劉秋芳

[摘 要] 課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維的主場地，實驗探究是培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科思維的重要渠道。通過具體的實驗探究課例，闡述化學(xué)學(xué)科思維方法的培養(yǎng)，化學(xué)學(xué)科思維方式的形成，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

[關(guān)鍵詞] 初中化學(xué)；學(xué)科思維；實驗探究

恩格斯在《自然辯證法導(dǎo)言》中指出“思維著的精神是地球上最美的花朵”，可見人類思維的重要性。要想改變?nèi)说乃季S最好的途徑就是通過學(xué)校各個學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)科思維是學(xué)科學(xué)習(xí)的靈魂。因此，一線教師的課堂教學(xué)要注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的學(xué)科思維。本文就結(jié)合一堂初中化學(xué)實驗探究課談?wù)剬W(xué)科思維的培養(yǎng)。

一、化學(xué)學(xué)科思維的內(nèi)涵

學(xué)科思維：指在系統(tǒng)的學(xué)科學(xué)習(xí)中通過體驗，認(rèn)識及內(nèi)化等過程逐步形成相對穩(wěn)定的思考問題，解決問題的思維方法和價值觀[1]?；瘜W(xué)學(xué)科思維：是指從化學(xué)視角認(rèn)識物質(zhì)，逐步形成相對穩(wěn)定的思考問題，解決問題的思維方法。中學(xué)生化學(xué)思維的發(fā)展是從化學(xué)知識建構(gòu)到化學(xué)基本觀念生成到化學(xué)素養(yǎng)達(dá)成的重要橋梁與必經(jīng)途徑[2]。

二、基于學(xué)科思維培養(yǎng)的初中化學(xué)實驗探究案例剖析

人教版（2012課標(biāo)）九年級化學(xué)下冊第十一單元課題1《生活中常見的鹽》中，介紹了碳酸鈉的俗稱、用途，以及兩個性質(zhì)實驗。初中階段碳酸鈉是最重要的一種鹽，中考中檢驗、鑒別、推斷、除雜、探究等綜合題都離不開碳酸鈉的知識。也是初中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)最難突破的瓶頸。為解決這個難點，并培養(yǎng)與提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維，筆者安排了一節(jié)實驗探究課：《探究是什么微粒的存在使碳酸鈉溶液顯堿性》。

（一）學(xué)習(xí)興趣激發(fā)問題

學(xué)科思維的培養(yǎng)離不開學(xué)科知識的建構(gòu)，也離不開學(xué)科情感的滲透。充沛的學(xué)科感情是學(xué)科思維的源泉，因此課堂上教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)科情感教育，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與激情，喚醒學(xué)生的問題意識。

[環(huán)節(jié)1]史學(xué)導(dǎo)引，觀看視頻“侯德榜事跡”

[問題1]視頻中侯德榜做出了哪些貢獻(xiàn)？從侯德榜身上你學(xué)到了什么？

[設(shè)計意圖]本課是以介紹“侯德榜制堿的艱辛歷程”作為課題的開端，讓學(xué)生感受科學(xué)家解決突破科研難關(guān)時表現(xiàn)出的一種鍥而不舍的研究精神，體會化學(xué)作為一門學(xué)科對社會的發(fā)展和進(jìn)步起到不可估量的作用，同時被侯德榜的勤備、愛國、創(chuàng)新精神感染，從而激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感，迅速調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究欲望，喚醒學(xué)生的問題意識。

（二）學(xué)科思維方法培養(yǎng)

“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是化學(xué)學(xué)科思維的核心，反映的是化學(xué)學(xué)科思維方法。在初中化學(xué)課堂教學(xué)中教師要培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識和實證思維；建立“探究物質(zhì)性質(zhì)及其原因的研究步驟”的認(rèn)知模型思維；通過分析推理所收集的證據(jù)，根據(jù)自身已有的知識水平得出結(jié)論。而不是教師用簡單的一句話告知學(xué)生實驗事實或結(jié)果?；瘜W(xué)教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實驗、體驗等手段認(rèn)識化學(xué)現(xiàn)象，“看到”化學(xué)變化是怎樣發(fā)生的？因為化學(xué)實驗有其自身的復(fù)雜性和學(xué)生的差異性，如現(xiàn)象的產(chǎn)生與所用試劑的量有關(guān)、試劑的濃度有關(guān)、試劑的滴加順序有關(guān)；還與周邊的環(huán)境、溫度、學(xué)生的操作規(guī)范等有關(guān)。只有學(xué)生親自體驗，實證探究，才能有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維。

