劉秋芳

[摘 要] 課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維的主場(chǎng)地，實(shí)驗(yàn)探究是培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科思維的重要渠道。通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)探究課例，闡述化學(xué)學(xué)科思維方法的培養(yǎng)，化學(xué)學(xué)科思維方式的形成，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

[關(guān)鍵詞] 初中化學(xué)；學(xué)科思維；實(shí)驗(yàn)探究

恩格斯在《自然辯證法導(dǎo)言》中指出“思維著的精神是地球上最美的花朵”，可見(jiàn)人類思維的重要性。要想改變?nèi)说乃季S最好的途徑就是通過(guò)學(xué)校各個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)科思維是學(xué)科學(xué)習(xí)的靈魂。因此，一線教師的課堂教學(xué)要注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的學(xué)科思維。本文就結(jié)合一堂初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課談?wù)剬W(xué)科思維的培養(yǎng)。

一、化學(xué)學(xué)科思維的內(nèi)涵

學(xué)科思維：指在系統(tǒng)的學(xué)科學(xué)習(xí)中通過(guò)體驗(yàn)，認(rèn)識(shí)及內(nèi)化等過(guò)程逐步形成相對(duì)穩(wěn)定的思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的思維方法和價(jià)值觀[1]?；瘜W(xué)學(xué)科思維：是指從化學(xué)視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)，逐步形成相對(duì)穩(wěn)定的思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的思維方法。中學(xué)生化學(xué)思維的發(fā)展是從化學(xué)知識(shí)建構(gòu)到化學(xué)基本觀念生成到化學(xué)素養(yǎng)達(dá)成的重要橋梁與必經(jīng)途徑[2]。

二、基于學(xué)科思維培養(yǎng)的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究案例剖析

人教版（2012課標(biāo)）九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)第十一單元課題1《生活中常見(jiàn)的鹽》中，介紹了碳酸鈉的俗稱、用途，以及兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。初中階段碳酸鈉是最重要的一種鹽，中考中檢驗(yàn)、鑒別、推斷、除雜、探究等綜合題都離不開(kāi)碳酸鈉的知識(shí)。也是初中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)最難突破的瓶頸。為解決這個(gè)難點(diǎn)，并培養(yǎng)與提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維，筆者安排了一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課：《探究是什么微粒的存在使碳酸鈉溶液顯堿性》。

（一）學(xué)習(xí)興趣激發(fā)問(wèn)題

學(xué)科思維的培養(yǎng)離不開(kāi)學(xué)科知識(shí)的建構(gòu)，也離不開(kāi)學(xué)科情感的滲透。充沛的學(xué)科感情是學(xué)科思維的源泉，因此課堂上教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)科情感教育，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與激情，喚醒學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

[環(huán)節(jié)1]史學(xué)導(dǎo)引，觀看視頻“侯德榜事跡”

[問(wèn)題1]視頻中侯德榜做出了哪些貢獻(xiàn)？從侯德榜身上你學(xué)到了什么？

[設(shè)計(jì)意圖]本課是以介紹“侯德榜制堿的艱辛歷程”作為課題的開(kāi)端，讓學(xué)生感受科學(xué)家解決突破科研難關(guān)時(shí)表現(xiàn)出的一種鍥而不舍的研究精神，體會(huì)化學(xué)作為一門學(xué)科對(duì)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步起到不可估量的作用，同時(shí)被侯德榜的勤備、愛(ài)國(guó)、創(chuàng)新精神感染，從而激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，迅速調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究欲望，喚醒學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

（二）學(xué)科思維方法培養(yǎng)

“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是化學(xué)學(xué)科思維的核心，反映的是化學(xué)學(xué)科思維方法。在初中化學(xué)課堂教學(xué)中教師要培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)和實(shí)證思維；建立“探究物質(zhì)性質(zhì)及其原因的研究步驟”的認(rèn)知模型思維；通過(guò)分析推理所收集的證據(jù)，根據(jù)自身已有的知識(shí)水平得出結(jié)論。而不是教師用簡(jiǎn)單的一句話告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)事實(shí)或結(jié)果?；瘜W(xué)教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)等手段認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象，“看到”化學(xué)變化是怎樣發(fā)生的？因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有其自身的復(fù)雜性和學(xué)生的差異性，如現(xiàn)象的產(chǎn)生與所用試劑的量有關(guān)、試劑的濃度有關(guān)、試劑的滴加順序有關(guān)；還與周邊的環(huán)境、溫度、學(xué)生的操作規(guī)范等有關(guān)。只有學(xué)生親自體驗(yàn)，實(shí)證探究，才能有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維。

