初中化學探究性實驗學生批判性思維的培養

蔣金娟

在初中化學課堂教學中，教師需要重視對學生學科思維能力的培養，通過對學生思維的引導，逐漸讓學生形成嚴謹、周密的學科探究思維能力。

隨著信息技術的不斷發展，人們的生活方式發生了翻天覆地的變化，但是化學學科的學習與探索依舊離不開對實驗的親自動手實踐以及仔細觀察。在當前初中化學教學過程當中，教師不僅要教會學生基礎化學知識，而且需要注重對學生邏輯思維能力、自主探究能力的培養，強調批判性思維的養成。教師在教學活動中滲透批判性思維，可以確保學生們在今后的學習道路上善于觀察、勇于探索，在實踐中找到更嚴謹、科學的問題解決方案以及知識學習策略。想要對化學理論與規律有更清晰的認知，初中生們就要在教師的指導下體驗多樣化探究性實驗。接下來，筆者將從多個方面簡單介紹如何在初中化學課堂上培養學生批判性思維，提升學生對探究性化學實驗的理解程度。

一、批判性思維的概念

批判性思維指的是人們在進行理論探討或者研究問題的過程當中針對當前現狀展開分析的一種思維模式。人們需要不斷在思考問題的同時進行反省，用更為嚴謹的邏輯嘗試找到解決問題方案或思路的不當之處，進而實現對已提出研究方法或者方案的改進與完善。批判性思維模式對知識探索者而言是相當重要的，只有習慣反思、善于批判，才能夠在學習與研究道路上走得更穩、走得更遠。

批判性思維不僅僅是一種對事物的單純批判，其實批判性思維是一種能夠對正在進行中的工作做出判斷以及合理決策的能力。具備批判性思維的人在思考問題的時候，往往善于進行中心思想的抓取，迅速從能夠獲取到信息、數據中推斷計劃可行性，對整個策略的不足之處給出富有邏輯性的推理解釋，用推理與數據支撐說服他人。因此，批判性思維的培養離不開理性思維、批評質疑精神以及較強的個人推理能力?？紤]問題的時候，人們應當習慣與從事實出發，多多找尋思考問題的角度或渠道，進而通過獨立思考做出判斷。

二、初中化學教學培養批判性思維的意義

隨著科技的不斷進步，信息時代的到來，從越來越多的方面改變了人們的生活、學習與工作方式，但是也正是因為信息時代人們獲取信息越來越方便，各方面信息質量良莠不齊，如果一味地接受知識而不作任何甄別，可能白白浪費了很多時間在無用信息上。對于初中生們來說，他們正處于知識學習的黃金時期，對一切知識都充滿渴求，所以教師們在平時教學活動開展時更不能讓學生們被一些不良信息所誤導。尤其是對于化學學科而言，學生們才剛剛接觸到化學學科，對于基礎化學知識還不夠了解，正處于打牢基礎的重要階段。所以，教師在教學基礎知識的同時還應當注意對學生批判性思維的培養，通過引入探究性化學實驗的方式讓學生們的思維方式發生改變。

批判思維不代表對事事都吹毛求疵，更不代表學生們可以在課堂上隨意打斷教師的教學節奏。批判性思維是一種對常規解決辦法的突破。學生們最需要培養的其實是多元化思維能力，善于去找尋看待問題的不同角度。只有讓學生們在初中階段就形成嚴謹的批判性思維習慣，他們才能在對所學習知識投入批判性思考的同時，展現創新的一面，滿足當今時代對創新性人才的需求。化學工業的形成與發展本身就是一代代化工人在質疑、批判以及創新中前進的。豐富的化學知識儲備只能成為化工業發展的前提條件，對看似真理的質疑與反復探索、論證，才是對化學規律驗證的最佳途徑。

