引导自主探究和拓展思维空间论文

　　化学是一门以实验为基础的自然科学，科学探究是开发学生的潜能、培养学生创新能力的有效途径。而创新教育的实质，就是要求教育者通过加强对学生思维发散性、变通性和独特的训练，使学生养成良好的思维习惯，遇事惯于质疑、质问，敢于自主探究，拓展自己的思维空间，从而具有探索问题、发现问题和解决问题的能力，也才能不断强化自己的创新意识，形成创新精神，培养创新能力。
　　一、同中求异、突破定势思维。
　　思维的基础是求异，而思维定势是阻碍求异思维的绊脚石。现行的化学教材虽然已考虑了探究性实验，但仍有不少实验偏向验证性实验。所谓验证性实验，就是教师先讲讲理论再来演示实验，或者学生学过理论之后再＂照方抓药＂。它是在理论指导下完成的，主要用来检验理论的正确性，实验的现象和结论，学生心中有数，只是为了加深理解，寻找眼见为实的感受，这使学生对很多问题形成了思维定势。思维定势的形成往往会限制思维的变通，阻碍对新问题的解决，所以在探究实验的实际过程中要引导学生打破思维定势，帮助学生改变在实验过程中一成不变的思维老路，鼓励学生自觉且能动的参与、大胆地想象和积极地探索。在实验中细心观察，认真地记录，实验后认真分析，透过现象看本质，从而使学生认识到同一实验可以有不用的实验方法，提高学生的应变能力。例如，教材p114页中有关＂二氧化碳性质＂的验证[实验6-5]中，我在引导学生完成教材验证实验过程中，发现有一位学生用一烧杯盖在两只高低不同的燃着蜡烛上方＂玩火＂。我灵机一动，提出以下设问：＂同学们，像小李同学那样把烧杯盖在蜡烛上方，火焰会熄灭吗？哪一只先熄灭呢？为什么？＂这时间同学们异口同声地回答：＂会熄灭。因为蜡烛燃烧产生CO，且熄灭的顺序是自下而上。＂＂是吗？为了验证同学刚才的结论，请同学们像小李同学那样也做做这一实验吧！＂经过同学们的自主探究，结果发现蜡烛熄灭的顺序是自上而下。与前面的实验完全相反，绝大部分同学疑惑不解，议论纷纷。最后经过引导，一部分学生终于领悟了其中的道理：蜡烛燃烧时产生二氧化碳气体的温度比周围空气温度高许多，密度相对小，所以上升聚积在烧杯顶部，从而使上方的火焰先熄灭。同时也让学生联想到日常生活中，发生火灾时，室内燃烧放出的二氧化碳和毒气在高处，我们应俯伏前行。
　　以上实验，不但可以培养学生的求异思维，还启示同学们应学会认真发现问题，分析问题，透过问题的现象看本质，克服定势思维，才能使我们的能力逐步拓展，逐步深化。
　　二、举一反三，培养发散思维。
　　一个实验命题，多种探究实验设计，能培养学生发散的思维。通过一个实验命题的多种探究的实验设计的方法，激发学生自主探究的热情，使不同的知识得以综合运用，深化了对已学知识的认知和掌握，从而拓展了思路，提高分析问题和解决问题的能力。例如，＂请设计鉴别氧化铜粉末和铁粉的实验方案。＂面对这样的实验命题，学生们的思维导常活跃，提出多种设计方案：如，用试管，取其中一种粉末少许，滴加少量稀硫酸，若有气泡冒出，且溶液呈浅绿色的是铁粉；用一试管，取其中一种粉末少许，滴加少量稀硫酸，若没有气泡冒出，且溶液呈蓝色的是氧化铜粉末；用一小烧杯取少量的其中一粉末，加入少量的硫酸铜溶液，若黑色变为红色的是铁粉；用两小烧杯各取少量粉末，用水润湿之后，敝口放一至二天后观察，有红褐色物质产生的是铁粉；各取少量粉末，平铺于滤纸上，用磁铁在滤纸下方移动，能随磁铁移动而动的是铁粉……。又如：＂请同学们设计鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液的方案。＂同学们通过自主探究之后总结出多种探究方案。如采用酸碱指示剂或PH试纸；采用硫酸铜溶液或用硝酸酸化的硝酸银溶液；用玻棒名蘸取溶液烘干……
　　以上实验方案的设计充分体现了同学们在自主探究活动中，灵活地运用了物质的物理性质和化学性质。这些方案闪烁着学生们创造性思维的点滴光芒。教师通过这样命题的训练，不仅能激活课堂气氛，发辉学生的主体能动性，还有利于培养学生的发散思维。
　　三、大胆质疑，发展创新思维。
