化學課堂培養(yǎng)理性思維能力
理性思維是一種有明確的思維方向,有充分的思維依據(jù),能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維。下面是學習啦小編為你們整理的關(guān)于化學課堂培養(yǎng)理性思維能力的內(nèi)容,希望你們能夠喜歡。
化學課堂培養(yǎng)理性思維能力
一、問題的提出
理性思維是一種有明確的思維方向,有充分的思維依據(jù),能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維[1]。理性思維是感性思維的飛躍,它反映事物的全體、本質(zhì)和內(nèi)部聯(lián)系,能力的養(yǎng)成需要后天刻苦的學習和訓練,其中自然科學的學習意義重大?;瘜W作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,實驗教學重在引導學生積極思考實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題并從中發(fā)現(xiàn)新的化學知識。無論是演示實驗還是分組實驗,對學生而言都是為了解決新的課題,都經(jīng)歷著思考問題、解決問題的思維過程。因此,化學教師應(yīng)引導學生體驗“通過實驗發(fā)現(xiàn)知識”的過程,真正在實驗教學中提升學生的理性思維能力上下功夫。
二、實驗教學的現(xiàn)狀
當下初中化學實驗教學存有如下兩種現(xiàn)象:
1.學校對課程標準規(guī)定的實驗不能開齊開足
《義務(wù)教育化學課程標準(2011年版)》規(guī)定了8個基礎(chǔ)的學生實驗及若干演示實驗,倡導與建議能進行分組實驗的盡量進行分組實驗[2]。但筆者調(diào)研訪談獲悉,許多學校因為試劑、儀器缺少或教學的時間緊等因素,沒有開齊開足規(guī)定的實驗。多數(shù)學校只做了“基礎(chǔ)實驗1氧氣的制取與性質(zhì)”和“基礎(chǔ)實驗2二氧化碳的制取與性質(zhì)”兩個基礎(chǔ)學生實驗,其他學生分組實驗被教師演示實驗所替代,甚至個別學校用“視頻播放實驗”或“黑板上講實驗”代替“做實驗”,然后把知識點羅列、抄寫在黑板上,學生對實驗知識進行背誦記憶。
2.教師對實驗教學的功能和價值認識不足
化學實驗在教學中的功能與價值究竟是什么,教材中設(shè)計或選擇這一實驗的目的是什么,這樣的問題教師很少思考[3]。很多教師認為實驗教學的目的和作用就是讓學生能看到神奇、有趣的實驗現(xiàn)象,增強學生的注意力,提高學生學習化學的興趣。課堂上實驗教學過程演變?yōu)椤敖處熝菔緦嶒?、學生描述現(xiàn)象、師生書寫化學方程式”三步曲[4],整個過程學生無需思考。
三、實驗教學實踐案例研究舉隅
“以實驗為基礎(chǔ)”是化學學科的特征之一,實驗既是教學的內(nèi)容又是教學的手段,做實驗是獲得、形成化學知識和解決問題的一種重要途徑[5]。實驗的正確操作必須建立在對實驗原理和實驗操作過程等充分理解的基礎(chǔ)上,從實驗?zāi)康牡拇_定到實驗方案的設(shè)計,由選擇實驗所需裝置與儀器到實驗具體的實施過程等,其中的每一步都包含著深刻的化學原理,都有賴于理性思維的指導。因此,無論是何種形式的實驗,都應(yīng)將實驗與思維相結(jié)合[6]。在實驗的基礎(chǔ)上,發(fā)展學生的理性思維是初中化學課程的重要目標之一。
1.在對實驗原理和方法的理解中領(lǐng)悟理性思維
例1:義務(wù)教育化學教科書(滬教版)第1章“開啟化學之門”第2節(jié)“空氣中氧氣體積分數(shù)的測定”實驗教學片段如下:
【教師提問】做該實驗時如用①木炭;②硫粉;③鐵絲代替紅磷行不行?[7]
【學生猜想】有些同學猜想①②③能,有些同學猜想①②不能,③能。
【分析驗證】同學們相互交流分析,測定氧氣體積分數(shù)的原理是利用某物質(zhì)燃燒消耗氧氣且不能有新的氣體生成,這樣才能使容器內(nèi)壓強降低引起水倒吸,進入容器內(nèi)水的體積等于反應(yīng)消耗氧氣的體積。所選擇的物質(zhì)不能只從表象上看到能與氧氣反應(yīng)就行。對于鐵絲能否代替紅磷,教師給出背景資料,鐵絲在空氣中不能燃燒,無法消耗氧氣。
【得出結(jié)論】用木炭、硫、鐵絲均不能代替。
【教師提問】如果用木炭代替紅磷,要使實驗成功又作何改進?