三、初中化學探究性實驗中培養批判性思維具體措施

1.創設批判情境，培養學生批判性思維

學生們在學習化學相關知識的時候，由于大部分的化學知識都是在課堂上教師傳授的，所以他們對化學學科知識體系結構認知也存在相當多的共同點。如果有學生在學習化學的時候提出質疑，說明他們對課堂上所學知識有不一樣的理解途徑或者學生們自行拓展了知識獲取渠道，這都是值得教師在課堂上進行正向引導的。另外，在培養學生批判性思維的時候，教師要強化學生邏輯思維能力，通過設定“悖論”情境的方式制造沖突或質疑點。教師精心預設的“悖論”情境內，恰恰就是引導學生批判性思維而設計的。在更新穎、有趣的化學學習情境內，學生會很自然地開始思考“悖論”是如何產生的，結合所學知識進一步理清悖論出現前后的邏輯關系與知識學習順序，用嚴密的邏輯發現沖突之處。要讓學生僅僅是為了提出不同看法而去批判，相反學生們要對自己提出的質疑負責，能針對自己提出的假設或猜想給出合理的質疑依據，并條理清晰地描述自己觀點框架，向教師或其他同學分享自己掌握的有效信息。當這些質疑、批判要素具備了，學生所提出的觀念也將具有一定的討論價值。即使學生們所提出的猜想不正確，教師也可以通過學生們介紹的觀念、框架明白學生們思維誤區在何處，有針對性地為學生們進行糾正。

教師在“生活中常見的鹽”這節課的教學過程中，為了帶領學生們進一步認識碳酸鈉的性質與用途等，就可以展開創設“悖論”情境的系列教學活動。教師取部分碳酸鈉溶液，并使用玻璃棒蘸取部分溶液滴在PH試紙上，觀察試紙顏色變化情況。取等量一份碳酸鈉溶液，滴入少量紫色石蕊試劑或者無色酚酞溶液，觀察溶液顏色變化情況。學生們通過對溶液/試紙顏色變化的觀察，就會發現Na2CO3溶液呈堿性。進而學生們就會發現“悖論”的存在，碳酸鈉溶液應當是酸性溶液，為什么通過試劑檢驗，反而呈堿性？進而教師就可以鼓勵學生開展一系列的探究活動，去研究在碳酸鈉溶液中究竟是哪種離子使得溶液呈堿性？學生會提出多種多樣方案，有的學生會想到在Na2CO3溶液當中加入過量的CaCl2溶液以及酚酞溶液；還有的學生會想到放入過量的鹽酸溶液的方式去探索；但也有的同學提出分別在Na2CO3溶液以及NaCl溶液里面加入酚酞溶液作為進一步補充驗證。通過一步步的實驗猜想與假設驗證，學生們能夠得知在Na2CO3溶液當中究竟是Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-哪種離子導致的。

2.鼓勵猜想假設，培養學生批判性思維

在傳統化學課堂模式下，學生已經習慣了被動接受教師所傳授的知識，在教師一步一步指示下完成對知識的記憶或者某些化學公式的使用。這種“填鴨式”教學方式雖然有可能讓學生在化學理論考試中取得比較優異的成績，但是在無形之中也弱化了個人探究能力，長此以往會讓學生形成在化學學習方面對教師教學的依賴感，不愿意自發探索學習。在化學課堂教學當中培養學生批判逆性思維，其實就是為了鼓勵學生能夠熟練運用所學化學理論知識深入分析與探究。教師可以為學生們營造輕松愉快的學習氛圍，鼓勵學生在課堂上多多提出自己的學習感悟或者觀點，無論學生們所提出的質疑是對還是錯，教師都要保持鼓勵的態度，讓學生意識到教師對他們課堂上的猜想與提出的驗證方案行為是相當贊同的。學生們都渴望得到教師的認可與贊同，當有的學生能夠在提出猜想并根據自己的驗證方案完成論證，教師就給出表揚或者適當的獎勵。在這樣的學習氛圍的激勵下，初中生會放下“怕錯”“怕麻煩”的心理負擔，勇于提出自己的猜想，跟教師、同學們一起分享自己的獨特看法。