[環(huán)節(jié)2]實驗驗證：事實說話培養(yǎng)學(xué)生實證思維

[問題2]“侯德榜制堿”制的是什么物質(zhì)？為什么俗名叫純堿？怎么設(shè)計實驗證明它的溶液顯堿性？并分組驗證。

[方案1]取少許樣品于試管中，滴加少量紫色石蕊溶液或無色酚酞溶液中，觀察顏色。

[方案2]用玻璃棒沾取少許樣品于pH試紙中，觀察顏色變化，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照。

[設(shè)計意圖]引導(dǎo)學(xué)生從已有知識走進(jìn)課堂，讓學(xué)生逐步形成認(rèn)識物質(zhì)的方法，培養(yǎng)學(xué)生簡單設(shè)計實驗方案的能力，培養(yǎng)學(xué)生思維先發(fā)散后集中，學(xué)會能從材料、成本、操作、現(xiàn)象、對環(huán)境的影響等角度選擇最佳方案。明確用無色酚酞溶液比紫色石蕊溶液現(xiàn)象更明顯，為后面的探究提供方便。

（三）學(xué)科思維方式形成

化學(xué)最典型的學(xué)科思維方式就是對宏觀辨識結(jié)果從微觀角度分析解釋、并用符號表征。教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生實驗探究，幫助學(xué)生對客觀世界有更清晰、更深刻的認(rèn)識理解，并培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從具體到抽象的思維方式，逐步形成宏微結(jié)合的學(xué)科思維。

[環(huán)節(jié)3]由表及里：深入探究形成“宏微符”思維

[問題3]根據(jù)教師提供的“碳酸鈉溶液、酚酞溶液、稀鹽酸、氯化鈣溶液、氯化鈉溶液”，分組探究“什么微粒的存在使碳酸鈉溶液顯堿性？”

[學(xué)生猜想]依據(jù)“元素守恒”的觀點猜想有：Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-

[引導(dǎo)]依據(jù)環(huán)節(jié)2排除H+，對OH-、HCO3-是否存在留個懸念，作為課后查找資料進(jìn)行探究。

學(xué)生設(shè)計實驗方案如下并驗證。如圖1。

[設(shè)計意圖]讓學(xué)生按“大膽猜想→精心設(shè)計→實驗驗證→討論修正→得出結(jié)論”的認(rèn)知模型思維，去揭示現(xiàn)象的微觀本質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生猜想、設(shè)計實驗方案、動手實驗、觀察、描述實驗現(xiàn)象和分析實驗現(xiàn)象并得出結(jié)論的能力；熟練應(yīng)用對比實驗、控制變量法、利用化學(xué)反應(yīng)使CO32-消失從而產(chǎn)生不同現(xiàn)象，反復(fù)驗證，逐漸形成“宏觀-微觀-符號”的學(xué)科思維方式。

（四）學(xué)科思維深化與升華

思維的最高境界是創(chuàng)造，要創(chuàng)造首先要培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。批判性思維活躍的學(xué)生在學(xué)習(xí)新內(nèi)容、新知識中能快速把握學(xué)習(xí)內(nèi)容，快速領(lǐng)會所學(xué)知識的精髓，洞察能力、遷移能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)悟性好。培養(yǎng)批判性思維的首要任務(wù)并不在于教師在課堂直接傳授現(xiàn)成的知識，而在于引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于修正，不斷嘗試，在實踐中建構(gòu)知識體系。

