化学教学中培养学生逻辑思维能力的实践分析

2022-11-24 01:54程晓丽上海市上南中学南校200123
教学管理与教育研究 2022年18期
关键词:化学实验过程

程晓丽(上海市上南中学南校 200123)

化学这门学科不仅考验学生的理性思考与判断能力,同时对学生的逻辑分析与推理能力也提出了更高的要求。尤其在学习化学反应原理时,学生只有运用分析、判断、推理等思维形式才能真正走进神奇的化学世界,才能挖掘出隐藏在化学现象背后的化学反应原理。因此,在实践教学中,教师应当充分发挥学生的主观能动性,为学生打造一个融趣味性、交互性、科学性为一体的高效课堂,以促进逻辑思维的快速养成。

一、设置问题情境,激活大脑思维

“课堂提问”是调动学习积极性、活跃课堂气氛、激活大脑思维的一条有效路径,但传统的教学模式往往强调“问题的解决结果”,却忽略了设置问题与解决问题的过程,以至于学生对教师提出的各种问题缺少分析、推理及理性判断过程,使课堂提问教学方法的有效性也无法体现出来。为了避免这种情况的发生,教师在课堂提问环节,应当遵循“分层设问、逐层递进、由浅入深”的原则,设置一些带有梯度的问题,引发学生的深度思考,在激活学生大脑思维的同时,使学生通过逻辑推理过程,对问题本源进行剖析和解读。在运用这种方法时,教师应当事先做好充分的准备工作,根据学生的个人学习能力、接受能力、领悟能力,设置一些类型不同、难度不同的问题,进而使每一位学生的大脑思维都能够得到充分锻炼。

以《常用的金属和盐》这一单元知识点为例,为了帮助学生更加直观地了解金属与盐的化学反应机理,教师在讲授本节课内容时,首先可以提出一些易于学生理解的问题,如“金属与盐发生化学反应也被称作什么反应?”这一问题实际属于一个概念性问题,如果学生掌握了置换反应的概念,那么该问题也将迎刃而解,因此教师可以利用这一简单的概念性问题作为教学切入点,直接激发和调动学生的参与热情,并且学生通过对置换反应概念的分析和研判,达到解决问题的目的。接下来,教师可以趁热打铁,加大问题的难度,围绕置换反应概念设置一个难度级别相对较高的问题:“如果在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液当中加入锌粒,锌首先会和硫酸铜发生置换反应,这一反应结束后才会和硫酸亚铁发生反应,这是为什么?”相比第一个问题,该问题主要考验学生的逻辑推理能力,学生是否可以在置换反应概念的提示下,对两种置换反应的顺序进行判断与分析。为了使学生的解题思路变得更加清晰,教师可以采取实验演示的方法激活学生的大脑神经。在教师的演示下,学生能够快速想出解题思路,即在置换反应的活动性顺序中,金属的距离大的,反应先发生,一个置换反应完全结束以后,另一个置换反应才会发生。

从以上方法可以看出,教师围绕同一个知识点,分别设置了两个不同类型、不同难度的问题,对化学基础较为薄弱的学生来说,第一个问题可以将学生直接带入深度思考中,当学生的大脑思维被激活以后,可以对第二难度较大的问题认真思考与剖析。学生可以借助难度不同的两个问题实现思维方式的过渡和转移,这样一来,学生的学习状态将变得更加轻松。而对于化学基础较为扎实的学生来说,由于第一个问题比较简单,学生可以将该问题作为一个“跳板和过渡平台”,将注意力直接转移到第二个问题上,这不仅能够夯实学生的化学基础,同时对逻辑思维能力的培养也将起到推波助澜的作用。

二、创建合作小组,布置学习任务

小组合作这种教学方法受到学生的普遍青睐,究其原因是由于合作学习凝结了集体智慧结晶,并且整个学习过程轻松没有压力感和紧迫感。尤其在针对某一个问题或者某一项学习任务探讨与分析时,每一位小组成员都能够将自己的想法和观点表达出来,然后通过整理、归纳、总结的方法得到一个确切的答案。由此可以看出,学生的讨论过程实际上是大脑思维由静态特征向动态特征转变的过程,当学生的大脑思维进入一个异常活跃状态以后,对问题的理解力、分析力、判断力自然会大幅提升。基于小组合作学习的这一显著特征,在化学教学课堂,教师可以事先将学生划分为4~6个合作学习小组,然后为各小组布置一个合作学习任务,让各小组通过讨论、思考、辩论、分析的方法共同完成任务。

以《溶解度》的单元知识点为例,在讲授新课程之前,教师可以给各小组布置一项实践学习任务,即NaCl是否可以无限制溶解在一定量的水中?如果改变条件,是否可以继续溶解?由于NaCl是日常生活当中常见的一种调料,因此,针对这项实践学习任务,各小组完全可以通过协作实验的方法得出最终的正确结论。比如,第一小组准备了一个盛水的烧杯、一袋食盐,实验开始以后,首先将一小部分食盐倒入烧杯内,这时学生发现食盐全部溶解在水中。然后再向烧杯内倒入少量食盐,这时食盐也全部溶解。接下来,学生将剩余的食盐全部倒入烧杯,结果发现烧杯中的食盐只溶解了一部分。为了完成教师布置的学习任务,学生需要改变条件观察食盐的溶解度,即向烧杯当中继续加入足量的水,当烧杯中的储水量增加以后,学生发现剩余的食盐也被全部溶解。由此可以得出最后的结论:NaCl不能无限制溶解在一定量的水中,但如果改变条件,NaCl可以继续溶解。在实验过程中,由于小组成员能够精诚协作、合理分工,所以,学生能够顺利完成实验任务。同时,在改变实验条件时,小组成员经过了仔细斟酌和热烈讨论,并及时将个人建议与一些好的想法分享出来,这就为快速获取实验结论奠定了坚实基础。

