化学课堂教学中如何培养学生的科学思维能力，本文主要内容关键词为：培养学生论文,思维能力论文,课堂教学中论文,化学论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新的化学课程倡导将科学探究作为课程改革的突破口，促进学生积极主动地学习，使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。要想使学生学会科学探索，首先应该培养他们具有科学思维的能力。学生只有掌握科学思维的方法、养成科学思维的习惯，才会用科学方法分析问题和解决问题。课堂教学是化学教师培养学生的主渠道，所以化学教师应该注重利用课堂教学，培养学生的科学思维能力。
一、创新教学情景，培养学生学会提出问题
提出问题比解决问题更重要。只有有了问题，才能谈到解决问题，然后考虑解决问题的途径和方法。化学教师在教学过程中首先要鼓励学生寻找问题，多提为什么，这样做不但能激发学生的思维，活跃课堂气氛，还能培养学生提出问题的科学思维能力。例如，在探究补铁剂的成分时，教师不妨先请学生试着提出自己的疑问。学生问：“为什么叫补铁剂？是不是含有铁元素？为什么这种产品是糖衣包装？是不是含有能与空气反应而变质的成分？……”再如，在探究服用碳酸钡中毒后选用什么物质解毒时，教师提示学生选用硫酸镁是不是可以。经过探究，它能将钡离子变成沉淀，可以选用。学生提出问题：“是不是所有可溶性的硫酸盐都可以用来做解毒剂？比如，硫酸钠。”但对于学生提出的不切实际、甚至是错误的问题，教师不要讽刺挖苦学生，应该和学生一起分析、讨论问题的实质是什么，应该怎样准确地提出问题和表述问题。其实学生提出的问题越多，说明其对问题的探究兴趣越浓，看问题的角度越广，解决问题的思路越宽。
二、面对探究问题，鼓励学生大胆猜想
猜想是科学探究的重要环节之一。要培养学生具有猜想的科学思维能力，一定要让学生在实施探究实验前进行猜想，然后讨论这些猜想的合理性。这样的教学可以使学生养成猜想的习惯，以及掌握根据已有知识判断猜想的科学性的科学思维方法。例如，在探究铜与稀硝酸反应时，“这个反应能不能发生？”学生的回答不一。接着进行对猜想的科学性的讨论：“由于铜属于金属，稀硝酸属于酸，初中学过金属与酸反应的规律，是排在金属活动性顺序表中氢前面的金属才能和酸反应，铜排在氢后，所以铜与稀硝酸不反应。”“但这个规律中的酸指的是一般酸，而稀硝酸是强氧化性酸不属于一般酸，一般酸主要指稀盐酸和稀硫酸，所以铜应该能与稀硝酸反应。”经讨论，对铜与稀硝酸能反应的猜想大家认可。“如果能反应，产物是什么？通过什么方法、现象来判断猜想是正确的？”“应该生成氢气和硝酸铜。溶液由无色变成蓝色，生成的气体是无色的，而且能燃烧，燃烧产物是水。”“不应该生成氢气，因为铜与稀硝酸反应和锌与稀硫酸反应不属于一种类型。所以我认为铜与稀硝酸反应可能生成氮的氧化物，如一氧化氮、二氧化氮。如果生成一氧化氮，那么气体应该是无色的，而且遇到空气或氧气后变成红棕色的二氧化氮气体。如果生成的气体是二氧化氮，那么气体是红棕色的，而且遇到水后，气体体积变小并变成无色。”“可能生成氨气，检验的方法：生成的气体是无色的，而且气体溶于水后溶液能使无色酚酞试液变红。”“可能生成二氧化碳，检验的方法：生成的气体是无色的，而且气体能使澄清石灰水变浑浊。”“不可能生成二氧化碳，因为反应物中不含碳元素，根据质量守恒定律不可能生成二氧化碳。”“可能生成水，因为反应物中有氢和氧元素”……通过猜想和讨论，不但能巩固学生已学知识，而且能激发学生的求知欲望。
三、理解问题实质，设计探究方案
设计探究方案是科学探究活动必不可少的环节。计划是行动的前提，设计探究活动方案是实施探究活动必要的前提条件。如果实施探究活动前没有科学的、可行的探究活动方案，探究活动可能是盲目的，探究活动的成功率会很小，探究实验还可能存在风险，结果不但会降低课堂教学效率，还会挫伤学生对探究的兴趣和信心。设计的探究方案步骤一般如附图所示。
探究方案的步骤
四、善于总结方法，掌握知识规律