[環(huán)節(jié)4]敢于質(zhì)疑：深度剖析培養(yǎng)批判性思維

[問題4]對比并評價方案的合理性與嚴(yán)謹(jǐn)性，并能進(jìn)行修改。說明方案設(shè)計的思路是什么？（學(xué)生評價如圖2）

[設(shè)計意圖]通過小組的合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力、質(zhì)疑能力；敢于創(chuàng)新、不斷修正方案、大膽實踐的能力；培養(yǎng)學(xué)生具有證據(jù)意識，分析推理的能力，使方案越來越嚴(yán)謹(jǐn)；養(yǎng)成善于概括，總結(jié)的習(xí)慣，學(xué)會遷移、類推的思維方法，逐步形成解決問題的思維模型。

[環(huán)節(jié)5]拓展提升：留下懸念培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)力

“授人以魚不如授人以漁”，課堂教學(xué)中教師注重學(xué)科思維的培養(yǎng)，學(xué)科學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，假以時日，學(xué)生的學(xué)習(xí)力必將增強(qiáng)。因此，課堂教學(xué)中教師應(yīng)設(shè)置一些問題，讓學(xué)生去思考，以免部分學(xué)生“吃不飽”。

[問題5]部分同學(xué)對得出的結(jié)論：“碳酸根離子的存在使碳酸鈉溶液顯堿性”難以理解，于是教師講解：“碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，是由于溶液中的OH-引起的”。 請同學(xué)們課后查找資料探究CO32-在溶液中怎么轉(zhuǎn)化成OH-？

[設(shè)計意圖]讓學(xué)生學(xué)會查找資料，為高中水解的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

三、基于學(xué)科思維培養(yǎng)的初中化學(xué)教學(xué)建議

化學(xué)學(xué)科思維的培養(yǎng)不僅在實驗探究課中培養(yǎng)，還有基本概念與原理、元素與化合物、化學(xué)用語、化學(xué)計算等教學(xué)中同樣能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。

（一）學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科思維培養(yǎng)相融合

2017年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是由“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”五個維度素養(yǎng)構(gòu)成。學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科思維培養(yǎng)相輔相成，互相滲透，“宏觀辨識與微觀探析”是學(xué)科思維方式；“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是學(xué)科思維方法；科學(xué)探究是實踐，在探究中培養(yǎng)學(xué)科思維方法；創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維是學(xué)科思維中最高級的思維形式?！白兓^念與平衡思想”的素養(yǎng)培養(yǎng)中，初中化學(xué)著重探究與歸納化學(xué)反應(yīng)的條件和規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)科思維品質(zhì)；“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”屬于情感、態(tài)度與價值觀的素養(yǎng)范疇，偏感性，而化學(xué)學(xué)科思維偏理性，思維決定情感，當(dāng)然情感也影響思維。在化學(xué)教學(xué)中學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科思維培養(yǎng)相融合，會起到事半功倍的效果。

（二）充分挖掘教材資源創(chuàng)設(shè)真實的問題情境

基于學(xué)科思維培養(yǎng)的化學(xué)問題解決創(chuàng)設(shè)的問題情景必須真實化，真實的情境與化學(xué)知識同時服務(wù)于化學(xué)問題的解決，更有利于學(xué)科思維的培養(yǎng)。不同教材版本都蘊含著豐富的學(xué)科思維資源，只是教材顯示大多是學(xué)科知識，學(xué)科思維是隱性的，教師要充分挖掘教材資源將學(xué)科思維顯性化。如充分利用教材中實驗，包括演示實驗、實驗探究、家庭小實驗等；還有化學(xué)史、插圖、資料卡片、實驗裝置圖、一段文字、甚至一句話的理解，都可以挖掘出其中蘊藏著的學(xué)科思維。同時教師加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，加深對學(xué)科本質(zhì)的理解，創(chuàng)設(shè)真實、可信的問題情境，這種真實問題的解決有利于學(xué)生提升解決實際問題的能力。一線教師只有真正理解教材編寫的意圖，發(fā)現(xiàn)教材承載的功能，才能在課堂教學(xué)中盡可能地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李藝，鐘昌.談核心素養(yǎng)[J].教育研究，2015（9）.

[2]朱鵬飛.學(xué)科核心素養(yǎng)的研究進(jìn)展及其對中學(xué)化學(xué)教師的啟示[J].化學(xué)教學(xué)，2017（1）.

（責(zé)任編輯：張華偉）