摘 要:本文闡述猜想在科學探究中的意義,在教學中如何利用生活經驗、實驗、理論分析和邏輯思維等方法引導學生猜想,以及如何在課堂教學中培養學生的猜想能力,從而發展學生的創新能力。
關鍵詞:猜想;意義;方法;能力培養
《普通高中化學課程標準》明確指出:探究學習是學生學習化學的一種重要方式。而猜想與假設是學生科學探究活動的一個重要組成部分。在化學教學中有意識、有計劃地鼓勵、發展學生科學猜想能力,具有十分深刻的意義。
一、猜想在科學探究中的重要性
化學學科的發展史中,在化學學科的發展過程中普遍存在猜想,猜想起著非常重要的作用。具體表現在以下幾個方面:
猜想有助于為化學科學探究明確了探究的內容和方向,在科學探究過程中,學生根據已有的知識和經驗,對所觀察到的現象或問題提出猜想性的解釋,可以確定探究的具體方向,制定探究計劃,從而提高探究的效率。
猜想可以激發學生創造性思維的發展,通過猜想和實驗驗證以及理論分析,使學生想象力和創造性思維能力得到鍛煉,極大地發揮學生的創造性。
猜想可以培養學生強烈的探究興趣和提高學生探究能力。多樣的觀點不同的疑惑,能激起學生強烈的探究的欲望,培養學生探究意識。
牛頓也曾經說過:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發現。” 因此,學會了猜想,就會更有創意,在自然學科領域中更會成功,更會脫穎而出。由此可見,猜想有助于創造性思維培養,是科學探究中重要的環節。
二、猜想常見的引導方法
在化學教學中,如果學生猜想時教師沒有引導,可能出現學生怎么猜也猜不到關鍵點或學生無邊無際的猜想,這樣達不到探究的理想效果。因此怎樣引導學生猜想,讓學生學會正確的猜想方法,是化學課堂教學的關鍵,也是能否實現探究學習的關鍵。下面淺談引導的幾種方法:
1、利用生活經驗和已有知識引導學生猜想
引導學生把日常生活經驗跟化學規律結合起來,提出猜想,這在科學探究教學中是一種最常見的猜想方法。其過程:提出問題→運用已有的經驗→猜想。例如,探究“鐵生銹原因”時,可引導學生從生活經驗出發進行猜想,啟發他們聯系身邊的生活實際提出猜想,例如,根據密封保存的食物不易變質,鐵生銹可能也是鐵與空氣中的氧氣作用的結果;家里的菜刀放在干燥地方就不生銹,鐵生銹可能是鐵與水作用的結果;根據課外書的描述,可能是鐵與空氣中的氧氣和水共同作用的結果,水到渠成,自然而然引出問題,從而解決問題。
2、利用實驗引導學生猜想
通過演示實驗,在學生獲得感性認識的基礎上引導他們進行猜想。例如,在研究“氯水的漂白作用”這一探究性實驗時,如果只是簡單地要求學生探究“為什么氯水具有漂白性?”學生會無從入手,難于猜想。為了讓學生有目的性地進行探索和研究,我們可以進行引導和實驗。
問題:氯氣能溶于水嗎?實驗:用充有80mL氯氣的注射器中抽20mL的蒸餾水、振蕩,觀察實驗現象。
問題:請實驗證明氯氣能否與水反應?若會,則生成物是什么?
猜想:可能生成鹽酸。實驗:用酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子,用pH試紙檢驗氫離子。
問題:試紙變白褪色的原因是什么?
