例谈化学实验教学中的思维方法训练

例谈化学实验教学中的思维方法训练

教学实践发现，部分学生解决化学问题的能力不足，主要表现在面对复杂的化学问题时，无从下手或思维混乱等，这体现了学生思维能力还有待提升，基于此，作者进行了研究。训练学生的思维方法是提高学生思维能力的有效途径。化学实验教学是化学学科教学的重要组成部分，通过化学实验教学，不仅能使学生加深对学科知识的理解和更好地掌握基本实验技能，还能使学生的思维方法得到有效的训练。

标签：化学实验教学;思维方法;分析与综合

课题项目：本论文是北京市教育科学“十二五”规划2015年度立项一般课题“基于化学实验教学训练初中学生思维方法的实践研究”的结题成果（DBB15090）。

一、化学实验教学中思维方法训练的必要性

思维方法直接关乎能否产生正确的思维结果[1]。因此要提高学生解决问题的能力，就必须有恰当的思维方法。最有效的思维方法就是分析与综合，这是思维过程的基本环节。分析思维是把完整的过程分解为单元或环节来分别加以研究的一种思维方法。综合是从部分到整体，从特殊到普遍的思考问题方式，是对事物从整体上进行理解，并把各个局部联系起来，力求实现各部分的多样性统一[2]。化学实验是基础化学教育的核心内容和基本方式，有助于培养学生的思维能力。

二、化学实验教学中思维方法训练的策略

1.将教材的实验转化为探究实验

教材中的实验，学生只需按步骤完成，思维得不到训练。如果教师将实验加以处理，设置探究问题，引导学生设计实验或让学生独立思考自主设计实验，学生在探究过程中要多次运用分析思维和综合思维解决实验问题，这样可以充分发挥教材实验对学生思维的训练作用。

2.将有探究价值的习题转化为探究实验

科学探究是初中化学中一种很重要的题型，有很高的思维含量和探究价值，但若仅以习题形式出现，其价值便难以得到有效开发。教师可将这些题目中的探究问题抛给学生，学生既要整体考虑，又要注意各个环节的严谨性，这个过程能够很好地对思维方法进行训练。

3.将学生课堂生成的问题转化为探究实验

教学中，学生对实验中出现的异常现象或理论知识与实际现象的冲突可能会产生兴趣和疑问，此时教师可引导学生对这些问题通过实验去探究，因为是探究学生自主提出的问题，这对学生的思维是一种高水平的训练。

三、化学实验教学中思维方法训练的案例

笔者以《久置的氢氧化钠固体的成分的探究》为例，谈谈如何在化学实验教学过程中训练学生的分析思维和综合思维。本内容安排在初三化学总复习初期，此时学生已具备相应的基础知识和基本技能，但尚不可以灵活地综合运用，面对复杂问题思维混乱。因此，本节课目标主要有两点：一是巩固基础知识和基本实验技能，二是训练分析与综合的思维方法，发展科学探究能力。

为激发学生兴趣，调动学生思维，教师先创设一个实际情境：“同学们，我们的化学实验室里有瓶氢氧化钠固体，放置时间比较长了，为物尽其用，我需要知道这瓶固体的成分是什么，请大家帮老师设计实验探究这瓶固体的成分。”然后学生开始进行实验设计，教师巡视发现有少部分学生能设计出比较科学严谨的实验，而有些学生设计的实验是不严谨的。接下来，教师安排学生对各自的实验方案进行交流，在学生的交流与讨论中形成最终的、严谨的实验方案。

教师点拨：这是一个复杂的问题，笼统的思考往往解决不了问题，或者无法正确地解决问题。因此，在解决比较复杂的问题时，我们可以按问题的逻辑关系将复杂的问题分解为若干简单问题，逐个解决（这里说的就是分析思维）。例如，我们可以把“探究久置的氢氧化钠固体的成分”这一复杂问题，分解成三个简单问题进行解决：

问题1：影响久置的氢氧化钠固体的成分的因素是什么？

问题2：受上述因素的影响，该固体的成分有哪些可能的情况？

问题3：待定成分是什么？应该如何检验？

解决问题1：氢氧化钠会与空气中的二氧化碳发生反应，发生变质，变质产物是碳酸钠。

解决问题2：在解决问题1的基础上，问题2就变得相对简单了，考虑可能存在生成的碳酸钠以及未变质的氢氧化钠。因此可得三种可能的情况，即三个猜想：

猜想1：未变质——氢氧化钠。

猜想2：部分变质——氢氧化钠和碳酸钠。

猜想3：完全变质——碳酸钠。

解决问题3：在解决问题2的基础上，问题3就转化成如何检验碳酸钠以及如何检验氢氧化钠。检验碳酸钠可以选用的试剂有稀盐酸、澄清石灰水、氯化钙溶液，检验氢氧化钠最常用的方法就是用酚酞溶液来检验，这样的话基本思路就有了。但要注意一个问题，我们最终把问题变成检验碳酸钠和氢氧化钠，是为了将问题简单化而将其分解，但在原问题中二者是在一个整体中的，因此最后还要回归原问题，即把二者的检验放到同一个整体环境中考虑，注意二者的相互影响（这里说的就是综合思维），这时就会发现，碳酸钠对氢氧化钠的检验存在干扰，必须选择合适的方法将其除去或转化为中性物质，这样就能使方案严谨了。

最后师生共同总结物质成分检验问题的一般思路：

（1）对物质成分进行合理猜想。

（2）对各成分的检验方法进行选择。

（3）考虑各成分之间的相互干扰，进行排除。

对分析与综合思维方法的训练主要体现在以上环节（实验设计环节）。

四、化学实验教学中思维方法训练的反思

1.选题要有较高的思维含量

思维具有内隐性，要对学生的思维方法进行训练，就要把内隐的思维外显出来。如果选题过于简单，学生很容易就能解决问题，就无法对其进行思维方法的训练。

2.要创设情景，激发学生的探究欲望

既然要对学生的思维方法进行训练，就要让学生进行深度思考，这种思考必须以学生发自内心的、积极主动的思考为基础。因此，我们提出探究问题时要将其置于一定的情境之中，让学生知道他的思考是有实际意义的，从而调动其思考的积极性。

3.要给予学生充分的思考时间

充足的时间是学生有序思考、全面思考的必要保障，如果不能给学生足够的思考时间，学生就会慌不择路，导致思考的结果是片面的、不完整的，这也会影响学生的自信心。

4.要充分发挥学生的主体作用

让学生自己从自己的实验设计的思路中总结思维方法，自己发现问题或互相