【分析驗證】要使實驗成功,需要預先在容器內(nèi)盛放能吸收反應(yīng)生成的二氧化碳氣體的物質(zhì)(如NaOH溶液),這樣才能使容器內(nèi)壓強降低。
化學實驗教學中,實驗設(shè)計原理是實驗教學的靈魂。在平時的課堂實驗教學中,教師就應(yīng)注重培養(yǎng)、提高學生根據(jù)實驗課題理解實驗設(shè)計原理和方法的能力。讓學生在對實驗原理和方法的理解過程中,學會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題,從方法的角度去訓練化學實驗知識在學生頭腦中的構(gòu)建過程,達到領(lǐng)悟理性思維能力的目的。
2.在全面分析實驗過程中訓練理性思維
例2:第5章“金屬的冶煉與應(yīng)用”第2節(jié)“一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)”實驗教學片段如下:
【教師提問】做該實驗時為什么要先通入一氧化碳再點燃酒精噴燈?當紅棕色粉末變成黑色時,為什么要先熄滅酒精噴燈,等玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后,再停止通入一氧化碳?先后操作順序顛倒行不行?
【學生猜想】有些同學猜想行,有些同學猜想不行。
【分析驗證】同學們相互交流分析,反應(yīng)前,一氧化碳“早出”目的是為了將玻璃管內(nèi)的空氣排出,防止混合氣加熱時發(fā)生爆炸。反應(yīng)后,一氧化碳“晚歸”目的是防止石灰水倒吸,使玻璃管炸裂;也為了防止剛還原出來的鐵再次被氧化。
【得出結(jié)論】實驗操作順序不能顛倒。
【教師追問】實驗結(jié)束后,可不可以采取其它方法也能實現(xiàn)上述目的?
【得出結(jié)論】用彈簧夾分別夾緊玻璃管兩端的橡皮管,阻止空氣進入,從而達到防倒吸及防氧化的目的。
教學過程中,如果教師只要求學生按照既定的文本“照葫蘆畫瓢”,對實驗過程不做任何處理,直奔主題地做實驗、得結(jié)論,充其量培養(yǎng)了學生的實驗操作技能和實驗習慣,就失去了訓練學生思維的機會。實驗的具體操作過程并非按部就班式的機械操作,其中的理性思維始終居主導地位。實驗具體操作順序,觀察什么等都需要縝密思考、嚴謹分析,教師應(yīng)對實驗裝置、步驟等實驗過程進行剖析,深度挖掘,進行有價值的追問,使學生產(chǎn)生認知沖突,將問題逐步引向深入進而有效訓練學生的理性思維。
3.在設(shè)計實驗探究方案中發(fā)展理性思維
例3:第7章“應(yīng)用廣泛的酸堿鹽”第2節(jié)“二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)”實驗教學片段如下:
【教師提問】我們知道用氫氧化鈣溶液來檢驗二氧化碳氣體,因為反應(yīng)時會出現(xiàn)明顯的渾濁現(xiàn)象??啥趸己蜌溲趸c溶液反應(yīng)了,卻沒有明顯現(xiàn)象,你能設(shè)計實驗證明它們之間確實反應(yīng)了嗎?
