引導自主探究和拓展思維空間論文
化學是一門以實驗為基礎的自然科學，科學探究是開發學生的潛能、培養學生創新能力的有效途徑。而創新教育的實質，就是要求教育者透過加強對學生思維發散性、變通性和獨特的訓練，使學生養成良好的思維習慣，遇事慣於質疑、質問，敢於自主探究，拓展自己的思維空間，從而具有探索問題、發現問題和解決問題的能力，也才能不斷強化自己的創新意識，形成創新精神，培養創新能力。
一、同中求異、突破定勢思維。
思維的基礎是求異，而思維定勢是阻礙求異思維的絆腳石。現行的化學教材雖然已考慮了探究性實驗，但仍有不少實驗偏向驗證性實驗。所謂驗證性實驗，就是教師先講講理論再來演示實驗，或者學生學過理論之後再“照方抓藥”。它是在理論指導下完成的，主要用來檢驗理論的正確性，實驗的現象和結論，學生心中有數，只是為了加深理解，尋找眼見為實的感受，這使學生對很多問題形成了思維定勢。思維定勢的形成往往會限制思維的變通，阻礙對新問題的解決，所以在探究實驗的實際過程中要引導學生打破思維定勢，幫助學生改變在實驗過程中一成不變的思維老路，鼓勵學生自覺且能動的參與、大膽地想象和積極地探索。在實驗中細心觀察，認真地記錄，實驗後認真分析，透過現象看本質，從而使學生認識到同一實驗可以有不用的實驗方法，提高學生的應變能力。例如，教材p114頁中有關“二氧化碳性質”的驗證[實驗6-5]中，我在引導學生完成教材驗證實驗過程中，發現有一位學生用一燒杯蓋在兩隻高低不同的燃著蠟燭上方“玩火”。我靈機一動，提出以下設問：“同學們，像小李同學那樣把燒杯蓋在蠟燭上方，火焰會熄滅嗎？哪一隻先熄滅呢？為什麼？”這時間同學們異口同聲地回答：“會熄滅。因為蠟燭燃燒產生CO，且熄滅的順序是自下而上。”“是嗎？為了驗證同學剛才的結論，請同學們像小李同學那樣也做做這一實驗吧！”經過同學們的自主探究，結果發現蠟燭熄滅的順序是自上而下。與前面的實驗完全相反，絕大部分同學疑惑不解，議論紛紛。最後經過引導，一部分學生終於領悟了其中的道理：蠟燭燃燒時產生二氧化碳氣體的溫度比周圍空氣溫度高許多，密度相對小，所以上升聚積在燒杯頂部，從而使上方的火焰先熄滅。同時也讓學生聯想到日常生活中，發生火災時，室內燃燒放出的二氧化碳和毒氣在高處，我們應俯伏前行。
以上實驗，不但可以培養學生的求異思維，還啟示同學們應學會認真發現問題，分析問題，透過問題的現象看本質，克服定勢思維，才能使我們的能力逐步拓展，逐步深化。
二、舉一反三，培養髮散思維。
一個實驗命題，多種探究實驗設計，能培養學生髮散的思維。透過一個實驗命題的多種探究的實驗設計的方法，激發學生自主探究的熱情，使不同的知識得以綜合運用，深化了對已學知識的認知和掌握，從而拓展了思路，提高分析問題和解決問題的能力。例如，“請設計鑑別氧化銅粉末和鐵粉的實驗方案。”面對這樣的實驗命題，學生們的思維導常活躍，提出多種設計方案：如，用試管，取其中一種粉末少許，滴加少量稀硫酸，若有氣泡冒出，且溶液呈淺綠色的是鐵粉；用一試管，取其中一種粉末少許，滴加少量稀硫酸，若沒有氣泡冒出，且溶液呈藍色的是氧化銅粉末；用一小燒杯取少量的其中一粉末，加入少量的硫酸銅溶液，若黑色變為紅色的是鐵粉；用兩小燒杯各取少量粉末，用水潤溼之後，敝口放一至二天後觀察，有紅褐色物質產生的是鐵粉；各取少量粉末，平鋪於濾紙上，用磁鐵在濾紙下方移動，能隨磁鐵移動而動的是鐵粉……。又如：“請同學們設計鑑別氫氧化鈉溶液和稀鹽酸溶液的方案。”同學們透過自主探究之後總結出多種探究方案。如採用酸鹼指示劑或PH試紙；採用硫酸銅溶液或用硝酸酸化的硝酸銀溶液；用玻棒名蘸取溶液烘乾……
以上實驗方案的設計充分體現了同學們在自主探究活動中，靈活地運用了物質的物理性質和化學性質。這些方案閃爍著學生們創造性思維的點滴光芒。教師透過這樣命題的訓練，不僅能啟用課堂氣氛，發輝學生的主體能動性，還有利於培養學生的發散思維。
三、大膽質疑，發展創新思維。
