胡協(xié)強 蔣小棟

（宜興市匯文中學(xué)江蘇宜興214205）

化學(xué)教學(xué)中的假說法教育

胡協(xié)強 蔣小棟

（宜興市匯文中學(xué)江蘇宜興214205）

假說法是一種重要的科學(xué)認(rèn)識方法，利用假說法能解決許多學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中所遇到的迷惑性問題。本文就如何較好地在化學(xué)教學(xué)中利用假說法作了一定的闡述。

化學(xué)教學(xué)；假說法；問題；實驗驗證

在化學(xué)教學(xué)中,教師對學(xué)生要進(jìn)行科學(xué)方法論教育,其中假說法是一種重要的理性認(rèn)識科學(xué)方法。恩格斯說：“只要自然科學(xué)在思維著,它的發(fā)展形式就是假說。”假說是科學(xué)研究工作的一種常用方法。它的特點是根據(jù)已知的科學(xué)事實,通過邏輯推理后得出假定性結(jié)論,這個結(jié)論有待于檢驗和證明。任何科學(xué)理論,都是先提出假說,再經(jīng)過對它檢驗證明后,才上升為理論的。

化學(xué)教學(xué)中運用假說方法的目的在于：最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和學(xué)習(xí)的積極性；更有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和發(fā)揮學(xué)習(xí)中的獨創(chuàng)精神；提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),為以后從事科學(xué)研究工作打下科學(xué)方法的基礎(chǔ)。

實用主義教育家杜威的五步教學(xué)法,核心就是利用了假說法：①創(chuàng)設(shè)問題,引起學(xué)生困惑、懷疑；②明確問題性質(zhì),預(yù)設(shè)可能的解釋；③提出解決問題的假設(shè)；④闡釋假設(shè)的內(nèi)涵與外延；⑤檢驗假設(shè),解決問題,獲得直接經(jīng)驗。杜威認(rèn)為：學(xué)生通過假設(shè)、推理、檢驗等思維過程去解答問題,最終可以養(yǎng)成學(xué)會生活、服務(wù)社會的反省思維能力。

在化學(xué)教學(xué)中運用假說方法,一般要經(jīng)歷下述幾個主要階段（以苯分子結(jié)構(gòu)的講授為例）。

第一步：提出問題。如,我們知道了苯的分子式是C6H6,而有機物經(jīng)常會存在同分異構(gòu)現(xiàn)象,苯的分子結(jié)構(gòu)到底是怎樣的？其結(jié)構(gòu)式又該如何表示？

第二步：明確已掌握的化學(xué)實驗事實和已有的化學(xué)知識,這是提出假設(shè)的依據(jù)。如,碳原子和氫原子形成的價鍵分別是4和1,有機物可以形成鏈狀,也可以形成環(huán)狀。

第三步：在第二步的基礎(chǔ)上提出假說。苯的分子結(jié)構(gòu)可能有CH2=CH-CH=CH-C≡CH,等多種結(jié)構(gòu)。

第四步：根據(jù)假說推出可能產(chǎn)生的結(jié)論。如,苯分子結(jié)構(gòu)中若含有雙鍵或三鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,若不含雙鍵或三鍵,則不能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。

第五步：通過實驗驗證假說。如,苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色以及結(jié)合其它信息,能與氫氣加成,鄰位二氯取代物只有一種結(jié)構(gòu)。

第六步：得出結(jié)論。苯是正六邊形,碳和碳之間的鍵是介于雙鍵和單鍵之間特殊的鍵且完全相同。其結(jié)構(gòu)式如圖所示：

化學(xué)教學(xué)中運用假說方法時,教師要注意以下一些方面：

一、選擇可疑性內(nèi)容

教師用假說方法要結(jié)合具體的教學(xué)實際,并不是任何教學(xué)內(nèi)容都要用假說法,假說法主要適用于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能會產(chǎn)生疑惑,容易引發(fā)思考的內(nèi)容。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,許多內(nèi)容和知識都要通過實驗才能被我們接受和認(rèn)識。許多化學(xué)物質(zhì)在組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上都存在著千變?nèi)f化,而高中生恰好處于思維逐漸成熟的階段,他們在從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程里會對化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的許多問題提出自己的疑惑,這些疑惑就正好可以被教師選來進(jìn)行假說法教育。