猜想:可能是鹽酸;可能是氯氣;可能是水。
實驗:將水和鹽酸分別滴在pH試紙上。往盛有干燥的氯氣的燒瓶,投入一小片干燥的紅紙,觀察現象。
猜想:(從質量守恒律,元素價態變化分析)可能是新物質HClO。
這樣通過多次引導、實驗,學生在獲得的感性認識的基礎上很自然地做出猜想,學生輕松地體會化學知識,解決教學重難點,激發對化學的學習興趣,體驗科學探究過程和樂趣,培養敢于創新的優良品質。
再如探究“酒精與水混合后體積小于lOOmL”,這時學生的思維來說太廣泛,不容易猜到關鍵點上,這時可以借助于簡單的演示實驗進行引導,如讓學生體驗一下將一杯沙子與一杯水混合,然后進行猜想,學生的猜想有了明確的方向性(可能是一些小的粒子跑到了大的粒子空隙中去了)就能做到有針對性,幫助學生順利完成學習任務。
3、利用理論分析引導學生猜想
學習二氧化硫性質,可引導學生以已學過的理論知識去分析,從二氧化硫的組成、二氧化硫中硫元素化合價,學生很容易提出猜想——二氧化硫可能具有酸性氧化物的性質、氧化性、還原性,之后學生設計方案,通過實驗驗證猜想。從而很好地突破了教學難點,完成教學任務,達到教學目標。
4、利用類比、逆向、歸納等邏輯思維方法引導學生猜想
引導學生利用事物之間相似的性質由一類事物的已知性質去猜測另一類事物的性質進行類比思維。利用將化學問題倒過來思考來猜想產生這一結果或現象的原因的逆向思維提出猜想。例如學習苯酚性質可引導學生觀察苯酚具有類似于乙醇的羥基和類似于苯的結構,學生就會提出苯酚性質的猜想:能溶于水,能和金屬鈉反應,能和溴發生反應。
三、猜想能力的培養
1、創建輕松和諧的課堂氛圍,敢于猜想。
心理學研究表明,在輕松愉悅的環境中,人的思維非常活躍。反之,在壓抑、禁錮的氛圍中,很難有創造性思維。在課堂教學中,如果學生習慣了老師說什么就是什么的接受式學習,學生除了認真聽講還是認真聽講,他們的好奇心就會受到壓制,他們想象的空間就會受到擠壓;如果他們覺得自己的見解會受到老師的否定,或同學的嘲笑而有顧慮難堪,學生往往不敢猜,不敢想。在教學中,教師要多鼓勵,多引導,無論他們的猜測準確合理與否,教師都要肯定學生的猜想,如用“很好”“有創意”“你說的不錯”等簡短的語言來鼓勵學生。引導學生多樣化思考問題策略,如:“還有什么新的想法。”“能否從這個角度想想?”從而提高了學生自信心,調動了學生的學習動力。同時猜想活動中要尊重學生的想法、情感和選擇。不能將老師或群體意見強加給學生。在輕松和諧的學習氛圍中,學生就會有積極的情緒、活躍的思維,自然就敢猜想、敢創新。
2、創設良好問題情境, 愿意猜想
一個好的問題,能點燃思維的火花,引發積極的思考,進而提高尋求問題可能解釋的主動性,提出自己的猜想。反之,如果問題是比較簡單、學生已經知道的, 或是難度太大、超出學生認知范圍的,就無法激起學生的興趣。所以,引發猜想的問題要考慮學生是否有相關的知識或生活經驗、是否符合該年齡段學生的認知特點。只有充分了解學生現有認知結構狀況,認真分析學生現有知識和生活經驗,確立學生最近發展區,創設出合理的問題情境,學生才可能愿意猜想。
3、重視同伴的交流互動,引發猜想
蕭伯納說過:“你有一個蘋果,我有一個蘋果,我們彼此交換,每人還是一個蘋果;你有一種思想,我有一種思想,我們彼此交換,每人可擁有兩種思想。”不同的個體間知識水平和能力存在較大的差異,提出猜想的速度、質量、合理性、有效性也存在極大的差異。通過學生間的交流,傾聽評價別人的意見,分享別人不同的見解,有利于擺脫個人思維的局限性,有助于激起靈感,促進新猜想的建構。
總之,新課程背景下的化學課堂教學,要不斷引導鼓勵學生通過觀察、實驗、類比等手段盡可能提出自己的猜想,在交流互動中,發展學生運用猜想的方法解決實際問題的習慣和創造性思維,培養學生創新能力。
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