浅谈高中化学教学中学生思维能力的培养

2023-11-13 01:10
学苑教育 2023年28期
关键词:思维能力化学学科

王 翀

(浙江省诸暨中学,浙江 诸暨 311800)

新课程标准改革的实施,对高中教学提出了更高要求,各学科在贯彻落实相关理念的基础上,完成教育教学工作。在新教学理念的指导下,高中生思维能力的培养需要得到更多关注。在此过程中,教师教学能力的提高、教学理念的更新是值得关注的问题,而这两方面的提升则是为了提高学生的思维能力、思考能力、学科知识技能等。教师要及时更新教学理念,以提高学生的思维能力作为重要培养目标。

在高中教育阶段,化学学科作为重要的理科基础学科,具有其独特的学科属性和思维培养模式。把握化学学科的独特性有助于提高学生的思维能力和思维水平。高中化学知识内容涉及到自然界物质的属性,宏观的化学反应以及微观的物质结构等都是学生建立思维模型的重要基础,是打开学生对自然存在的反应和元素进行了解的基础,可以说高中阶段的化学是生活的学科,在学生的思维中建立化学模型,建立物质关系对学生的思维发展是有利的。高中化学知识体系具有系统性,各知识点之间具有密切联系。在教学实践过程中,本文发现化学学科对提高学生的思维能力具有重要意义和作用。

一、思维能力培养的重要意义

思维能力直观反映了对问题的思考,是一系列认知过程,通过对信息的分析、概括、比较等一系列认知行为,实现对感性材料的理性认识。我们常说的概念、判断和推理是思维的基本形式。对于学生而言,思维能力的形成和发展,对其个人能力的提高,认知水平的提升和知识体系的构建而言,都具有重要意义。

在高中阶段的化学学科学习过程中,知识和能力层面的培养和形成涉及到概念化、总结、系统化的认知过程。充分把握化学学科特征,以学科素养为基础,提高学生的思维能力是教师在教学过程中应当充分考虑和关注的问题。学生在化学学习过程中所涉及的多种学习和认知活动,实际上都关系到学生思维能力的培养和形成的过程。对学生进行思维能力的培养是符合教学计划、教学目的的。作为一种能力,有意识的训练是十分必要的,在化学课程上,教师要有意识地训练学生的思维能力。我们要立足课本知识点,充分联系现实生活,促进学生灵活运用课本知识,尝试解决和解释实际问题,提高迁移应用知识的能力。可以认为思维能力的培养,是从问题出发的,要引导学生提出问题,分析问题并尝试解决问题。在问题意识的引导下,学生的化学学习才能落地,化学不是抽象的学科,是实际的,能够在实践、实验中体会和感知的,如此一来,培养思维能力则有据所依,并有机会真正体现在教学过程中。依托化学课堂教学能够对学生的纵向思维能力和横向思维能力进行培养,其中,一个问题链接一个问题进行深入地挖掘和思考的过程是纵向思维形成的过程,知识点的累积和概念的聚合。而另一维度上看,学生对知识点的类聚、组合和相似、相关关系的总结,是培养横向思维的重要方式。

二、高中化学有效培养学生思维能力的对策

(一)创新解读大纲,改变教学模式

要想更好实现高中化学学科促进学生思维能力形成的教育教学目标,教师应当充分了解和把握新课程标准,以客观、严谨的态度认真解读教学大纲。在对大纲进行深入解读和思考后,按照大纲的要求,结合学生的实际学习状态和实际水平,改变和创新当前的教学模式。新课程标准指出化学学科的课程性质、培养意义以及作用。“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,其特征是从微观层次认识物质,以化学符号描述物质,在不同层面研究物质。”虽然化学学科从学科属性上而言是自然科学,但是在思维品质的塑造方面也承载着素质教育的重要作用,体现着育人的重要教育理念。化学学科教学工作的开展能够在很大程度上体现和发展学生的核心素养。化学课程对于科学文化的传承和高素质人才的培养具有不可替代的作用。课标归纳了化学学科的核心素养,包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等五个具体层面。这五个方面的核心素养充分体现了对学生的思维能力的培养。在教学目标的设定,教学计划的设置,教学内容的安排以及教学活动的开展过程中,我们要依据核心素养培养的目标,以发展学生思维能力和素质作为重要目标,改变和创新教学模式,从而实现对学生思维能力的培养和对核心素养的培养。在课标大纲的指导下,教师要创新教学模式,将思维能力的培养,素质的培养作为目标,并在教学过程中践行相关内容和理念。学生能够在创新型课堂上得到更多自主机会,能够成为课堂的主人,在教师的引导下,完成教学活动,记住相关知识内容,掌握技能并在一定程度上提高思维能力。

