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汪涛:初中化学教学中批判性思维培养与运用
时间:2008/5/26 22:28:49,点击:0


“教育的任务是毫不例外地使所有人的创造才能和创造潜力都能结出丰硕的果实……这一目标比其它所有的目标都重要。”因此,中学化学教学应结合学科特点,挖掘学科教学的潜力,培养学生的创造能力。
在培养学生的创造能力方面,大多立足于培养学生的创造性思维。但我认为,首先要培养学生的批判性思维。因为批判性思维是一个人对自己或别人的观点进行反思、并提出质疑弄清情况和进行独立分析的过程。它是创造性思维的基础,可以提高创造性思维的准确性。具有批判性思维的人,在处理各种问题的时能够客观地考虑正反两个方面的意见,虚心地进行自我检查,坚持正确的观点,放弃错误的想法。而缺乏思维批判性的人,往往走两个极端:或者自以为是或者人云亦云。而现在的很多中学生的思维特点恰恰是非常缺乏思维的批判性,在学习过程中轻信权威、不愿独立思考,不愿创新、不会创新。因此在教学过程中应把培养学生批判性思维作为一个非常重要的内容,要让学生具备敢于批判的精神,养成善于批判的习惯。那么在教学中应该如何培养培养学生的批判性思维呢?
一、改变教学观念,选择有利于培养学生批判性思维的教学方法
要培养学生的批判性思维一定要抛弃传统“师道尊严”的教学观,树立教师与学生是平等的这一教学观。教师与学生一定要平等,允许学生对教师的观点提出质疑,允许学生有不同的看法和思想,这是培养批判性思维的前提。
教师在选择教学方法时也要摒弃应试教育 “老师讲、学生听、老师写、学生抄、老师考、学生背、” 这一老套路。大量事实说明,这种把获得知识作为教学的主要目的,把灌输知识作为主要手段的教学方法不仅学生学习被动,教学效率低下,而且影响学生的身心健康,妨碍学生的个性发展,使他们不善独立思考,不会独立思考,判断力和批判力渐渐地丧失殆尽。因此,教学方法上定要有所变化,尽量多采用有利于学生批判性思维发展的方法,如激疑法、发射法、比较法等。
激疑法是激砺学生生疑、析疑的种方法,现代认识论认为,人的思维是在实践中遇到需要解的问题时产生的,是在不断发现问题和解决问题的过程中发展的,而且“教师的工作并非只是传授知识,甚至也不是传授知识,而是以陈述问题的方式介绍这些知识,把它们置于某种条件中,并把各种问题置于其未来情景中,从而使学生在答案和建广泛的问题之间建立一种关系。”所从教学过程中要不断引导和鼓励学生生疑、析疑、释疑,这样有助于激发学生的兴趣,有助于提高学生学习的积极性,有了主动学习的积极性,学习就便具有持久的内在动力,也能够在学习过程中不断提出各种新的问题。
激疑法的运用在化学教学中处处可见,不仅让学生学的主动,而且通过一些问题的提出,对书本上的一些基本原理和概念追根溯源,可以有效的培养学生的批判性思维。如初中化学教材中一个重要的基本定律:质量守恒定律,它指出:“在化学变化中,参加化学反应的各物质质量的总和等于反应后生成的各物质质量的总和”。但是在化学变化中一定伴随有能量的变化,而能量的改变势必又会引起质量的变化,也即是说在化学反应中质量并不守恒。此时可提出一系列的问题如“质量真的守恒吗?”、“它的运用有没有限制?”、“为什么仍然可以利用这个定理”等问题,指导学生进行讨论并查阅相关资料,让他们得到合理的解释,更深刻地理解该定律,并使学生感受到在化学中,甚至是更广泛的各种学科中定律并不一定是完全正确的,运用时要注意其适用范围和限制条件。
