化学教学中学生“猜想假说”能力的培养

维普资讯 http://www.cqvip.com 匕学教学中学生“猜想　假说＂佻力的　培养　孙摘影，阎蒙钢，许苗苗　芜湖２４１　０００）　（安徽师范大学化学教育研究所，安徽要：新课程改革强调改变学生的学习方式，提倡开展以探究式学习为核心的多样化学习，“猜想假说”是探究式学习的重要　环节。“猜想假说”是依据已有的化学相关资料、客观事实和科学理论对探讨的化学问题解决所做出的一种或几种可能的猜想、假设、推　断和判断。据此设计的典型课例充分体现了“猜想假说”的思想。学生在化学探究式学习中通过猜想、假设、检验、思维的训练。逐渐形成　一种较强的思维能力、批判能力和创新能力。　关键词：猜想假说；化学教学；探究式学习；教学模式　一、问题的提出　基础教育课程改革强调改变学生的学习方式，提　倡开展以探究式学习为核心的多样化学习，而“猜想假　说”恰是探究式学习的核心环节和要素，也是在课改中　较难攻克和实现突破的一个环节。但一些一线教师深　感在实际教学中此环节缺乏一定的理论指导，并且缺　乏具体操作性。化学教学的学科特征是以实验为基础，　这恰为“猜想假说”在探究式学习中的运用提供了良好　的载体及操作平台。“猜想假说”是一种方法，一种策　略，一个过程。学生在化学探究式学习中通过猜想假设　检验思维的训练，可以逐渐形成一种较强的思维能力，　批判能力，一种分析问题、解决问题的能力，一种创新　能力和实践能力。本文作者认为，此方面的研究将有利　于突破制约探究式学习实施中的瓶颈问题。　二、“猜想假说”在化学探究式学习中的作用　以“猜想假说”为核心的化学探究式学习。既注重　学生学习的结果，更注重学生学习的过程，它是依据已　有的化学相关资料、客观事实和科学理论，对探讨的化　学问题解决所做出的一种或几种可能的猜想、假设、推　断和判断。假说是科学探究活动的出发点，可使探究活　动有方向，而不致在纷繁的变化和现象中迷失，知道探　究性学习应该做些什么，因而是科学探究最主要特征　之一。正如恩格斯所指出的“只要自然科学在思维着。　它的发展形式就是假说。”在问题探究中，由于要求学　生大胆地进行想象和推测，发表自己的见解，因而更有　利于学生的思维能力和创造能力的培养。随着科学技　术的迅猛发展，人们越来越意识到假说在教育中的特　殊意义。美国著名教育改革家布鲁纳反复指出：“教学　理论必须考虑这个事实，课程不但要反映知识本身的　性质，而且要反映求知者获得知识过程的性质。”还进　步指明：“为了学习怎样在最后作出聪明的推测，是　否应该鼓励学生猜想呢？也许有某种情境，其间猜想是　相宜的，并且可以促使直觉思维向合理程度发展。当学　生不能立刻说出正确答案时，他们进行猜想不比目瞪　口呆好吗？直截了当地说，应该给学生一定的训练。认　清猜想的似合理性。在自然科学和普遍生活中，我们常　常被迫根据不完全的知识去行动，我们不得不去猜　想。”“猜想假说”在化学探究式学习中的运用对传统的　应试教育是一个直面的、尖锐的挑战。那么现实教学中　我们如何操作呢？以往的教学在实践上往往缺乏明显　的指向性，我们说应该多给学生一点想象的空间。多一　分参与的热情，让他们尽情发挥自己的想象力，通过猜　一想假说在化学探究活动中证实自己的想法，检验自己　的假设，突破思维定势，形成批判的认识问题、分析问　题、解决问题的能力，逐步形成创新能力。　三、“猜想假说”的化学教学模式及运用　假说一般都是综合性、创造性很强的系统化知识　体系，对于学生来说，显然不能有这种过高的要求。而　应在教师的启发下，经过对课题的各个层次的分别探　索，在完成各种级别的假说的基础上再进行真正的富　有创见性的假说研究，这样可以使学生的思维更具科　学性和合理性。一个假说的提出要建立在一定的实验　事实基础之上，从初步确定假定到提出假说再到检验　假说是一个思维的过程，它需要学生搜集大量的资料，　大胆地进行想象和推测，动手做化学实验，发表自己的　见解，得出结论（正确的或是错误的）。总结成功或失败　的原因等等。在这个过程中，离不开老师的引导和启　发。我们在相关理论和化学教学实践的基础上，提出了　基本的假说教学模式框架如下：　』　筝　ｌｒ　一般说Ａ　拈璺—化学实验Ａ—　结论　不可行　．＿］获得科学知识　－４凡Ｗ１＿｜１　—Ｈ　ｒ’　题的能力．