【設(shè)計方案】學生在分組討論后交流各自實驗方案:
方案一:向收集滿CO2氣體的礦泉水瓶中迅速倒入NaOH溶液,蓋上瓶蓋,礦泉水瓶會變癟。該方案設(shè)計的原理是從反應(yīng)物狀態(tài)的變化引起氣壓的變化來證明的。
方案二:將CO2通入NaOH溶液,向反應(yīng)后的溶液中滴加稀鹽酸,會有氣泡產(chǎn)生。
方案三:將CO2通入NaOH溶液,向反應(yīng)后的溶液中滴加石灰水或氯化鈣溶液,會有白色沉淀生成。方案二和方案三是從檢驗產(chǎn)物Na2CO3來證明的。
方案四:向盛有NaOH溶液的試管中滴入幾滴酚酞試液(圖1),這時溶液顯紅色,再通入CO2氣體,如果CO2能與NaOH溶液反應(yīng),溶液會褪色。該方案是從檢驗反應(yīng)物NaOH溶液來證明的。
【分析驗證】學生通過討論后分析認為方案四不行,因為Na2CO3溶液也顯堿性,同樣會使酚酞試液變紅色。用實驗檢驗,演示方案四,酚酞試液沒有褪色,證明學生們思維分析結(jié)果正確。
初中化學中,有些化學反應(yīng)實際發(fā)生了,但沒有明顯的現(xiàn)象(如某些酸和堿反應(yīng))??梢源藶槠鯔C,讓學生設(shè)計實驗驗證反應(yīng)的發(fā)生。設(shè)計方案要綜合考慮多種因素,實驗?zāi)康牟煌瑒t使用的試劑就不同。通過對“無現(xiàn)象發(fā)生的反應(yīng)”的實驗設(shè)計,有利于拓展學生思維的空間,提升思維的高度、寬度和深度[8],培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力,發(fā)展學生的理性思維。
4.在分析實驗數(shù)據(jù)誤差中升華理性思維
例4:第6章“溶解現(xiàn)象”第2節(jié)“配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液”實驗教學片段如下:
【教師提問】某班同學在實驗室完成“配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液”基礎(chǔ)實驗,實驗后,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)甲組的同學配制的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏小,而乙組的同學配制的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏大了,結(jié)合實驗操作分析可能的原因有哪些?
【誤差分析】學生圍繞著溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的表達式ω=(m溶質(zhì)/m溶液)×100%=[m溶質(zhì)/(m溶質(zhì)+m溶劑)]×100%,分析原因。
【得出結(jié)論】導致溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏小的可能原因有:轉(zhuǎn)移固體時,有部分灑落在實驗桌上(導致溶質(zhì)的質(zhì)量偏小);用量筒量取水時,仰視讀數(shù);溶解的燒杯內(nèi)本身有水珠,不干燥等(導致溶劑的質(zhì)量偏大)。導致溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏大的可能原因有:砝碼生銹(導致稱取的溶質(zhì)質(zhì)量偏大);用量筒量取水時,俯視讀數(shù);向燒杯中傾倒水時,有水濺出等(導致溶劑的質(zhì)量偏小)。