发散法又称求异法,即对同一问题探求不同答案的一种方法实际上发射法所涉及的发射式思维是构成创造性思维的主要成分,是进行创造活动的主要方法,但同时我认为它也是批判性思维的基本方法之一,因为批判性思维的特点之一就是要从不同角度来进行思考并提出各种质疑。由于学生在长期的学习中会形成思维定势,它虽然可以维持心理活动的稳定性和前后一致性,能使学生在学习时驾轻就熟、并能熟能生巧,但同时它消极作用也非常明显,即妨碍思维的灵活性使学生的思维陷于惰性和呆板。而发射法的一个重要目的就是引导学生打破思维定势,培养他们的多向思维、批判思维的能力。
例如,初中化学第一章《空气 氧》中讨论空气的成分时,为了探知空气主要由哪些气体组成的,教材中利用了在倒扣于水槽中的玻璃钟罩内燃烧过量红磷的方法,此时可提出还有哪些其它的方法;又如在第五章学习一氧化碳性质的时对于实验后对剧毒的尾气如何处理等问题,都是利用发射法训练学生思维的典型事例。教师在学生思考时,可以作充分的启发和引导,不必急于对学生的设想作出结论,应多鼓励学生多从不同的角度来思考问题,以保护学生学习的主动性和自信心。
简而言之,教学方法的选用应充分发挥学生的主体性,尽可能多地提供学生质疑、思考和独立分析的机会,以此培养学生的批判性思维。
二、充分利用化学实验,培养学生批判性思维
化学是以实验为基础的自然科学,实验教学是化学教学的一种最有效的教学形式,它具有目的性、探索性、致实性和易感知性,能为学生正确认识物质及其变化规律提供事实,能培养学生观察分析问题、解决问题的能力,能培养学生实事求是、严谨认真的科学态度和科学方法。因此在教学中教师不仅要重视化学实验,提高实验教学的质量,更应利用化学实验注意培养学生的批判性思维。
化学实验教学中一个重要的组成部分就是演示实验,演示实验为学生提供感性认识的材料,并激发学生积极思考探求未知化学世界奥秘的积极性。演示实验中很重要的一点是怎样指导学生观察,并从观察到的各种现象中分离出重要的、有用的信息,为解决问题提供线索。对于初中学生,由于刚刚接触化学实验,往往只对实验的一些明显的实验现象感兴趣。所以在做演示实验时,教师应该明确演示实验所要达到的目的和实验的具体要求,设计好课堂设置的疑问,引导学生自主地观察,教给学生正确的观察方法,以便让学生能观察得全面细致。而且教师应把实验中的各个操作交代清楚并说明道理,并要引导学生思考为什么这样做。并且在实验中不应只让学生注意那些教师想让他们注意的细节,可以让学生从不同角度来把握实验现象,也许能从中找到新的发现。
另外要正确引导学生看待实验结果和数据。一方面应实事求是,尊重客观事实,以实验中得到的数据为依据来做出解释和结论;另一方面,在实验现象与事实不符或结果与课本的结论相悖时,应作全面且充分的分析,要从实验的用品、仪器、条件等方面与书本或资料上的作比较,以期得出合理的解释。如学生实验“氢气的燃烧”中,空气中氢气火焰的颜色应该是微弱的不易察觉的淡蓝色,但如用玻璃导管制成烧嘴引出氢气点燃一段时间后,火焰会成较明亮的黄色。学生通常对此会比较迷惑,实际上这是因为普通玻璃中含有钠离子的缘故,只要换成铝制的烧嘴就不会出现黄色的火焰了。除了各方面作比较,还应鼓励学生对书本和资料提出质疑,虽然初中阶段教材中的实验数据在可靠性上没有多大的问题,但从接触化学学科伊始,就应培养学生科学的实验态度,养成善于批判的习惯。
三、利用化学发展史实,培养学生的批判性思维
可以说化学发展史是人类不断向自然界挑战的历史,从火的使用到金属的冶炼,从炼制点金石到合成有机化合物,从火药的发明到核能的利用,无一不是人类不断进取、努力探索的结果;其中也充满了新发现、新理论与传统观念的矛盾冲突,充满了年青后生与学术权威的艰苦抗辩。化学史上成功的或失败的人物以及他们的经历,为培养学生的批判性思维提供了丰富的素材。