托爾斯泰說：“如果學生在學校沒有學會創新，那麼他的一生就只會模仿和仿效。”這就要求教師不能只教學生背經誦書，而要在教學實踐中刻苦鑽研，挖掘教材中蘊藏的多方面的因素，促進學生創新能力的發展。從目標到方法，全方位地引導學生去開拓、探索、創新，讓學生在自主探究實踐中認識自我，認識世界、勇於進取、大膽質疑、大膽革新，做創造性活動的主人。如：在探究不同物質的分子間間隙不同的實驗時（該實驗是利用量筒將100ml的水和100ml的酒精混合後，可以觀察到其總體積小於200ml。）有位同學指出該實驗現象不太明顯，因為200ml的量筒口徑過大，液麵下降的刻度很難比較，能不能改用容量瓶呢？這個問題也啟示了我，我靈機一動，抓住契機，及時鼓勵學生：“可以！請同學們設計出實驗方案來。”這時同學們情緒異常激昂，課堂氣氛異常活躍。各個實驗小組的同學都投入到實驗方案的設計中。我透過巡視，發現有三組比較有代表性的方案：（一）、（1）根據容量瓶的大小，稱取一定量的食鹽；以每100ml水加入食鹽10~20g。（2）先把食鹽加入到容量瓶中，再加水至容量瓶的刻度線。（3）振盪容量瓶，使食鹽完全溶解，靜置一會兒，觀察液麵是否下降。（二）第二組的方案與第一組基本相同，只是把加入的食鹽改為氫氧化鈉固體。（三）（1）先在容量瓶的口徑上定下一定容積的刻度線；（2）向容量瓶中加入一半容積的酒精（或水），再加入水（或酒精）至刻度線；（3）振盪容量瓶，靜置一會，觀察液麵有何變化。利用上面三方案做完實驗之後，三組的同學都滿臉疑惑，他們都堅信自己的改進和操作是對的，而為什麼液麵的變化差別這麼大呢？這時我引導學生們從容量瓶加入物質後的溫度不同和加入容量瓶物質的順序不同會有不同的現象，再作進一步的探究。經過同學們的進一步的討論、探究，同學們終於得出了問題之外的問題的答案：因氫氧化鈉固體溶於水能釋放大量的熱，使溶液體積增大，因此，在做該實驗時，選擇固體藥品要選擇溶解放熱和吸熱都不明顯的，並且溶解速度不宜過快的固體藥品；第三組實驗是因為水和酒精的密度不同，若加入的順不同現象不同。在做該實驗時應先加水再加酒精，現象才會比較明顯。
經過對學生們創新意識的肯定和激勵，學生們的思維呈螺旋狀向前發展，創新意識也不斷增強，學生對化學實驗的淺層興趣自覺遷移到對學習化學知識的深層樂趣，隨著創新意識的不斷增強，進而轉化為永久性志趣。
四．異中求同，培養綜合思維能力。
求同思維，是一種有方向、有範圍、有條理的收斂性思維方式，與發散思維是相對應的`。在學生的自主探究的過程中，學生的思維容易出現為某一實驗目的的探究而探究，甚至出現只為一時的興趣而隨意實驗，不著邊際的實驗，思維中表現出“散而不聚，放而難收”的現象，缺乏對自主探究中得到資訊、結論進行分析、比較、綜合、歸納、演繹，使知識綜合化、系統化、規律化的能力，會影響思維能力的提升，也使學生思維的有序性，綜合性存在著侷限。因此教師在引導學生自主探究的過程中，要嚴格遵循學生認知發展的階段性特點，照顧到學生認識水平的個體差異，在激勵學生髮散思維大膽創新的同時，應注意加強學生的綜合能力、歸納能力的訓練，引導學生把零散的資訊和經驗進行整合，使思維繫統化、規律化，有利於從感性的認識向理性的認識進化。例如：實驗室用“高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳”加熱製取氧氣時，因為它們反應物都是固體，都需要加熱，所以把它們發生裝置總結為“固+固”加熱型；把“用過氧化氫和二氧化錳”製氧氣和用“石灰和稀鹽酸”制二氧化碳氣體的實驗，總結為“固+液”不加熱型。又如前面學生們設計的探究“分子之間存在間隙”的三個不同方案中，都依據相同的原理，那就是：不同種類的分子之間間隙是不同的。
總之，新教標給我們化學教學提出了更高的要求，如何在新形勢下的教學中克服學生思維障礙，拓展思維空間，提高思維品質，是一個十分重要的課題，但只要我們堅持以教師為主導，學生為主體，以培養學生的思維為已任，以培養新時代有用人才為目標，就一定能拓展學生思維的空間，增強思維彈性，提高學生整體素質。
參考資料：2007年第9期《中學化學》2008年第4期《中學化學》