[環(huán)節(jié)2]實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：事實(shí)說(shuō)話培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證思維

[問(wèn)題2]“侯德榜制堿”制的是什么物質(zhì)？為什么俗名叫純堿？怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明它的溶液顯堿性？并分組驗(yàn)證。

[方案1]取少許樣品于試管中，滴加少量紫色石蕊溶液或無(wú)色酚酞溶液中，觀察顏色。

[方案2]用玻璃棒沾取少許樣品于pH試紙中，觀察顏色變化，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照。

[設(shè)計(jì)意圖]引導(dǎo)學(xué)生從已有知識(shí)走進(jìn)課堂，讓學(xué)生逐步形成認(rèn)識(shí)物質(zhì)的方法，培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，培養(yǎng)學(xué)生思維先發(fā)散后集中，學(xué)會(huì)能從材料、成本、操作、現(xiàn)象、對(duì)環(huán)境的影響等角度選擇最佳方案。明確用無(wú)色酚酞溶液比紫色石蕊溶液現(xiàn)象更明顯，為后面的探究提供方便。

（三）學(xué)科思維方式形成

化學(xué)最典型的學(xué)科思維方式就是對(duì)宏觀辨識(shí)結(jié)果從微觀角度分析解釋、并用符號(hào)表征。教師通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，幫助學(xué)生對(duì)客觀世界有更清晰、更深刻的認(rèn)識(shí)理解，并培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，從具體到抽象的思維方式，逐步形成宏微結(jié)合的學(xué)科思維。

[環(huán)節(jié)3]由表及里：深入探究形成“宏微符”思維

[問(wèn)題3]根據(jù)教師提供的“碳酸鈉溶液、酚酞溶液、稀鹽酸、氯化鈣溶液、氯化鈉溶液”，分組探究“什么微粒的存在使碳酸鈉溶液顯堿性？”

[學(xué)生猜想]依據(jù)“元素守恒”的觀點(diǎn)猜想有：Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-

[引導(dǎo)]依據(jù)環(huán)節(jié)2排除H+，對(duì)OH-、HCO3-是否存在留個(gè)懸念，作為課后查找資料進(jìn)行探究。

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下并驗(yàn)證。如圖1。

[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生按“大膽猜想→精心設(shè)計(jì)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→討論修正→得出結(jié)論”的認(rèn)知模型思維，去揭示現(xiàn)象的微觀本質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論的能力；熟練應(yīng)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)、控制變量法、利用化學(xué)反應(yīng)使CO32-消失從而產(chǎn)生不同現(xiàn)象，反復(fù)驗(yàn)證，逐漸形成“宏觀-微觀-符號(hào)”的學(xué)科思維方式。

（四）學(xué)科思維深化與升華

思維的最高境界是創(chuàng)造，要?jiǎng)?chuàng)造首先要培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。批判性思維活躍的學(xué)生在學(xué)習(xí)新內(nèi)容、新知識(shí)中能快速把握學(xué)習(xí)內(nèi)容，快速領(lǐng)會(huì)所學(xué)知識(shí)的精髓，洞察能力、遷移能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)悟性好。培養(yǎng)批判性思維的首要任務(wù)并不在于教師在課堂直接傳授現(xiàn)成的知識(shí)，而在于引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于修正，不斷嘗試，在實(shí)踐中建構(gòu)知識(shí)體系。

[環(huán)節(jié)4]敢于質(zhì)疑：深度剖析培養(yǎng)批判性思維

[問(wèn)題4]對(duì)比并評(píng)價(jià)方案的合理性與嚴(yán)謹(jǐn)性，并能進(jìn)行修改。說(shuō)明方案設(shè)計(jì)的思路是什么？（學(xué)生評(píng)價(jià)如圖2）