　　托尔斯泰说：＂如果学生在学校没有学会创新，那么他的一生就只会模仿和仿效。＂这就要求教师不能只教学生背经诵书，而要在教学实践中刻苦钻研，挖掘教材中蕴藏的多方面的因素，促进学生创新能力的发展。从目标到方法，全方位地引导学生去开拓、探索、创新，让学生在自主探究实践中认识自我，认识世界、勇于进取、大胆质疑、大胆革新，做创造性活动的主人。如：在探究不同物质的分子间间隙不同的实验时（该实验是利用量筒将100ml的水和100ml的酒精混合后，可以观察到其总体积小于200ml。）有位同学指出该实验现象不太明显，因为200ml的量筒口径过大，液面下降的刻度很难比较，能不能改用容量瓶呢？这个问题也启示了我，我灵机一动，抓住契机，及时鼓励学生：＂可以！请同学们设计出实验方案来。＂这时同学们情绪异常激昂，课堂气氛异常活跃。各个实验小组的同学都投入到实验方案的设计中。我通过巡视，发现有三组比较有代表性的方案：（一）、（1）根据容量瓶的大小，称取一定量的食盐；以每100ml水加入食盐10~20g。（2）先把食盐加入到容量瓶中，再加水至容量瓶的刻度线。（3）振荡容量瓶，使食盐完全溶解，静置一会儿，观察液面是否下降。（二）第二组的方案与第一组基本相同，只是把加入的食盐改为氢氧化钠固体。（三）（1）先在容量瓶的口径上定下一定容积的刻度线；（2）向容量瓶中加入一半容积的酒精（或水），再加入水（或酒精）至刻度线；（3）振荡容量瓶，静置一会，观察液面有何变化。利用上面三方案做完实验之后，三组的同学都满脸疑惑，他们都坚信自己的改进和操作是对的，而为什么液面的变化差别这么大呢？这时我引导学生们从容量瓶加入物质后的温度不同和加入容量瓶物质的顺序不同会有不同的现象，再作进一步的探究。经过同学们的进一步的讨论、探究，同学们终于得出了问题之外的问题的答案：因氢氧化钠固体溶于水能释放大量的热，使溶液体积增大，因此，在做该实验时，选择固体药品要选择溶解放热和吸热都不明显的，并且溶解速度不宜过快的固体药品；第三组实验是因为水和酒精的密度不同，若加入的.顺不同现象不同。在做该实验时应先加水再加酒精，现象才会比较明显。
　　经过对学生们创新意识的肯定和激励，学生们的思维呈螺旋状向前发展，创新意识也不断增强，学生对化学实验的浅层兴趣自觉迁移到对学习化学知识的深层乐趣，随着创新意识的不断增强，进而转化为永久性志趣。
　　四．异中求同，培养综合思维能力。
　　求同思维，是一种有方向、有范围、有条理的收敛性思维方式，与发散思维是相对应的。在学生的自主探究的过程中，学生的思维容易出现为某一实验目的的探究而探究，甚至出现只为一时的兴趣而随意实验，不着边际的实验，思维中表现出＂散而不聚，放而难收＂的现象，缺乏对自主探究中得到信息、结论进行分析、比较、综合、归纳、演绎，使知识综合化、系统化、规律化的能力，会影响思维能力的提升，也使学生思维的有序性，综合性存在着局限。因此教师在引导学生自主探究的过程中，要严格遵循学生认知发展的阶段性特点，照顾到学生认识水平的个体差异，在激励学生发散思维大胆创新的同时，应注意加强学生的综合能力、归纳能力的训练，引导学生把零散的信息和经验进行整合，使思维系统化、规律化，有利于从感性的认识向理性的认识进化。例如：实验室用＂高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰＂加热制取氧气时，因为它们反应物都是固体，都需要加热，所以把它们发生装置总结为＂固+固＂加热型；把＂用过氧化氢和二氧化锰＂制氧气和用＂石灰和稀盐酸＂制二氧化碳气体的实验，总结为＂固+液＂不加热型。又如前面学生们设计的探究＂分子之间存在间隙＂的三个不同方案中，都依据相同的原理，那就是：不同种类的分子之间间隙是不同的。
　　总之，新教标给我们化学教学提出了更高的要求，如何在新形势下的教学中克服学生思维障碍，拓展思维空间，提高思维品质，是一个十分重要的课题，但只要我们坚持以教师为主导，学生为主体，以培养学生的思维为已任，以培养新时代有用人才为目标，就一定能拓展学生思维的空间，增强思维弹性，提高学生整体素质。
　　参考资料：2007年第9期《中学化学》2008年第4期《中学化学》