例如普利斯特里(Priestly,J.1 733-1 804)1 774年他利用一个大凸透镜聚光对汞锻灰(氧化汞)加热,发现很快产生了气体,他用排水集气法收集了这种气体,蜡烛在它里面能剧烈燃烧。他所发现的就是重要的化学元素氧所组成的氧气。遗憾的是,由于他深信燃素学说,因而认为这种气体不会燃烧,所以有特别强的吸收燃素的能力,只能够助燃。因此,他把这种气体称为“脱燃素空气”,把氮气称为“被燃素饱和了的空气”。 1 773年左右,瑞典化学家舍勒(Scheele,C.W.1 742-1 786),用两种不同的方法制得了他称之为“火气”的气体,并用实验证明空气中也存在着“火气”。他所制取的火气实际就是氧气,发现时间比普利斯特里发现氧还早一年。同样令人遗憾的,舍勒也是燃素学说的坚信者,他认为火是火气与燃素生成的化合物。可见普利斯特里和舍勒虽然都独立地制得了氧气,却不能认识氧气。正如恩格斯所指出的,由于他们被传统的燃素学说所束缚,“从歪曲的、片面的、错误的前提出发,循着错误的、弯曲的、不可靠的途径进行探索,往往当正确的东西碰到他鼻尖上的时候他还是没有得到正确的东西”。 而拉瓦锡(Laroisier,A.L.1 743-1 794)在1 774年10月重做了普利斯特里的实验,证实了加热汞锻灰时逸出的气体重量与汞锻炼成锻灰所增加的重量相等。这是拉瓦锡用来推翻燃素学说最有力的证据。后来他做了大量的燃烧实验都说明燃素是不存在的。1 777年他确认空气是两种气体的混合物。一种是能助燃的、有助于呼吸的氧气;另一种是不助燃的、无助于生命的氮气。1 789年,拉瓦锡出版了他的名著《化学纲要》,以大量的实验事实为根据,系统地、全面地批判了燃素学说,掀起了一场化学革命。
大约氮气发现的百年之后,英国化学家瑞利(Rayleigh,J.W.S.1 842-1 919),一方面从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气;另一方面从氮化物分解制得氮气。他把这两种来源不同的氮气进行比较,发现在正常状态下前者的密度是1.2 572克/升,后者的密度是1.2 508克/升,为什么空气中的氮气密度大呢?是不是还有较重的不活泼气体?英国化学家莱姆塞(Ramsay,W.1 852-1 916)用燃烧的镁与空气中的氮气作用,以除去空气中的氮,结果剩下少量的稀有气体。经光谱检验,证明是一种新的气体元素叫做氩。由于他先后发现氦、氖、氪、氩、氙,获得了1 904年诺贝尔化学奖。如果瑞利和莱姆塞缺乏批判性思维,那么人类对空气组成的认识也许将推迟若干年。
总之,化学教学中应该关注批判性思维的培养,这样才能真正有利于学生创造思维和能力的培养。“科学的精神即是批判的精神”,“不满足已有结论,不相信唯一正确的解释,不迷信权威的仲裁,不屈服于任何外在压力而放弃自己的主张。”这正是我们这个时代所需要的。

主要参考文献:
1、贺湘善、吴俊明:《化学学科教育学》,首都师范出版社2001年版。
2、刘知新主编,刘知新、王祖浩著:《化学教学系统论》,广西教育出版社1996年版。
3、雅克•德洛尔等著:《教育:财富蕴藏其中》(UNESCO教育丛书),教育科学出版社1996年版。
4、黄焕金:《科学认识论》,《世界弘明哲学季刊》(http://www.whpq.com)2000年6月。
5、《创新教育》,江苏省教育科学研究所1999年11月。

 

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