例如,學(xué)生在了解了苯的結(jié)構(gòu)特點后,學(xué)習(xí)苯與液溴的反應(yīng),就會提出疑問。他們認(rèn)為苯中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間特殊的鍵,兼有烷烴和烯烴的性質(zhì)。如果表現(xiàn)烷烴的性質(zhì),可能發(fā)生取代反應(yīng)；如果表現(xiàn)烯烴的性質(zhì),可能發(fā)生加成反應(yīng)。利用學(xué)生的這一迷惑,教師可以在教學(xué)中引入假說法。假設(shè)發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)方程式：

假設(shè)發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)方程式：

二、提出啟發(fā)性問題

在化學(xué)教學(xué)中,學(xué)生因為疑惑而提出問題,但學(xué)生提出的問題可能會出現(xiàn)較大的偏差,甚至與教師的預(yù)計相沖突,這就需要教師靈活地、有意識地提出自己的啟發(fā)性問題,對學(xué)生思維進(jìn)行引導(dǎo)和指點。根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)需要的具體情況,針對學(xué)生思考上的漏洞或偏差,設(shè)計一些啟發(fā)性的問題引起學(xué)生對相關(guān)因素的察覺和思考。

例如,問題①：苯與液溴發(fā)生什么反應(yīng),關(guān)鍵在于檢驗產(chǎn)物中有沒有HBr生成,如何檢驗HBr？

問題②：在反應(yīng)中液溴不能完全反應(yīng),溴水遇到AgNO3同樣生成淡黃色沉淀,怎樣排除單質(zhì)溴的影響？

問題③：為什么不能用NaOH吸收單質(zhì)溴？

三、設(shè)計驗證性實驗

在實際教學(xué)中,教師要預(yù)知學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能會遇到的迷惑性問題,做好相關(guān)的實驗準(zhǔn)備并親自試做驗證性實驗,及早發(fā)現(xiàn)實驗中可能出現(xiàn)的問題,自主地調(diào)整和改進(jìn),以便在課堂上進(jìn)行時,能保證實驗成功。

例如：苯與液溴發(fā)生反應(yīng)后,檢驗產(chǎn)物中有沒有HBr生成。

裝置：

說明：空試管用于防止發(fā)生倒吸,四氯化碳用于吸收溴蒸氣,硝酸銀溶液檢驗HBr。

現(xiàn)象：硝酸銀溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀。

四、歸納結(jié)論性知識

通過發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)——實驗驗證后,教師要對該問題作出結(jié)論性的評價,使學(xué)生在這一個或一類問題上都不再有疑問,完全明白。同時對解決這一問題所用的科學(xué)思考方法也可作一定的評價和總結(jié),使學(xué)生逐漸知道假說法了解假說法,最后能應(yīng)用假說法。

例如：通過了解苯與液溴反應(yīng)屬于苯環(huán)上的取代反應(yīng),可以拓展到其他芳香族物質(zhì)在苯環(huán)上引入鹵素原子都是發(fā)生取代反應(yīng)。

化學(xué)教學(xué)中運用假說法時要有計劃、有步驟地進(jìn)行,不能一下子要求太高,要考慮到學(xué)生的實際認(rèn)知水平、教學(xué)設(shè)備、實驗儀器和條件等方面的因素。除了在新授課時使用假說法教學(xué)外,還可以在習(xí)題教學(xué)中強化假說法,例如根據(jù)金屬鎂與二氧化碳的反應(yīng),推測金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)情況,又例如過量的鐵粉與濃硫酸在加熱條件下生成氣體的組成及驗證等。

［1］于光遠(yuǎn)等譯編.自然辯證法［M］.北京：人民出版社，1984

［2］劉知新主編.化學(xué)教學(xué)論［M］.北京：高等教育出版社，1995

［3］鄭勇等著.情境·探究·建構(gòu)——課堂教學(xué)的最優(yōu)化［M］.濟南：山東教育出版社，2007

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