高阶思维视角下化学实验教学初探

黄筱菡

我们不一定有“最强大脑”，但可以有“最活思维”.人思想的解放、观念的改变、思维的激活，可以为自己的认知领域和智慧人生开辟一个新的局面.美国教育家布卢姆将人的思维过程分为六个目标：记忆、理解、应用、分析、综合评价和创造.其中，记忆、理解、应用是低阶思维，是较低层次的认知水平，主要是指用于学习事实性知识或完成简单任务的能力；而分析、综合评价和创造为高阶思维，是发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力.

在课堂教学中，进行“高阶思维”训练和教学.，才能更好地使学生的思维被激活.学生思维的有效途径被打开，就会茅塞顿开创造出意想不到的学习效果.

本人以高阶思维为视角，从学生已有的知识背景出发，以二氧化碳实验室制法为例，初步探究摸索出了一套能够培养学生高阶思维的有效教学模式.即“激发兴趣—培养能力—动手创造—适时评价.”

一、让化学贴近生活，激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师，是学习知识的动力，是点燃智慧的火花.当学生对某一门学科产生了兴趣，他就会不知疲倦，越学越精.但兴趣不是生来就有的，兴趣的产生离不开教师的培养和激发.之前在学习二氧化碳的性质时，我每组发一大瓶雪碧，打开瓶盖的瞬间，我们看到大量气泡冒出，证明气体的溶解性随压强的减小而减小；将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳；取少量雪碧于试管，滴入紫色石蕊试液，试液变红，证明雪碧中含有酸性物质.同学们猜肯定是碳酸，于是他们将变红的液体于酒精灯外焰加热，结果红色没有变成紫色，后来同学们自己查阅资料得出：雪碧中除不稳定的碳酸外，还有其他比较稳定的酸.有了之前的雪碧实验，学生对二氧化碳产生了浓厚的兴趣，开始对二氧化碳怎么制取的，有了一定的好奇心.在上新课的前一天，我给他们分好小组，每组成员回去准备好以下材料：一根一次性筷子、几小块废旧的大理石或石灰石（用榔头敲碎）、一小瓶白醋，厨房中的苏打粉等.这些材料都是我们生活中常见的，也没有什么危险性，这远比让他们做一张试卷来得有趣，他们会很积极地完成任务.教师在教学时注意要从学生熟悉的身边现象入手，寻找到新的切入点，让学生感受到化学来源于生活，且又服务于生活，有意识地培养学生的社会责任感、参与意识与决策能力.

二、把握已有经验，培养学生探究能力

科学探究能力的形成是一个逐步提高的过程，教师在选择教学方法时要立足于学生的学习基础、能力发展水平以及兴趣爱好等的特点，设计合适的教学环节，让学生主动构建抽象的概念和结论提高学生的学习能力.在学习本节课之前，学生已经有实验室制取氧气的基础.我从学生已有的知识背景出发，提出问题：加热高锰酸钾制取氧气的装置适合于用双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下制取氧气吗？为什么？能改吗？怎样改？让学生在巩固旧知的基础上分析、推理出实验室制取气体的一般思路和方法： 选择理想药品； 确定合适的实验装置； 验满和验证气体.这样不仅达到轻松突破难点的学习效果，而且激发学生的探究欲.实验桌上的药品有石灰石（或大理石）、苏打粉（碳酸钠）、稀盐酸、稀硫酸、白醋等.我指导学生从反应速率，生成的气体是否易于收集等方面考虑，通过比较，选出实验室制取二氧化碳的理想药品：大理石（或石灰石）和稀盐酸.其中碳酸钠和稀盐酸反应速度太快，不利于收集；白醋和石灰石（或大理石）也能生成二氧化碳，但速度较慢，也不利于收集；稀硫酸和石灰石（或大理石）反应不能持续进行.学生通过分组实验、观察、记录，更直观地理解实验室制取二氧化碳应选择的理想药品（廉价易得，操作简便，气体纯净，速度适中）.初步认识实验室制取气体时理想药品的选择依据，加强同伴间的合作、交流与表达，培养学生运用已有知识解决问题的能力，从而培养学生探究能力.