总结规律是科学研究的组成部分，没有总结规律这一环节，知识是零散的、不系统的，更不会出现定理、公式、公理等理论知识。总结规律也是科学探究活动的重要环节之一，从大量的个别事物、个别现象中寻找本质、规律，有利于学生更深刻地理解个别事物、个别现象，所以化学教师应该注重在课堂教学中培养学生总结规律的科学思维能力。例如，在讲授盐类水解时，通过实验发现，氯化铵、硝酸铜、硫酸铝等溶液显酸性，醋酸钠、碳酸钾、亚硫酸钠等溶液显碱性，氯化钠、硫酸钾、硝酸钠等溶液显中性，教师可以让学生试着从盐组成的离子种类（弱酸根离子、弱碱的阳离子、强酸根离子、强碱的阳离子）不同考虑，水溶液显酸性的盐、显碱性的盐、显中性的盐的组成各有什么特点，要求学生总结规律。学习水解原理后，教师鼓励学生总结规律：具有什么特点的离子水解？如果学生的表述不够简明，教师应该做最后总结：“谁弱谁水解，谁强显谁性，无弱不水解。”（由于大纲不要求弱酸弱碱盐的水解情况，所以对于感兴趣的同学教师可以单独做解释，或课下再讨论。）这些规律和原理会使学生进一步理解问题的实质——为什么有的离子水解而有的离子不水解；为什么有些盐溶液显酸性，有些盐溶液显碱性，而有些盐溶液显中性。通过这一教学环节，学生不但锻炼了总结规律的科学思维能力，同时也学会了从个别到般、从现象到本质的学习方法。
五、利用科学结论，指导化学学习
从实践到理论，再从理论到实践才是完整的科学探究过程。如果不实现用理论指导实践的环节，理论是没有意义的，寻找理论的行为也是徒劳的。所以科学探究活动不但包括总结规律的环节，还包括推理判断的环节。因此化学课堂教学中，化学教师应该有意识地培养学生推理判断的科学思维能力，使学生学会用推理判断的科学思维分析问题、解决问题。例如，根据元素周期律：同周期元素从左到右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素从上到下金属性增强，非金属性减弱，可以推断出氯气比硫的非金属性强，硫比氧气的非金属性弱。通过实验发现，氯气跟氢气在光照或点燃时发生爆炸而化合，生成的气态氯化氢十分稳定；而硫在加热时跟氢气起反应生成气态硫化氢，气态硫化氢不很稳定，在高温时可以分解；氧气跟氢气点燃时发生爆炸而化合，生成的水蒸气很稳定。这个教学环节不但有利于学生巩固所学的化学知识，而且有利于增强学生解决实际问题的能力。
六、通过反思评价，不断提高发展
反思评价是学生自我提高、自我发展的有效途径。通过反思评价，能够发现探究过程中的优点和不足，以便在以后的探究活动中继承优点、改善不足。教师一定要培养学生具有反思评价的科学思维能力，使学生在反思中成长、评价中进步。课堂上，无论是学生自己进行的探究活动，还是教师引导学生进行的探究活动，教师都应该让学生对探究过程和结果进行评价和反思。例如，在探究铜与稀硝酸反应时，我们按照化学书上提供的实验装置进行了实验，学生们一致认为看到的是生成红棕色气体，无法看到生成无色气体，以及无色气体转变成红棕色气体的过程，所以不能判断出铜与稀硝酸反应究竟生成的是一氧化氮还是二氧化氮，应该把实验装置进行改进。通过讨论，学生认为生成的气体不能接触空气或氧气。经过努力，把铜和稀硝酸反应的实验装置改为：取一个U型管，一端管口用带分液漏斗的橡胶塞塞住，并且在塞子下端插一根螺旋状的铜丝，另一端也一样，只是将分液漏斗换成长颈漏斗。在U型管中装满稀硝酸，U型管的一端塞上带长颈漏斗的塞子，把分液漏斗的活塞关上，用带有分液漏斗和铜丝的塞子塞住U型管的另一端管口。铜与稀硝酸接触后即刻反应，产生无色气体，该气体把U型管中的稀硝酸压到另一端的长颈漏斗中，反应完毕后打开分液漏斗的活塞，无色气体进入分液漏斗，无色气体立即变成红棕色的气体，同时铜又与稀硝酸反应，向分液漏斗中倒入水，红棕色气体又变成无色，现象很明显。学生对改进的实验评价很好。课堂教学中，教师有意识地培养学生形成反思评价的习惯，不但会使学生拥有对探究活动进行反思评价的科学思维能力，而且还会使学生拥有发现自己不足、他人长处的能力，从而使学生学会向他人学习，永远处于不断完善自己的成长过程中。