摘 要:本文通過(guò)多個(gè)實(shí)例闡述了利用猜想來(lái)提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)造性思維、科學(xué)探究意識(shí)等核心素養(yǎng)的意義、方法和注意事項(xiàng),這也是課程標(biāo)準(zhǔn)中培養(yǎng)有探究欲望、創(chuàng)新精神的新一代學(xué)生的要求。
關(guān)鍵詞: 猜想;核心素養(yǎng);創(chuàng)新;科學(xué)探究;最近發(fā)展區(qū)
初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以提高學(xué)生核心素養(yǎng)為最終目標(biāo),運(yùn)用猜想的教學(xué)方式利用學(xué)生的好奇心提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)和能力,教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。
初三學(xué)生正處于求知欲強(qiáng),有好奇心,不畏困難勇于探索的年齡階段,但是,在現(xiàn)在學(xué)生中肯積極動(dòng)腦、有較強(qiáng)創(chuàng)造力的人少之又少,大多數(shù)學(xué)生僅僅習(xí)慣于單純地記憶老師所教的知識(shí)。我們?cè)诮虒W(xué)中會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的情況:對(duì)于與之前學(xué)生做過(guò)、老師分析過(guò)的題型類似題目學(xué)生較易解答出來(lái),而對(duì)于新的一些題型特別是信息題,大多學(xué)生很難解答出來(lái)甚至覺(jué)得無(wú)從下手。造成這種現(xiàn)象的原因不完全是智商所決定的,而是跟我們教師長(zhǎng)期以來(lái)所采用的“灌輸式”教育也就是我們老師面面俱到的講述式、“填鴨式”的授課方式有關(guān)。這樣的教學(xué)模式給學(xué)生自主思考、嘗試探究的時(shí)間和機(jī)會(huì)極少,長(zhǎng)此以往暗中地壓制了學(xué)生的創(chuàng)新欲望。有時(shí)候我們老師在授課時(shí)講得越透徹,越是抹殺了學(xué)生的探究欲望,越不利于學(xué)生興趣的培養(yǎng)和自主探究能力等核心素養(yǎng)的提高,使學(xué)生越來(lái)越不會(huì)學(xué)了。這樣學(xué)生遇到新題、信息題等就缺乏分析和解決問(wèn)題的能力。
學(xué)生的創(chuàng)新力、探究精神是可以由潛移默化長(zhǎng)久的訓(xùn)練而獲得提高的!通過(guò)有針對(duì)性的不斷練習(xí),逐漸轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,將猜想運(yùn)用于日常的化學(xué)教學(xué)之中,引導(dǎo)學(xué)生逐漸掌握科學(xué)探究方法,培養(yǎng)探究習(xí)慣和創(chuàng)新精神,有利于提高學(xué)生核心素養(yǎng)。
在初三化學(xué)教學(xué)中利用學(xué)生已有知識(shí)為基礎(chǔ)對(duì)新問(wèn)題進(jìn)行“猜想”,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,提高學(xué)生探索欲望和探究能力,同時(shí)對(duì)學(xué)生自信心培養(yǎng)也大有益處。使學(xué)生的分析判斷和解決問(wèn)題的能力、記憶理解能力得以充分發(fā)展。
如何創(chuàng)設(shè)猜想是一種藝術(shù),我們老師在提出猜想前首先要熟悉學(xué)生化學(xué)知識(shí)的最近發(fā)展區(qū),設(shè)計(jì)一種充滿迷霧卻又引人入勝的情境,提出既不是唾手可得,又不是高不可攀的問(wèn)題,使學(xué)生進(jìn)入“跳一跳就能伸手夠到桃子”的狀態(tài),從而利用已有知識(shí)為起點(diǎn)去進(jìn)行猜測(cè)。老師再通過(guò)適時(shí)積極的引導(dǎo)以啟發(fā)學(xué)生的探究意識(shí),逐步培養(yǎng)學(xué)生探究和解決問(wèn)題的能力。下面就談?wù)勎以诔踔谢瘜W(xué)教學(xué)中對(duì)猜想的應(yīng)用。
一、 運(yùn)用猜想總結(jié)物質(zhì)的規(guī)律性。
例如,在講述質(zhì)量守恒定律時(shí),可以讓學(xué)生先猜想化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化情況,再提供儀器、藥品讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確,并在實(shí)驗(yàn)中不斷修正和完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和步驟,最終得出質(zhì)量守恒定律。這比單純地先講述質(zhì)量定律再通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證定律來(lái)得出記憶和理解更深刻也更符合初中生身心發(fā)展的規(guī)律,更能培養(yǎng)學(xué)生大膽嘗試、積極尋求有效解決方案的探究精神。