三、为学生创造动手机会，提高学生实践能力

化学课堂教学不是让学生简单地接受教师和教材提供现成的观点和结论，而是在教师引导下，学生通过“思考、讨论、交流、观察分析、归纳、动手实验”等一系列教学活动，主动参与、主动发现与探索、独立思考和不断创新的过程.我在这节课的设计上更注重的是方法和技能而不是具体的某个知识点，通过对实验室制取氧气的回顾复习、对比和分析，得出发生装置的选择该考虑的因素为反应物的状态和反应条件；收集装置的选择该考虑的因素为气体在水中的溶解性及密度（与空气相比）.学生早已通过探究得出结论：实验室制取二氧化碳反应物为大理石（或石灰石）和稀盐酸，状态分别为固体和液体；反应条件为不需加热.二氧化碳在水中的溶解性及密度（与空气相比）在之前学习物理性质时已知晓.实验桌上给学生提供的仪器有大试管、锥形瓶、分液漏斗、铁架台、酒精灯、水槽、小木条（一次性筷子）、集气瓶、带导管的橡皮塞等.根据实验室制取二氧化碳的化学反应原理请学生通过分析、讨论、设计实验室制取二氧化碳的实验装置，然后向同伴展示自己的作品，并说出自己设计的装置如何制取二氧化碳，用自己设计的装置制取、验证、验满二氧化碳.随后小组之间通过交流、表达、对比，选出最佳的制取装置.让学生从探究中获取成功的喜悦，增强环保意识，培养创新能力.向同伴展示自己的作品，可以培养学生自我表达、自查自纠的能力，还可以提高学生实践能力.

四、适时激励性评价，提高学生学习的积极性

在教学过程中，教师通过语言、情感和恰当的教学方式，不失时机地从不同角度给不同层次的学生以充分的肯定、鼓励和赞扬，使学生在心理上获得自信和成功的体验，激发学生学习动机，诱发其学习兴趣，从而提高学生学习的积极性.其实，学生中存在着巨大的潜能，课堂是一个创造奇迹的地方，学生在学习，教师也在学习，二者是相互的，十几年的教学经历让我真正领悟到了“教学相长”的内涵.学生设计的装置也许不怎么出色，还可能是不适合本实验的.只要他们努力动脑、动手了，我都会给予肯定、鼓励和赞扬，因为这是学生所期待的.课堂中有个学生不小心把大试管底部摔了一个小洞，当他主动向我承认错误时，我不怒反笑：“没关系，那你不妨试试废物利用，把它应用到你的设计中去.”我也只是抱着试试的态度，另我惊讶的是，没过多久他就把他的设计装置给我看了：烧杯中加稀盐酸，把块状的石灰石（或大理石）放在底部破损的大试管中，用带导管的单孔橡胶塞在管口旋紧，把试管底部插入烧杯中的盐酸，反应就开始了；当把试管撤离烧杯，反应就停止了.看完他的演示后，我不禁对他竖起大拇指：“你真棒！”并把他的的设计理念推广给其他组的成员，鼓励他们向这位学生学习，扩展思维，积极创新.我给每组成员布置了一个任务：选用家中现有的物品，如墨水瓶、塑料瓶、圆珠笔芯等，自制一套制取二氧化碳的装置，参加班级展览、讨论，并在老师的指导下进行实验.这样，不仅能培养学生综合运用能力，自我归纳能力，又能培养学生精益求精、勇攀高峰的科学品质，还能让学生体验探究成功的喜悦，真正感受到化学实验不只局限在书本或实验室，从而提高学生学习的积极性.

高阶思维的培养和教学没有固定的模式，其中通过“问题解决”来突出学生的主体地位是高阶思维教学的关键.实践证明，教师在教学过程中能尽量放手，让学生体验到探究活动的乐趣和成功的喜悦，这不仅能激发学习的兴趣，还提高了学习品质，优化了教学过程.在今后的教学中我将会继续努力，引导学生亲历探究过程，体验化学的乐趣，使化学课堂教学焕发出生命的活力.