通过这种小组合作的方式,学生看问题、想问题的视野变得更加开阔,更为重要的是,小组成员针对同一个问题进行分析和推理的过程,可以激发和带动学生的学习热情,在这种情况下,学生的逻辑思维意识更容易形成。因此,小组合作学习在培养逻辑思维能力方面能够产生以下促进作用:首先,学生的专注力更为集中,每一位小组成员都将围绕教师布置的学习任务分析、讨论和推理,这就使学生的大脑思维空间所容纳的可用信息量逐步增多,当小组成员经过讨论后,脑海中具有实际应用价值的信息量将变得越来越少,直到剩下唯一的可参考信息,即最后的正确结论。这种对信息进行分析和筛选的过程,实际上也是逻辑思维意识逐渐形成的过程。其次,由于小组成员的学习能力、领悟能力存在较大差异,因此,在对学习任务分析和思考时,也会得到许多不同的结论,在这种情况下,小组成员需要对每一个结论进行验证,有的结论甚至要经过多次验证,才能确定结论的准确性。从这一点可以看出,学生在分析和验证结论过程中,大脑思维是处于高度活跃状态的,即便是化学基础薄弱的学生,也会沉浸在这种分析、讨论与合作学习的融洽氛围中。久而久之,学生的逻辑思维能力将提升至一个全新的高度。

三、开展生活实验,探究化学原理

化学知识与现实生活之间具有高度的契合度,即化学现象、化学原理均在现实生活中得到切实体现。正如我国教育家陶行知先生所说:“真正的生活教育是以生活为中心的教育,是供给人生需要的教育,是生活所原有的,生活所必需的教育。教育与生活是同一过程,教育含于生活之中,教育必须和生活结合才能发生作用。教育以生活为前提,不与实际生活相结合的教育不是真正的教育。生活决定教育,有什么样的生活便有与之相应的教育,只有在生活中求得的教育才是真正的教育,实际生活是教育的中心,文字、书本只是生活的工具,不是生活的本身。因此,生活教育的内容是随生活的变化而不断发展的。”从这段经典的论述中可以看出,整个教学过程中只有融入生活化元素,教学成效才能凸显出来。

以“小苏打与白醋”发生化学反应的生活小实验为例,该实验需要的主要材料包括小苏打、白醋、玻璃杯、玻璃片、细木条、火柴。为了帮助学生理解该实验的化学原理,教师可以将实验任务交由学生自主完成。首先,将小苏打缓缓倒入玻璃杯,再把白醋沿着杯壁缓慢倒入,小苏打与白醋的比例为1∶3,当二者混合到一起之后,需要立即用毛玻璃片盖住玻璃杯,这时,学生可以从多个角度观察实验现象,学生发现,玻璃杯当中产生了大量的气泡,同时伴有杯壁变凉现象,点燃的细木条伸进玻璃杯,发现细木条立即熄灭。在这个生活小实验中,小苏打的主要成分为碳酸氢钠,而白醋的主要成分是乙酸,当这种物质同处在一个玻璃杯时,将生成二氧化碳,燃烧的细木条在遇到二氧化碳之后快速熄灭。在整个实验环节,学生主要经过了对实验现象的分析过程、对实验原理的探究过程、对实验结论的验证过程,由于选取的实验材料是现实生活中较为常见的物质,所以,实验过程更能激发学生的学习和探究兴趣,在这种学习兴趣的激发下,学生更乐于探究和分析实验原理。

由此可以看出,生活实验是将理论知识转化为实践应用知识的一种有效方式,而学生在对实验原理分析思考时,头脑当中会闪现出一个真实的生活化场景,当学生的思维意识融入这一场景后,想问题、看问题的角度也将发生变化,而不只是停留在书本上面。因此,将生活化元素与化学教学过程融合到一起,一方面可以进一步加深对实验现象、实验原理的印象,使学生能够在最短的时间内消化本节课所学习的知识点;另一方面,学生的分析力、思考力、判断力能够得到充分锻炼,即受到生活实验情境的影响,学生获取化学知识的状态将逐渐从被动过渡到主动,这一过程的成功转化正是逻辑思维意识逐步形成的过程,久而久之,学生所掌握的化学知识将更加丰富。

四、结语

逻辑思维能力是学好初中化学知识所应具备的基本能力,基于此,教师在开展实践教学活动时,应当着重围绕学生的主观意识形态,让学生在学习化学知识的过程中,能主动分析、探究各种化学现象与化学反应原理,进而在提高逻辑思维能力的同时,为学好化学知识做好铺垫、打牢基础。

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