再例如,講述一氧化碳的產(chǎn)生和化學(xué)性質(zhì)時(shí),我們老師可以不采用羅列知識(shí)點(diǎn)的講述式教學(xué),而是通過(guò)向?qū)W生放映生活中的煤氣中毒的情景以及煤氣爆炸的短片,然后讓學(xué)生通過(guò)短片中的場(chǎng)景并結(jié)合生活常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)猜想一氧化碳可能的形成原因及物理化學(xué)性質(zhì)。有的學(xué)生就會(huì)猜想在密閉的空間內(nèi)燃燒含碳燃料會(huì)產(chǎn)生一氧化碳,一氧化碳有可燃性、無(wú)色無(wú)味、有毒等等。老師還可以請(qǐng)不同的學(xué)生談?wù)勛约鹤鞒霾孪氲囊罁?jù)。老師也可以通過(guò)已學(xué)過(guò)的氫氣和粉塵爆炸試驗(yàn)來(lái)引起學(xué)生的思考。這樣學(xué)生在充滿想象的猜想中,對(duì)一氧化碳的產(chǎn)生和性質(zhì)有了全面的學(xué)習(xí),并將理論與生活實(shí)際相結(jié)合,既學(xué)習(xí)了化學(xué),又了解了化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
解決這些疑問(wèn)后同時(shí)提出新的問(wèn)題 :如果我們夜間從外面進(jìn)入有煤氣泄露的房?jī)?nèi)時(shí)應(yīng)該怎么做才是最安全、最有效正確的做法。又如,我們學(xué)習(xí)了稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì),就可以讓學(xué)生猜想稀硫酸、食醋等常見(jiàn)的酸可能有的化學(xué)性質(zhì);學(xué)習(xí)了石灰水的化學(xué)性質(zhì),就可以讓學(xué)生猜測(cè)氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氨水等的化學(xué)性質(zhì)……從而可以得出酸溶液的共性、堿溶液的共性。
上述猜想都是建立在已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上或根據(jù)某些物質(zhì)間具有的相似性質(zhì),由此及彼地對(duì)相似物質(zhì)進(jìn)行分析比較,從而對(duì)知識(shí)正向遷移,得出正確的答案。
二、 運(yùn)用猜想巧解化學(xué)選擇題。
例如 M、N兩元素可以形成甲和乙兩種化合物,已知甲的化學(xué)式是MN2,若甲中M元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.7%,在乙化合物中M元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39.3%,求乙的化學(xué)式為( )
A. M2N B. MN
C. M2N3D. M2N5
本題中M、N兩元素相對(duì)原子質(zhì)量都未告知,無(wú)法精確計(jì)算出乙物質(zhì)的化學(xué)式。如何下手解答這個(gè)題目呢?我們老師可以提示學(xué)生:純凈物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)式中元素右下方的原子個(gè)數(shù)有關(guān),從而引導(dǎo)學(xué)生從兩種物質(zhì)中M元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化去思考。運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),由于乙中M元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降,所以大膽猜測(cè)乙物質(zhì)化學(xué)式中M與N的原子個(gè)數(shù)比肯定小于1∶2。所以再對(duì)照四個(gè)備選答案,該題正確的答案只能是M2N5。
解答一些難以直接下手的化學(xué)選擇題時(shí),可以讓學(xué)生從備選答案出發(fā),再結(jié)合已知條件大膽猜測(cè),從復(fù)雜現(xiàn)象背后挖掘題目的簡(jiǎn)單本質(zhì),從而找到解決該問(wèn)題的簡(jiǎn)潔方法。
三、 運(yùn)用猜想學(xué)習(xí)新知
下冊(cè)在講解化學(xué)肥料內(nèi)容時(shí)講到,農(nóng)民在施肥時(shí)一定要注意避免銨態(tài)氮肥與草木灰(含有K2CO3)等堿性物質(zhì)混合使用,不然會(huì)降低肥效。草木灰的有效成分主要為K2CO3。那K2CO3為何不能與銨態(tài)氮肥混合施用呢?老師在講述時(shí)可以從銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,氮元素隨氨氣進(jìn)入空氣中造成肥效降低,又結(jié)合已經(jīng)學(xué)過(guò)純堿的水溶液呈堿性這兩個(gè)已有儲(chǔ)備知識(shí)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生猜想K2CO3的水溶液的酸堿性。初中生還沒(méi)有學(xué)過(guò)鹽類水解的知識(shí),所以學(xué)生很難從原理上理解鹽類物質(zhì)水溶液的酸堿性,但老師適時(shí)的點(diǎn)撥:通過(guò)Na2CO3水溶液的堿性類比組成上相似的Na2CO3和K2CO3的性質(zhì),再結(jié)合小知識(shí):古代人們會(huì)用草木灰清洗手上的油污。大多學(xué)生就能聯(lián)想到純堿溶液呈堿性,而K2CO3和Na2CO3都是活潑金屬的碳酸鹽(弱酸強(qiáng)堿鹽),因此大膽猜測(cè)K2CO3溶液也是堿性的,老師可以再讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證他們的猜想。這樣學(xué)生對(duì)草木灰不能與銨態(tài)氮肥混合施用的原因的理解比老師直接灌輸K2CO3溶液呈堿性更加透徹,對(duì)部分知識(shí)的學(xué)習(xí)更加靈活,以后再遇到類似的題型時(shí),學(xué)生也學(xué)會(huì)了如何去思考和分析問(wèn)題?!笆谌唆~(yú)不如授人以漁”,只有教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)才是學(xué)生得以終身發(fā)展的基礎(chǔ),才是提高學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。endprint