[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)小組的合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力、質(zhì)疑能力；敢于創(chuàng)新、不斷修正方案、大膽實(shí)踐的能力；培養(yǎng)學(xué)生具有證據(jù)意識(shí)，分析推理的能力，使方案越來(lái)越嚴(yán)謹(jǐn)；養(yǎng)成善于概括，總結(jié)的習(xí)慣，學(xué)會(huì)遷移、類推的思維方法，逐步形成解決問(wèn)題的思維模型。

[環(huán)節(jié)5]拓展提升：留下懸念培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)力

“授人以魚不如授人以漁”，課堂教學(xué)中教師注重學(xué)科思維的培養(yǎng)，學(xué)科學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，假以時(shí)日，學(xué)生的學(xué)習(xí)力必將增強(qiáng)。因此，課堂教學(xué)中教師應(yīng)設(shè)置一些問(wèn)題，讓學(xué)生去思考，以免部分學(xué)生“吃不飽”。

[問(wèn)題5]部分同學(xué)對(duì)得出的結(jié)論：“碳酸根離子的存在使碳酸鈉溶液顯堿性”難以理解，于是教師講解：“碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，是由于溶液中的OH-引起的”。 請(qǐng)同學(xué)們課后查找資料探究CO32-在溶液中怎么轉(zhuǎn)化成OH-？

[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生學(xué)會(huì)查找資料，為高中水解的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

三、基于學(xué)科思維培養(yǎng)的初中化學(xué)教學(xué)建議

化學(xué)學(xué)科思維的培養(yǎng)不僅在實(shí)驗(yàn)探究課中培養(yǎng)，還有基本概念與原理、元素與化合物、化學(xué)用語(yǔ)、化學(xué)計(jì)算等教學(xué)中同樣能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。

（一）學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科思維培養(yǎng)相融合

2017年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是由“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)維度素養(yǎng)構(gòu)成。學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科思維培養(yǎng)相輔相成，互相滲透，“宏觀辨識(shí)與微觀探析”是學(xué)科思維方式；“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是學(xué)科思維方法；科學(xué)探究是實(shí)踐，在探究中培養(yǎng)學(xué)科思維方法；創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維是學(xué)科思維中最高級(jí)的思維形式?！白兓^念與平衡思想”的素養(yǎng)培養(yǎng)中，初中化學(xué)著重探究與歸納化學(xué)反應(yīng)的條件和規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)科思維品質(zhì)；“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”屬于情感、態(tài)度與價(jià)值觀的素養(yǎng)范疇，偏感性，而化學(xué)學(xué)科思維偏理性，思維決定情感，當(dāng)然情感也影響思維。在化學(xué)教學(xué)中學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科思維培養(yǎng)相融合，會(huì)起到事半功倍的效果。

（二）充分挖掘教材資源創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境

基于學(xué)科思維培養(yǎng)的化學(xué)問(wèn)題解決創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情景必須真實(shí)化，真實(shí)的情境與化學(xué)知識(shí)同時(shí)服務(wù)于化學(xué)問(wèn)題的解決，更有利于學(xué)科思維的培養(yǎng)。不同教材版本都蘊(yùn)含著豐富的學(xué)科思維資源，只是教材顯示大多是學(xué)科知識(shí)，學(xué)科思維是隱性的，教師要充分挖掘教材資源將學(xué)科思維顯性化。如充分利用教材中實(shí)驗(yàn)，包括演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、家庭小實(shí)驗(yàn)等；還有化學(xué)史、插圖、資料卡片、實(shí)驗(yàn)裝置圖、一段文字、甚至一句話的理解，都可以挖掘出其中蘊(yùn)藏著的學(xué)科思維。同時(shí)教師加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，加深對(duì)學(xué)科本質(zhì)的理解，創(chuàng)設(shè)真實(shí)、可信的問(wèn)題情境，這種真實(shí)問(wèn)題的解決有利于學(xué)生提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。一線教師只有真正理解教材編寫的意圖，發(fā)現(xiàn)教材承載的功能，才能在課堂教學(xué)中盡可能地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李藝，鐘昌.談核心素養(yǎng)[J].教育研究，2015（9）.

[2]朱鵬飛.學(xué)科核心素養(yǎng)的研究進(jìn)展及其對(duì)中學(xué)化學(xué)教師的啟示[J].化學(xué)教學(xué)，2017（1）.

（責(zé)任編輯：張華偉）