形成　瀑题　Ｉ十教　说Ｂ鱼化学实验ｅ一结论啊　ｌ瑟　’假说ｃ　验证．化学实验ｃ—・结论ｃｆ可行）・一批判ａＢ力，逐步　Ｉ——’　Ｉ形成创新能力、　乜　—＋ｆ　互丽］　决新的化学问腰　．　实践能力・　以上对化学教学中假说方法的基本框架做了构　画，通过这些过程，教师能够从总体上做好教学设计和　准备，也能将假说与其他环节加以有机联系。从而建立　健全化学教学的动态基本结构。常见的模式框架如：　￡　｛２择究１膏境Ｈ提出　基．Ｈ猜戆柱说　Ｈ拾验假谴Ｈ镡出结论　Ｈ整音应耳；一　下面我们节选一具体案例进行说明。该课例初步　尝试了猜想假说教学方法在化学教学中的运用。　课例金属Ｎａ与Ｈ２Ｏ反应的实验探究片断　【提出问题】金属钠保存在煤油中，而不是在水中，　金属钠与水可能发生化学反应，那么如果反应的话，生　成什么呢？我们对其反应的产物进行探究。　【收集资料】教师提供给学生部分实验药品和仪器：　金属Ｎａ、Ｈ２０、酚酞、烧杯、尖嘴石英导管、棉团、木条、　火柴等，同时教师在学生设计实验过程中，作为帮助　者、协作者，提醒学生认真观察实验现象，并作记录以　及注意实验基本操作方法。　【学生实验、活动】学生在设计实验过程中，有的小组　简单地把一小块金属钠放到装有水的烧杯中；有的小组　４　２００６年第５期　维普资讯 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做了对比实验，在相同条件下，在其中—个烧杯中放人几　滴酚酞，发现了不同的实验现象：滴人酚酞的烧杯中水的　颜色变红，大家一致认为有碱生成，而且一定是ＮａＯＨ。　（看得出，他们为自己的发现而激动不已）；此时小组之间　展开了热烈的讨论，在一次次实验后改进装置；有的小组　同学观察金属钠的小球在水面上向各个方向迅速游动，　和策略，经过这样的训练，学生逐渐改变了传统的学习　方式，敢于提出问题　敢于大胆猜测假设，有时会因为　某个化学问题与同伴争个面红耳赤。他们逐渐习惯了　用化学实验，用事实来证明自己的猜想和假设。在这样　的教与学的过程中，学生的探究技能得到了增强，在后　续的学习中，ｑｖ－．的表现越来越有独立性了，如在Ｎａ２０：　与Ｈ２ｏ反应的实验探究学习中，他们知道自己提出假　说，并用化学实验去验证它，从而得出正确的结论。在知　识和能力上形成了积极的正迁移。同时还能够模仿Ｎａ　与Ｈ２ｏ反应实验探究中的方法，从氧化还原理论的角　认为有气体产生，但如何收集这种气体并检验它的“身份”　呢？此时全班同学讨论的话题顷刻间聚焦于此。　【猜想假设】教师在一旁启发：反应前有哪些元素参　加，反应后元素的种类不变，可能会产生何种气体呢？　（引导学生去猜想，可能有几种假设情况呢？）学生恍然　大悟。在实验室同学们给出了两种答案：Ｈ：、Ｏ：。教师点　点头，表示肯定，“都有道理，接下来大家分组设计实验，　证明自己的观点，通过化学实验进一步检验你们的假设　是否成立！”在学生初步建立假说之后，引导学生通过收　集实验资料和事实检验自己的假说是否成立。　【检验假设】学生自行设计实验方案，检验自己的假　设是否成立。（直接检验假说）　小组１：假设产生的气体是Ｏ：，学生把黄豆粒大小　的钠放在尖嘴石英导管管口，并用小团棉花堵住管口　（以免金属钠滑落下来）。并将其插入水中。发现金属钠　迅速与水反应，此时用带火星的木条靠近尖嘴导管的　尖嘴处，带火星的木条没有复燃。没有如他们所愿，假　设不成立，他们不得不口服心服：产生的气体不是Ｏ：，　可能是Ｈ：，继续检验。　度来推测和验证实验得出的结论。我们觉得这是非常　可喜的进步，这些科学方法和科学态度的获得和养成　对这些学生来说是至关重要的，而且是终身受益的！　在中学化学教学中，我们也意识到：假说的提出往往　不是那么轻而易举的。在提出假说的过程中，ｑｖ－．的思维　过程及方式往往是决定假说方法教学胜败的关键。除了　教师的正确引导，更重要的是在假说的过程中，具体思维　方法的运用、组合及丰富的想象力、—定的逻辑思维能力。　如在“金属Ｎａ与Ｈ２０反应的实验探究”的化学教学中，学　生根据各自已有的知识提出两种不同的假说（一部分同　学认为生成的气体是Ｈ：，—部分同学认为生成Ｏ：）；为了　验证自己的假说是否成立，两组学生运用化学实验进行　检验，最后得出正确的结论（Ｎａ与Ｈ２ｏ反应生成Ｈ：），抛　弃了错误的假说（Ｎａ与Ｈ２ｏ反应生成Ｏ：）。