牛頓說(shuō)過(guò):沒(méi)有大膽的猜測(cè),就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。我們?cè)诮虒W(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生有不怕猜錯(cuò)的勇氣,要敢于大膽猜想。老師在鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想時(shí),還需注意以下幾點(diǎn):
(1) 猜想必須建立在學(xué)生已有知識(shí)儲(chǔ)備的前提下。學(xué)生只有掌握了與問(wèn)題有關(guān)的部分基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念并以這些知識(shí)為階梯,才能最大限度地進(jìn)行準(zhǔn)確的猜想。所以教師在備課時(shí)一定要將備學(xué)生和備教材同時(shí)進(jìn)行,即以學(xué)生為主體,了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),注重學(xué)生認(rèn)知水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)。只有在學(xué)生獲得了必要的知識(shí)準(zhǔn)備,掌握了必需的基本技能之后,再讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行猜想,才不會(huì)使學(xué)生陷入盲目的錯(cuò)誤猜想中。否則必然會(huì)嚴(yán)重挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(2) 猜想應(yīng)尋找教材中那些能激發(fā)學(xué)生思維能力的知識(shí)來(lái)設(shè)置。例如在講授CO2與NaOH溶液的反應(yīng)時(shí),請(qǐng)學(xué)生猜想能否發(fā)生反應(yīng)?有何實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明兩物質(zhì)確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?對(duì)主要反應(yīng)產(chǎn)物如何檢驗(yàn)?老師在教學(xué)過(guò)程中可以引導(dǎo)學(xué)生從已知的二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)出發(fā)進(jìn)行合理的猜想,再逐步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)證明自己的猜想。這能使學(xué)生對(duì)作業(yè)中出現(xiàn)的二氧化碳的檢驗(yàn)和吸收試劑的選擇、原因的解釋都能理解得更透徹,同時(shí)可以提高學(xué)生探究思維、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)。
(3) 應(yīng)用猜想要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)要求、學(xué)科特點(diǎn),并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容并結(jié)合學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、身心發(fā)展規(guī)律、個(gè)性特點(diǎn)來(lái)設(shè)置猜想。對(duì)不同的學(xué)生因材施教地選擇難易度適宜的猜想,使不同知識(shí)水平、智力程度的學(xué)生都能得到有效的訓(xùn)練。盡量使全體學(xué)生都有所參與都能獲得不同程度的成就感和自信心。
義務(wù)教育階段的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能保持和增強(qiáng)對(duì)生活和自然界化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲望,發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師要努力挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)內(nèi)容所蘊(yùn)含的創(chuàng)造性因素,遵循學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律,運(yùn)用猜想這一思維活動(dòng),提高學(xué)生創(chuàng)新能力,培養(yǎng)具有自信、有強(qiáng)烈求知欲,敢于質(zhì)疑等科學(xué)素養(yǎng)的新一代創(chuàng)造性人才。
參考文獻(xiàn):
[1] 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版).中華人民共和國(guó)教育部著.
[2] 楊國(guó)華.化學(xué)教學(xué)中“猜想”的應(yīng)用[J].上海教育,1999,12.
[3] 劉飛榮.在猜想中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)[J].中國(guó)民族教育,2014,11.
作者簡(jiǎn)介:張學(xué)偉,江蘇省蘇州市吳江區(qū)青云中學(xué)。endprint