實驗活動是一個由感性認識上升到理性認識的過程,而誤差分析卻是一個由理性認識回到實踐的過程。通過誤差分析不僅深化了對溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)概念的理解,并形成了分析思路和方法。通過對誤差產(chǎn)生原因的討論,找出實驗操作或?qū)嶒炘O(shè)計中的缺陷,再進一步改進和完善實驗操作[9]。這樣將實驗數(shù)據(jù)、概念原理及實驗操作有機地結(jié)合在了一起,使學生在分析實驗誤差過程中理性思維得到升華與深化。
美國教育家杜威說過:教學應(yīng)該是一種過程的經(jīng)歷,一種體驗,一種感悟。實驗教學是化學教學中重要的實踐活動,不僅是一種感性活動的過程,更重要的是一種理性思維的過程,本質(zhì)上是理性思維的物化?;瘜W教學過程中教師應(yīng)重視實驗、做好實驗,提升學生的理性思維能力,發(fā)展學生的化學科學素養(yǎng),凸顯化學實驗的教學價值。
高中生理性思維的現(xiàn)狀
一、高中生理性思維的背景
人之所以成為人,在于人是一種有感情的特殊動物,更在于人是一種會進行深刻地理性思維的動物。面對中國教育,國人必須作深刻地理性思考。教育決定著中國的前途命運。新課程即是國人理性思考的產(chǎn)物。實施新課程是21世紀中國教育的一次壯舉,它將為新時代中國人才的培養(yǎng)注入新鮮的血液,中國教育質(zhì)量將由此產(chǎn)生一個飛躍。
理性與情感是新課程關(guān)注的重要內(nèi)容。新課程強調(diào)人文精神,以人為本。教師不再是課程的執(zhí)行者,不再是教教材。教師要理性地分析教學的實際并根據(jù)教學的實際需要自選自編自定教材,然后有質(zhì)量有效益地進行施教。新課程強調(diào)學生主動探究學習,尊重學生的主體人格。學生不再是等著教師填塞的鴨子,面對新課程,高中生尤其要學會理性的思考,使自己成為一個可以持續(xù)發(fā)展的會思考的活人。
二、高中生理性思維的價值
從心理成長的進程看,小學生、初中生的思維偏重形象思維,他們看事物一般從表面現(xiàn)象入手。到了高中,學生的身心漸趨成熟,其思維開始偏重理性思維,他們開始喜歡思考事物現(xiàn)象背后的本質(zhì)的規(guī)律性的東西。這種身心與理性思維的協(xié)調(diào)狀態(tài)是教育的一大優(yōu)勢。教育要充分挖掘這種優(yōu)勢,拓展高中生的理性思維,引領(lǐng)他們穿過事物現(xiàn)象的迷霧,攀爬理智的高山,使高中生學會用理性的思維去學習和生活。
三、高中生理性思維的狀況
高中生身心大腦盡管已經(jīng)初步具備了理性思維的基本條件,但在實際學習和生活中卻往往缺乏理性思維。在處理學習中的問題時,它們的分析往往是片面的淺表的,在處理做人的問題時,其行為甚至陷入感性的混亂之中。如果給他們一段時間要求他們專門用來思考,他們當中的很多大腦里將會是一片空白,或者是一些淺層次的沒有邏輯的雜亂現(xiàn)象;如果給他們一個命題,思考分析的結(jié)果也多半是片面的、膚淺的。請看下面這個活生生的例子。筆者一日在教學樓臺階上拾得片紙,展開一看,上書情感濃烈的言語,混亂的語言傾訴一位考生考了低分的不幸。面對分數(shù),這位同學竟尋死覓活,不能對問題的根源作理智的分析,也不能梳理出一條擺脫困境的出路。當我和所教班級的同學談及此事時,全班竟高聲回應(yīng):“是啊,分就是老師的命根!”學生對分數(shù)這個問題不能作深入的理性思考,根本原因就是他們理性思維能力的欠缺。
四、高中生理性思維欠缺的根源
傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)特別注重知識的積累和遷移,傳統(tǒng)的教學模式強調(diào)知識的傳授和再現(xiàn),傳統(tǒng)的檢測標準也相應(yīng)地強調(diào)知識的遷移和再現(xiàn)。傳統(tǒng)教育各環(huán)節(jié)都忽略了學生的主體精神,學生在整個學習活動中成了教師施教的客體。這種缺乏學生主動探究學習的活動必然會導致學生理性思維的喪失。一個外國學生主動探究質(zhì)疑,他向他的老師提出了許多他的老師難以回答的問題,他得到了他的老師給予他的高度贊賞;一個中國學生探究質(zhì)疑難住了他的老師,他得到的多半會是白眼冷遇。在這里,教師的理性思維也喪失了。2003年高考作文“情感的親疏和對事物的認知”這個話題適合寫議論文,結(jié)果是寫議論的學生出乎意料地少。因為過去那些高考話題作文寫散文等因文辭漂亮得了高分,所以學生在此就不顧話題實際,在老師的“教導”下,忙著去寫漂亮的排比句比喻句去了。如何辯證地有深度有廣度地,如何歷史地發(fā)展的聯(lián)系地,如何全面地多角度地多層面地邏輯有序地提出問題、分析問題、解決問題,舊課程、傳統(tǒng)的教學和考試對此都重視不夠,這是學生理性思維喪失的根本原因。
五、高中生理性思維培養(yǎng)的途徑
新課程的實施,教與學方法的改革,評價標準的革新必將有利于學生理性思維的培養(yǎng)。
1、改變傳統(tǒng)的教的模式
新課程強調(diào),教師不再是教材的執(zhí)行者?!皞鞯朗跇I(yè)解惑”的模式很難培養(yǎng)具有理性思維的人才。教師要結(jié)合教學多方面的實際情況,對教材進行分析、歸納。教學安排要有利于學生理性思維的培養(yǎng),要給學生獨立探究思考的空間。教師是學生學習活動的參與者,教學中要參與到學生的思維活動中去,但不能取代了學生的思維過程。要讓學生主動探究知識的產(chǎn)生、形成過程,從對現(xiàn)象的分析歸納中獲得對事物本質(zhì)的規(guī)律性的認識。教師在此情境中,其任務(wù)是要創(chuàng)設(shè)學習的情景,然后參與進來,與學生一道探究,分析歸納然后得出結(jié)果。這種模式不是簡單的一問一答式,這種學習活動應(yīng)該是先對事物諸多紛繁的現(xiàn)象進行分析、綜合,然后透過現(xiàn)象上升到對事物本質(zhì)的復雜的理性認識活動。教師的這種教學行為必然會對學生的理性思維產(chǎn)積極的影響。
2、改變傳統(tǒng)的學的模式
新課程強調(diào)學生主動探究學習,強調(diào)學生獲取知識的過程,這一學習模式的轉(zhuǎn)變,十分有利于學生理性思維能力的培養(yǎng)。學生獲取知識的過程離不開分析、歸納、演繹、推理等思維活動,對各學科內(nèi)部復雜的知識如何進行具體的梳理、推導,對各學科間的知識如何進行聯(lián)系、綜合,學生在這一獲取知識的思維過程中將會體驗到蘇霍姆林斯基所說的“一種理智高于事實和現(xiàn)象的權(quán)威感”,“一種駕馭真理和規(guī)律性的心情”。這種體驗必將激起學生理性思維的巨大熱情。
3、改變傳統(tǒng)的評價模式
傳統(tǒng)的評價模式注重對知識和技巧的測試。為了考試,學生把精力花在識記大量的知識、做大量的習題上面,傳統(tǒng)的評價模式對知識的形成過程、對規(guī)律的推導過程不夠重視。另類青年韓寒深有感觸地說高考語文中的名句默寫完全可以取消,筆者從理性思維的角度出發(fā),認為此說有利于把學生從對大量的知識的死記硬背中解放出來,這無疑是一種科學的評價思路。評價應(yīng)有利于學生良好的思維品質(zhì)的形成,有利于引導學生去關(guān)注知識的形成過程,有利于引導學生去發(fā)現(xiàn)更多的新問題。
近年來,考試中知識再現(xiàn)式的題量正在減少,而運用知識、運用規(guī)律聯(lián)系實際問題進行分析、綜合的題量正在加大,中考、會考政治科目已采用開卷考的形式。新課程實施,這種強調(diào)學生分析、綜合能力的評價模式將逐步得到完善。新課程所倡導的評價模式一定會有助于高中生理性思維的重建。