當教師為學生們講解“配合物的形成”這節課的時候，就會介紹到“向硫酸銅溶液中逐滴滴入濃氨水”這一實驗。為了讓學生們將新學知識順利納入自己已經構建好的知識結構當中，化學教師就需要不斷鼓勵學生去猜想與假設，利用類比方法充分釋放個人想象力，嘗試著結合基本化學常識規律想一想當向CuSO4溶液里面滴入濃氨水發生了怎么樣的化學反應？學生們在提出猜想之前，需要仔細觀察實驗現象，通過觀察這一實驗過程中隨著濃氨水滴入量的逐漸增多，溶液顏色以及沉淀產生怎樣的變化。在CuSO4溶液當中，首先會出現藍色沉淀物，然后溶液顏色會慢慢變成淺色，之前形成的藍色沉淀又溶解消失，最終得到了深藍色溶液。學生們經過對實驗現象的觀察，有的初中生會聯想到銀氨溶液制備這一實驗，從而認為化學實驗進行時產生了新的絡合物。還有的學生會認為這一實驗類似于氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液反應……為了驗證猜想，學生們會設計用氫氧化鈉溶液驗證溶液中是否存在銅離子。經過實驗的驗證，學生們就會發現CuSO4溶液里面滴入濃氨水的實驗與銀氨溶液制備實驗原理類似，產生了[Cu（nNH3]SO4，溶液呈現深藍色則是由因為有[Cu（NH3]2+的存在。經過這樣一個實驗，學生們能夠形成更強的主觀能動性，面對化學探究性實驗的時候，首先仔細觀察實驗現象，并大膽提出假設，帶著批判性思維去驗證自己的猜想，去發現化學規律。

3.放開探究活動，培養學生批判性思維

化學學科有太多的理論知識或者化學反應規律都是在實際化學探究當中得到的，學生們在初中化學課堂上僅僅熟悉各種理論知識也是遠遠不夠的，教師只有為學生們設定豐富的自主探究情境，才能確保學生對化學產生濃厚的探究欲望，主動針對化學探究性實驗提出質疑，并親自動手驗證個人質疑之處，明確問題所在關鍵之處。教師在設定探究任務的時候，首先要注意貼合學生們當前的化學知識認知述評，其次則要通過提示或者故意暴露問題的方式，讓學生們在課堂上發現批判點，從而方便學生們開展一系列的研究探究活動。雖然“硫酸亞鐵氨制備”實驗原理比較簡簡單，但是由于整個實驗涉及加熱、傾析過濾、洗滌、溶解等多個基本實驗操作步驟，對學生們的理論知識掌握程度以及動手操作能力都有著比較高的要求，現如今是一種對學生化學綜合知識水平考察的熱門實驗。尤其是在當前環境保護理念越來越受重視，教師以“硫酸亞鐵氨制備”為基礎，設定更多與環保相關實驗條件，鍛煉學生批判性思維以及自主探究創新能力，更好地激發學生學習興趣，讓他們對化學學科產生濃厚興趣，并形成良好的思維習慣。

教師可以讓學生們自主探究“硫酸亞鐵氨制備”的實驗，有的學生從“變廢為寶”的角度考慮，就想到要使用廢鐵屑與H2SO4溶液反應，實現廢物再利用。但是當他們開展試驗的時候，就會發現“硫酸亞鐵氨制備”速度很慢，學生帶著批判性思維就會考慮利用廢鐵屑制備硫酸亞鐵氨，會不會因為實驗時間過長反而會消耗更多的資源？從而就會研究對廢鐵屑來源進行一定的過濾，選擇機械加工后的廢棄鐵屑或者使用廢鐵皮打包連帶的鐵屑，在試驗中，經過水浴加熱的催化，兩種不同來源廢棄鐵屑制備硫酸亞鐵氨分別需要50min與55min。說明選擇廢棄鐵屑的時候，可以盡可能選擇一些能夠與溶液接觸更充分的鐵屑。還有的學生會質疑道改變催化方式是否有幫助于“硫酸亞鐵氨制備”，從而選擇使用電熱板快速加熱催動反應。經過實驗，學生們會明顯觀察到“硫酸亞鐵氨制備”實驗速度大大加快，說明200℃電熱板顯著加快硫酸亞鐵氨制備效率，而且只需要在啟動電熱板，讓溫度達到200℃以后即可關閉電熱板，用余溫催化反應，對電能消耗也減少很多。

四、結語

隨著新課改的不斷推進，初中化學教師的教學任務已經不單單是讓學生熟練掌握化學基礎知識，而且還要重視對學生綜合素養的培養提升，逐漸培養學生批判性思維。隨著學生接觸世界、接觸化學學科的時間越來越長，他們的視野也會不斷拓寬，知識儲備不斷豐富，從而也就更善于針對某一部分知識提出質疑。教師要做的是讓學生在學習知識的同時保持質疑的良好習慣，并積極主動地將這種質疑付諸驗證活動中，用親自動手設計的探究實驗去驗證理論的正確性，也讓學生具備更嚴謹的邏輯思維能力與獨立解決問題的能力，這對于他們今后的學習與發展都將起到十分重要的作用。