猜想與假設在高中化學教學中的應用

1、    “猜想與假設”在高中化學教學中的應用    高智玉一、“猜想與假設”在高中化學教學中的重要性人類對自然的認識需要不斷地猜想與假設，正如牛頓所說：沒有大膽的猜想，就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)。“猜想與假設”作為高中化學教學中基本的教學方法，對于培養(yǎng)學生的綜合能力有著極其重要的作用。首先，“猜想與假設”發(fā)展了學生的思維能力，學生必須對問題進行有效地邏輯分析和推理，為了解決問題而結合自己的認識從自己的角度提出各種猜想，有效促進了思維的靈活性。其次，“猜想與假設”為探究學習建立了主線，建立了問題與實踐之間的橋梁，在學生的思維方向和實驗設計中起到了導向的作用，使學生可

2、以圍繞一定的中心進行展開。另外，“猜想與假設”確立了學生的主體地位，一切課堂活動都從學生的思維出發(fā)，激勵了學生對課堂的積極參與、合作與交流，誘導了更深層次的分析探究、想象對比，促使學生制定更為嚴密科學的解決方案，全面實現(xiàn)了學生能力的提升。二、“猜想與假設”在高中化學教學中的應用策略1.化學情境中的“猜想與假設”誘導思考，探索發(fā)現(xiàn)課堂情境的創(chuàng)建，有效激發(fā)了學生的好奇心與求知欲，促進了學生的思維跳躍。在教學中，教師可以選擇學生熟悉的事物，將生活中的一些情境演變?yōu)檎n堂上的實驗模擬，讓學生在直觀的化學情境中給學生以啟發(fā)和暗示，積極調動原有的認知和思維活動，從而在觀察中提出自己的猜想與假設，對結果進行預

3、測，誘導學生深層探索，積極發(fā)現(xiàn)。比如在學習有關“原電池的工作原理”時，教師就可以利用實驗來創(chuàng)設情境，通過學生對實驗的觀察，誘導學生發(fā)現(xiàn)其中的問題，調動學生的思維，激發(fā)學生的探索意識。實驗情境：實驗1：將鋅片、銅片分別插入盛有稀硫酸的水槽中，觀察實驗現(xiàn)象？實驗2：將鋅片和銅片利用導線進行連接后，插入盛有稀硫酸的水槽中，觀察實驗現(xiàn)象？實驗吸引了學生的積極觀察，在實驗1中，學生可以觀察到鋅片上有氣泡，而銅片上無現(xiàn)象；實驗2中，學生可以觀察到鋅片上沒有氣泡但逐漸溶解，而銅片上卻有大量的氣泡生成。學生結合自己的原有認知：鋅片會與稀硫酸反應放出氫氣，而銅片不會與稀硫酸反應。顯然，學生可以利用自己的認知解決

4、實驗1，而不能解釋實驗2，這就引起了學生激烈的討論，逐漸形成了幾個疑惑的問題：學生疑問：疑問1：實驗2中，銅片上為什么會有氣體生成？疑問2：氫離子是如何在銅片上得到電子而生成氫氣的？每個學生都想知道這其中的原因，有的學生還引入了物理學中的電勢差，從而對問題建立了新的猜想與假設，嘗試解決新的問題。猜想與假設：鋅片和銅片利用導線進行連接以后，在鋅片與銅片之間可能形成了電勢差，使得電子由鋅片向銅片移動，氫離子在銅片上得到電子從而生成氫氣。這樣的假設為學生思考指明了方向，學生們開始自主地討論如何來驗證自己的猜想，各自積極地出謀劃策設計方案，最終學生得出了設計驗證實驗的關鍵：只要能夠證明鋅片與銅片之間的

5、導線中有電流產(chǎn)生就可以。學生選擇了“電流表”來檢驗其中產(chǎn)生的電流，建立了如圖1所示的實驗，非常明顯地證明了自己的猜想，學生興奮地不由自主地鼓起掌來。課堂情境吸引了學生的觀察與思考，而猜想與假設結合了學生對以往知識的運用、創(chuàng)新和突破，實現(xiàn)了利用舊知猜想發(fā)現(xiàn)新知的愿望，使得“原電池”的概念在學生的大腦中生動形成，學生對課程的理解既輕松又深刻。2.意外生成中的“猜想與假設”，順勢而導，探索本質動態(tài)的課堂隨時有意外生成，引導學生合理探究才是解決意外生成的最好方式。在教學中，教師要善于捕捉意外生成，引導學生結合實驗條件、藥品、裝置和操作進行探究，從自己的角度對實驗中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象進行猜想與假設，從而誘導

