情景能激發(fā)學生的認知和情感,營造學生渴望生成新知的認知環(huán)境,啟發(fā)學生的思維,讓學生迅速投入到課堂教學狀態(tài)中去。

四、巧妙設題,進行猜想訓練

教師要從現(xiàn)實生活中的細微之處設置相應猜想題目,設計出讓學生自由討論的題目,設計出可以有多種答案,并能澄清學生模糊的、錯誤認識的題目,設計出學生可能產(chǎn)生創(chuàng)造性見解(即猜想)的題目,有意識地促進養(yǎng)成學生積極思維、積極猜想的習慣。盡管問題很容易猜到,也不要放棄訓練的機會。例如,對空氣中二氧化碳的含量會不會改變的猜想探究,對怎樣防止自行車棚銹蝕的猜想探究。此外運用猜想求解難題,如在解答一些難度較大的題目時,學生根據(jù)自己的經(jīng)驗、已有知識和直觀感覺,猜想答案,驗證答案也不失為一種優(yōu)秀的思維方法,可達到柳暗花明又一村的效果,通過對猜想思維的反復訓練和對猜想探究的成功體驗,能培養(yǎng)和提高學生的猜想興趣和能力,使學生的猜想擺脫某些表面感性的錯覺而上升到理性的境界。教師要注意不斷提高猜想題目的設置能力和總結(jié)猜想思維方向,特別是對學生中的創(chuàng)新猜想思維的總結(jié),以便提高以后教學的效率和質(zhì)量。

五、恰當點撥,引導猜想方向

猜想必須沿著正確的方向,要恰當處理對猜想的誘導點撥與發(fā)散思維的關系。筆者在多年運用猜想進行化學教學的過程中發(fā)現(xiàn),學生對猜想情景提供的信息有時抓不住主要矛盾,而是漫無邊際地異想天開,甚至胡思亂想。這就要求教師在設計猜想情景時輔以恰如其分的啟發(fā)誘導,循循善誘但又不能點撥過多,以免束縛學生的思維空間。例如,將鐵釘浸沒在試管里的食鹽水中,一段時間后,發(fā)現(xiàn)試管底部出現(xiàn)了黑色粉末。某同學對此黑色粉末的組成做了如下幾種猜測:①Fe;②Fe₂O₃;③Fe₃O₄;④FeCl₃;⑤數(shù)種物質(zhì)的混合物。你認為在該同學的上述猜測中,不做實驗就可以排除的是什么?你認為黑色粉末還可能是什么?教師在點撥時可提示學生向著黑色不溶物的方向進行猜想,但不要幫助學生分析鐵釘?shù)慕M成和備選物質(zhì)的性質(zhì),以免限制學生的思維創(chuàng)造性。

總之,化學教學的一個重要的任務是培養(yǎng)學生放射性思維、大膽想象的科學精神。猜想是一種重要的思維方法,是創(chuàng)新、創(chuàng)造的前奏,是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)造型人才的前提和保證。猜想是進行科學探究的關鍵。在教學中,應積極提供猜想的機會,創(chuàng)造猜想的條件,鼓勵學生展開猜想的翅膀,引導他們嚴謹思考,發(fā)散求異,敢于創(chuàng)新,同時學會進行討論、交流、總結(jié),從而有效地提高科學素養(yǎng),促進化學教學改革和實施新課程。