化学实验教学中培养批判性思维的几种方法

李正

R·Ennis1989年提出：批判性思维是对做什么和相信什么作出合理决策的能力。可见批判性思维是指抓住中心思想或议题，判断证据的准确性和可靠性，判断推理的质量和逻辑的一致性，觉察那些已说明或未加说明的偏见，评价该中心思想或议题的价值和意义。作为化学研究的重要手段——化学实验，充满了复杂的矛盾和难辨的真伪，实验的设计、操作，都必须借助批判性思维来认识和解决。因此，在化学实验教学中,利用这一宝贵资源,培养学生的批判性思维就显得非常重要。本人在这方面做了一些探索，现介绍如下，仅供参考。

一、在演示实验活动中培养批判性思维

著名化学家戴安邦先生曾经说过：“只重视传授知识和技术的教学是片面的化学教学，全面的化学教育要求化学教学既要传授化学知识与技术，更应训练科学方法与思维，还应该培养科学精神和品德。”戴安邦先生的这段话也正体现了当今新课程改革要求下新的教学理念。从传统教学观点来看，课堂演示实验应当是老师动手学生看，课堂演示、实验的改进，也应是老师当主角。例如，我在改进氯气性质演示实验中，引导同学们做了如下的尝试：

次氯酸的漂白作用

【老师演示】演示人教版必修1［实验4~4］、［4~5］

【启发思考】本实验的目的是什么？从节省药品、减少污染、便于观察、操作方便等方面考虑，课本实验有哪些不足？应如何改进？

【学生讨论】学生讨论后指出以下几种不足：

1.氯气只是在布条表面反应，现象可能不明显。用集气瓶作反应容器消耗氯气太多，浪费药品。

2.打开玻璃片，氯气泄漏，污染教室环境。

【设计方案】根据以上不足，提出以下主要方案：

1.课前在实验室用针筒贮存氯气，用玻璃管作反应容器，增添吸收氯气装置。

2.实验时将氯气推入装有一条半截潮湿半截干燥的有色纸卷的玻璃管中，多余的氯气被碱液吸收。

【动手操作】老师提供一支50ml盛有干燥氯气的针筒、玻璃管、橡皮管及盛氢氧化钠溶液的烧杯。学生在直玻璃管中装入一条卷成筒状的红纸卷（将一端伸入水中蘸湿），然后将干纸卷一端连接在针筒的橡皮管上，另一端用橡皮管连接直角玻璃管插入盛氢氧化钠溶液的烧杯中。打开夹子，轻推针筒活塞，可清楚地看到潮湿的纸条褪色,干燥的纸条不褪色。

【学生评价】氯气用量很少，几乎无污染，现象很明显，便于观察，既节省药品又节省实验时间。

通过这一活动过程，使他们得到以下收获：

1.增强了敢于质疑的勇气和善于发现问题的灵气，提高了批判性思维素质。

2.通过发现问题——分析问题——制订方案——实施方案——

评价比较的过程，得到了科学学习方法的有效训练。

3.通过设想方案、动手改进、展现成果的探究过程,激发了学习的热情。

4.加强了爱护环境、珍惜资源、安全第一的主人翁意识。

5.通过师生互动，共同探讨，学会合作，有助于形成与人友好相处的健康人格。

二、在设计实验方案的教学中培养批判性思维

对于原高三化学教材中设计探究草酸晶体分子组成的实验方案存在的值得商榷的问题，编撰成以下练习题。通过该习题的探讨，培养批判思维能力。

具有较强的问题意识、敢于质疑，是一种优秀的学习品质。某化学兴趣小组想探究草酸晶体（H2C2O4·2H2O）的热分解产物，实验前他们上网查阅资料得到如下信息：草酸晶体的熔点101~102℃，100.1℃开始分解失去结晶水：H2C2O4·2H2O＝H2C2O4+2H2O无水草酸189.5℃熔化并分解：

H2C2O4=CO↑+CO2↑+H2O

【解析】

引导学生讨论：草酸晶体受热，按照反应顺序应产生哪些反应？产生什么产物？干燥的冷的小烧杯上有水珠，能否肯定草酸晶体中含结晶水？

同学们讨论后一致认为：此实验方案的设计目的是：先通入干燥的、冷的小烧杯中,若有水珠,证明晶体中含结晶水；再通入澄清的石灰水变浑浊,证明草酸分解生成CO2。事实上，草酸分解同时生成CO2和H2O，小烧杯上有水珠,并不能证明是结晶水，也可能是草酸分解生成的水。

学生讨论后提出以下改进意见：

将此步骤改成：给试管中的乙二酸晶体加热，同时观察试管口和石灰水中的现象。（开始石灰水不浑浊，而试管口有水珠，证明晶体中含结晶水。后来石灰水变浑浊，证明草酸分解产生CO2。）

三、在学生实验过程中培养批判性思维

学生实验是培养学生实践能力、创新能力的主阵地，也是培养学生批判性思维最主要的关口。如物质的制取和鉴别，除杂与分离，方法多种多样，其中有的由理论推断而来，实际上行不通或实施起来难度大，这就需要他们综合分析各种方法的优劣，用批判的眼光反复权衡利弊得失，筛选出污染少、成本低、操作方便、可行性强的操作方案。再如做实验时常常因为所取药品不纯或不能满足反应的条件，产生与书本结论不同的现象，而引起同学的困惑。是书上错了，还是实验出了问题。这也是训练学生批判性思维的好时机。

化学实验是训练批判性思维，培养科学学习方法最有力的工具和载体，让我们充分用好这一资源，使化学实验的教与学成为提高批判性思维能力，培养创新人才的主阵地。

（作者单位 江苏省南京市大厂高级中学）