6、學生的思維，激勵學生利用積極的心態(tài)面對意外，探索意外之后的化學本質。比如在學習有關“影響反應速率的因素”時，有這樣一道探究題：利用金屬鋁分別與稀鹽酸、稀硫酸反應，探究鋁與酸反應時反應速率的快慢。教師利用了邊實驗邊猜想的方式進行學習。實驗情境：實驗1：將相同大小、形狀相同的鋁片分別放入2 mol/l稀鹽酸、0.5 mol/l稀硫酸中，觀察實驗現(xiàn)象。學生觀察到鋁片與稀鹽酸反應要比與稀硫酸反應劇烈，放出氫氣的速率快。學生便從反應的本質進行分析，對造成這種實驗現(xiàn)象的原因進行猜想。猜想與假設：鋁與酸反應的實質是鋁與溶液中氫離子的反應，稀鹽酸中氫離子的濃度大，故反應速率快。實驗2：將相同大小、形狀相同的鋁

7、片分別放入1 mol/l稀鹽酸、0.5 mol/l稀硫酸中，觀察實驗現(xiàn)象。實驗并沒有像預想的那樣反應速率相同，還是稀鹽酸與鋁反應產(chǎn)生的氫氣劇烈，反應速率快。這令學生感到非常的意外，鋁片和氫離子濃度完全一樣了，唯一不同的就是氯離子與硫酸根離子，這讓學生擁有了其他的猜想。猜想與假設：氯離子、硫酸根離子可能影響反應速率，氯離子具有促進作用，硫酸根離子具有抑制作用。實驗3：在鋁與1 mol/l稀鹽酸中加入少量硫酸鈉固體，觀察實驗現(xiàn)象；在鋁與0.5 mol/l稀硫酸中加入少量氯化鈉固體，觀察實驗現(xiàn)象?！耙馔狻弊寣W生有了新的發(fā)現(xiàn)，喚起了強烈的求知欲，積極主動地找不同、尋根本，從而在相互比較中有了新發(fā)現(xiàn)，發(fā)

8、現(xiàn)了知識的新大陸，學生體驗到了猜想與假設的魅力，進一步增強了自己的探究能力。3.方法滲透中的“猜想與假設”，理性思考，探索創(chuàng)新學生在化學學習中，更注重方法的滲透和思想的領悟，利用“猜想與假設”可以實現(xiàn)學生對原有知識的整合，從而進行理性思考積極創(chuàng)新。在化學的教學中，學生只有對演繹法、類比聯(lián)想法、歸納法等科學方法進行熟練掌握，才能使學生的猜想與假設更具有科學性、合理性和邏輯性。比如在學習有關“乙醇的結構式”時，學生通過定性分析、定量分析得出了乙醇的分子式為：c2h6o，教師就可以讓學生對乙醇的結構式進行猜想，得出乙醇所有可能的結構。猜想與假設：根據(jù)價鍵理論，可以得出兩種乙醇的可能結構式：猜想并不能

9、使學生直接建立實驗進行驗證，教師要適時地組織學生進行合作討論，讓學生對這兩種結構式進行觀察，利用對比法找出其中的相同與不同，利用假設法設計實驗與猜想結果。實驗方案：將1 mol乙醇與足量的金屬鈉進行反應，收集生成氫氣。猜想與假設：根據(jù)氫原子所處的環(huán)境不同，假如是結構式，則可能收集到0.5 mol或2.5 mol或3 mol氫氣；假如是結構式，則只能收集到3 mol氫氣。在實驗的指引下，學生收集得到了0.5 mol氫氣，順利得到了乙醇的結構式。同時也掌握了碳四價理論，對乙醇的結構與性質有了更深層的認識。猜想與假設使學生學會了分析、對比和邏輯推理，逐步滲透了化學學習的科學思維，向學生證明了猜想與假設能力的重要性，提高了學生的綜合能力。三、結束語“猜想與假設”給嚴謹?shù)恼n堂注入了輕松的元素，成就了一種解放思想、自由聯(lián)想的課堂新模式。這種看似“天馬行空”的聯(lián)想課堂給學生創(chuàng)造了更多的挖掘自己