(二)善于抓住本质,诱发问题意识

在学生思维能力的形成和培养的过程中,一个很大的重要组成部分就是问题意识。学生问题意识的培养和形成,是思维能力培养的重要环节。因此,教师在化学学科教学过程中,应当充分引导学生思考问题并就具体问题进行提问,能够帮助学生抓住事物的本质,了解事物的核心属性。对学生思维能力的发展而言,如何提出有针对性和有实际意义的问题,如何运用科学方法解决问题是其思维能力发展的重要过程。教师在化学课堂上要有意识地引导学生在面对自然界事物、课本知识等不同层面的事物时提出问题,并能够用准确的语言表达问题,运用科学的方法去解决问题和思考问题。探究意识的培养在其中得到体现。学生在内化、思考、交流和协作的过程中,不断接近本质内容,问题的提出是学生们思维发展的过程。高中化学知识的学习需要学生开动脑筋,进行细致的思考,这就对教师的教学安排和设计提出了一定要求,必须在教学设计环节预留出一定的思考空间,学生才能实现自主思考和学习,教师设计问题和学生发现问题应该是齐头并进的,在问题的引导下,进行对知识内容的梳理和整合,激发学生的积极性,促进学生形成问题意识。教师可以在引导过程中,先给出一定的问题,然后引导学生对问题进行思考和琢磨。如“浓硫酸的强氧化性”一课,教师可以指出“浓硫酸具有哪些性质?什么是强氧化性?”等问题,学生可以通过知识的预习和教师的引导,提出“铜与浓硫酸能发生反应吗?”等问题,学生可以通过交流和讨论引出更多的问题并进行解答,从而建立相关课程的知识体系,使学生对知识点有更深的了解。

(三)创设开发情境,培养探究思维

情境法教学是许多学科在教学实践中常用的教学模式。在化学课程中,教师可以通过具体化情境的创建和开发,来有针对性地培养学生的探究思维和探究能力。在基于情境的学习过程中,学生的思维能力会得到提高。不仅如此,具体情境的设置和选择能够激发学生的学习兴趣,使学生能够在学习过程中不断提高自己的化学学科素养。我们可以观察到,在当前的高考试题中所设置的开放性实验,常常是以实际生活中的现象作为出发点,从日常情境出发进行话题设置。以此来考查学生对知识的掌握程度,能够考查学生对实验原理的掌握程度。教师在课堂教学过程中进行情境创设,能够更科学地引导学生展开学习,教师精心创设的实验教学情境能够很大程度上引导学生在课堂中思考,在思考中进步,在实验操作中提高,在实验实践中接受。情境教学能够帮助强化学生的化学思维能力以及思考能力。学生对化学知识的学习和接受应该立足于能够运用知识和发展思维,因此对化学知识的迁移和应用就显得尤为重要。教师要在课堂中创设较为真实的情境,在相对真实的情境下学生进行知识的学习能够更好地了解相关知识的内涵和知识体系,情境教学能够激发学生的学习兴趣,按照一定的知识脉络体系进行梳理。教学情境的创设不仅能够使课堂内容更丰富更充实,也能够使得实验环节更完整更具操作性。学生在这一过程中不断发现问题、解决问题,将问题进行串联,将解决问题作为实现课堂建设的重要模式。在此基础上,帮助学生建立核心素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同维度上实现对思维能力的培养。多媒体技术能够为情境创设提高载体,教师通过信息资源的整合,能够将更多的化学现象引入课堂,学生在观察、欣赏、感受的过程中,不断提高自己的思维能力,了解化学现象,认识化学问题,提高化学学科核心素养。