在这个过程　中，学生的认知思维水平得到了训练和提高。　四、小结　小组２：假设产生的气体是Ｈ：，学生按照同样的方　．　法收集气体，只是待反应开始一段时间后，把燃着的木　条移近尖嘴导管的尖嘴处，然后移开，发现气体燃烧。　并伴有淡蓝色火焰，此时学生们毫不犹豫地断定：Ｎａ与　Ｈ２ｏ反应产生的气体是Ｈ２，原假设成立。学生们满脸的　自豪和喜悦。　猜想和假说方法在化学探究式教学中具有不可忽　视的作用，它具有一定的科学性，创造性，具有较强的　推测性。在教学中具有很好的理论价值和实践意义。本　文从理论和实践的角度初步探讨了“猜想假说”教学方　法在化学探究式学习中的运用与实施，并且提出了教　学模式框架。尽管研究的深度还不够，但不容置疑的　是，该教学方法的确是培养学生创新能力的一条可行　性策略和途径，它更是一个过程，在这个过程中，学生　可以逐步形成分析问题、解决问题的能力，形成较强的　批判能力和敏锐的批判眼光。它在教学中极具操作性，　可行性，可以为中学化学教师在实际教学中提供具有　指向性和操作性的理论支持。希望能为中学化学教学　以点滴启示。　参考文献：　【得出结论，表达交流】各小组汇报自己的实验方案　和设计意图，并阐述自己得出的结论及在实验中的成　功与失败。　【师生共同总结归纳】２Ｎａ＋２｝Ｉ２Ｏ＝２ＮａＯＨ＋Ｈ２　１．　【整合应用】教师引导学生从另一个角度推测产生　气体的组成ｔ同学们能否从我们刚刚学过的氧化还原　反应的角度，也就是从理论的角度来分析Ｎａ与Ｈ２ｏ反　应产生了何种气体呢？Ｎａ＋Ｈ２０一ＮａＯＨ＋？１．教师引　导学生观察反应中各种元素化合价的变化，Ｎａ在反应　后生成了ＮａＯＨ，Ｎａ原子失去了电子，化合价升高，根　据氧化还原反应的理论，必有另一种元素得到电子，化　合价降低，那么是Ｈ２ｏ中的氢元素还是氧元素呢？Ｈ２ｏ　中的氧元素已经是一２价了，不能再降了，所以只能是　Ｈ２ｏ中的氢得到电子，由＋１价降低为单质的０价。所　以生成的气体应该是Ｈ：，这与我们亲自实验得到的结　论是一致的。这也说明实验再一次验证了理论的正确　性。（间接检验假说）　【ｌ】王英．《化学猜想专题复习　学过程Ⅱｌ化学教学，２０Ｏ５，１－２：８３　『２１孙影，邓文彦．让学生在探究体验中学习——“离子反应”探　究教学实录『Ｊ１．化学教学，２００３，４：２８～２９．　　。【３】【美】国家科学基金会教育与人力资源中小学教育及校外教育　处．罗星凯等译．科学探究之探究（预印本），２００１年ｌ０月．　【４】“科学探究性学习的理论与实验研究”课题组．探究式学习：含　义、特征及核心要素【Ｊ】．教育研究，２００１，１２：５２－５６．　【５】Ｋｙｌｅ　Ｗ．Ｃ．Ｊｒ（１９８０）．Ｔｈｅ　Ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｏｎ　Ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｉｎｑｕｉｒｙ　ａｎｄ　ＳＣｉ－　ｅｎｔｉｉｆｃ　Ｉｎｑｕｉｒｙ　ａｎｄ　Ｗｈｙ　Ｈｉｇｈ　Ｓｃｈｏｏｌ　Ｓｔｕｄｅｎｔｓ　Ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　Ｃｏｇ－　析】这样的教学设计起到了画龙点睛的作用，使　学生不仅掌握了化学基础知识，更重要的是通过积极　动口、动手、动脑，初步学会一种建立假设，检验假设的　方法，提高了他们的变向发散思维能力，培养了他们分　析问题、解决问题的能力。　【侧记】在化学教学中实施“猜想假说”的教学方法　ｎｉｚａｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｄｉｓｔｉｎｃｔｉｏｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ，１７：１２３－１３０．　【６】Ｗｈａｔ　Ｄｏ　Ｗｅ　Ｍｅａｎ　ｂｙ　Ｉｎｑｕｉｒｙ？ｆｒｏｍ　ｉｎｔｅｍｅｔ　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｉｏｌｏ－　ｇＹ．ｄｕｋｅ．一ｕ／ｃｉｂｌ／ｉｎｑｕｉｙ／ｗｈａｔｉｒｓｉｎｑｕｉｒｙ．ｈｔｍ．　＿＿（责任编辑：唐立杰）　２ｏｏ６年第５期　Ｓ