(四)调动求知兴趣,培养问题思维

知识性内容的学习在任何学习阶段都是相对枯燥和乏味的,化学学科以其独特的实践性和科学性的特征,很大程度上降低了知识内容枯燥的问题。依托化学反应、化学实验等内容,教师要充分激发学生的学习兴趣。创建寓教于乐的课堂氛围和实践型课堂模式,对于高中课堂的构建而言是十分重要的。学生在面对大量的知识点时,需要以兴趣作为引导。一般而言,实践性内容的学习和掌握相对于概念性知识内容更容易为学生所接受和喜爱,学生对于概念性的知识往往会产生抗拒或倦怠情绪。如何使课堂变得生动有趣不仅是初中、小学等阶段教师需要考虑的问题,进入高中阶段的学习也需要教师在一定程度上打造较为生动的课堂。高中阶段的“有趣的课堂”和义务教育阶段的“有趣的课堂”之间存在一定的关系和区别,这一阶段的“有趣”应该是能充分调动学生研究兴趣、实验兴趣、认知兴趣的。教师可以采取一定的教学手段激发学生的自主性,让学生能够主动、积极地参与到课堂的学习中,提高课堂效率,加深学生对知识点的掌握程度。教师可以通过贴近生活的问题进行导入,将课堂中的化学与生活中的化学相结合。如学生在家里都见过食醋和料酒,那么为什么做菜的时候会产生香味儿呢?这里涉及到芳香化合物的生成,当料酒和食醋进行混合加热,产生了芳香化合物。即可以通过这个小实验,开始章节“乙酸、酯和油脂”的教学。开始真正制取乙酸乙酯的实验,并给出化学式:

并在实验室进行严谨的实验操作:首先按照实验要求正确连接实验装置,进而向大试管内装入碎瓷片(防止暴沸),再向大试管内加入适量的(约两毫升)无水乙醇,边振荡边加入2ml 浓硫酸和2ml 醋酸;向另一支试管中加入饱和碳酸钠溶液,连接好实验装置(导管不能插入碳酸钠溶液中导管口和液面保持一定距离防倒吸);点燃酒精灯,加热试管到沸腾;最后,待试管收集到一定量产物后停止加热,撤出盛有饱和碳酸钠溶液的试管并用力振荡,然后静置待分层,分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥,乙酸乙酯就制取好了。实验结束后,将装置洗涤干净。这样的教学设计更能够激发学生学习的兴趣,加深学生对所学内容的理解。从生活中的问题和现象出发,进入专业的实验和知识的学习,学生更容易接受生活中的化学原理,从而更喜欢化学。在这样的基础上,思维品质和能力也能得到一定程度的提高。学生会从知识层面和思维层面都得到一定的提高。

(五)强调实验实践,培养理性思维

化学与其他学科最大的不同体现在其具有很强的实践性。对化学实验过程的观察是学生了解和掌握化学反应现象的最直观的方式。在化学教学活动的开展过程中,教师要充分关注到化学实验的重要性,在充分考虑到教学条件、教学安排和教学进度的合理限度内,让学生在化学课堂环境中进行更多的、更规范的实验操作。化学实验的操作和观察的过程就是学生进行理性思考和知识学习的过程,在这一过程中,学生的思维能力得到拓展,对化学学科知识体系的认知也得以形成。一方面,化学实验操作的实践能够促进学生对某一化学现象有更准确地认识,能够对抽象的概念进行具体的观察,更为直观的进行知识点的学习和感受。另一方面,学生在实验过程中能够切身观察到反应发生的过程,能够在很大程度上激发学生对化学知识学习的兴趣。而且,能够提高学生的注意力,教师能够更好地把握课堂节奏,让学生跟上老师的教学设计,对实验内容有一个较为深入地探究。另外,进行实验操作,我们要注意一个问题,那就是在传统实验课堂中,我们往往会关注到单个实验的流程、操作,但是却忽略了实验之间的联系和共性。因此,新型课堂模式的构建过程中,我们要在充分关注化学实验的理念下,让学生更系统地掌握一定的实验共性问题:如实验操作顺序的原则,高中阶段的实验一般要按照一定的顺序进行,这也是为什么会考查“实验顺序判断题”的原因。在实验和解题的过程中,发现共性,从而使学生的理性思维能力得到提升。而且,一些常规实验方法和操作技巧地掌握也是十分有必要的,如常见物质分离提纯的方法:结晶和重结晶、蒸馏冷却法、过滤法、升华法、萃取法、溶解法、增加法等;另外,在高中阶段较为著名的喷泉实验,我们可以知道NH3、HCl、HBr、HI 等极易溶于水的气体均可做喷泉实验。其他气体若能极易溶于某液体中时,亦可做喷泉实验。

三、结语

高中化学课程的核心素养培养涉及到对学生思维能力的培养,教师在教学实践过程中应该关注到对学生思维品质的培养,提高对思维能力的关注,以求实现更好的教学效果。学生的知识接受、知识体系的形成以及学生思维能力的培养过程是学生整体素质提高的过程。高中化学教师要采取科学的方式,依据化学学科的学科特性,对教学环节进行设计,以求实现思维能力培养的目的。

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