浙江省宁波市初中科学教育教学评比获奖论文 假设—验证的思维策略及其培养.doc

假设验证的思维策略及其培养多年来，中考考察物质的除杂、检验或推断等知识的题型屡见不鲜。它们一般有三个特点：要求学生运用物质的性质及反应规律等方面的知识；要求学生运用分析、演绎推理等思维方法；学生在推理时常面临多种可能的选择，不能一下子就找准“正确”答案或思路。应当说第点是学生面临的最大思维障碍。这时我们就可用假设验证的策略去对付它。所谓假设就是以一定知识为基础的一种猜测，假设要有依据。所谓验证，就是根据假设进行推理，并把所得结论与题意对照，看是否相符，从而证明假设是否成立的一种推理过程。此策略的开展过程是先大致确定解决问题有哪几种可能，然后对其中一种假设验证。如果不相符，则再采用另一种假设进行验证，直至找到正确假设为止。下面就展现一下运用这种策略来解决中考题的过程。例1：用Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液做下列实验：滤液A过量ZnZn（NO3）2 Cu过量稀溶液过滤与固体aZnCl2溶液过量稀溶液滤液B过滤Cu（NO3）2过滤的混合液由此推断滤液A是 ；过量稀溶液是 。（写一种）通过分析学生较易得出滤液A是Zn（NO3）2溶液，固体a是Zn与Cu的混合物。加过量稀溶液过滤得到滤液只是Cu，说明Zn已反应掉，据此猜测稀溶液可能是酸、可溶性铜盐（可溶性银盐不可能，否则滤渣中有其他金属）。接下来用图展示一下多种假设及其验证过程：ZnSO4、H2SO41、过量稀硫酸2、过量稀盐酸过量Zn或ZnOZnCl2溶液ZnCl2、HCl3、过量CuSO4溶液ZnSO4、CuSO4Zn与Cu 过量Zn过滤4、过量CuCl2溶液ZnCl2溶液ZnCl2、CuCl25、过量Cu（NO3）2溶液Zn（NO3）2、Cu（NO3）2当假设1不成立时，可根据反馈结果及题意知：稀溶液中不可能含SO42-与NO3-，最有可能含Cl-。故不再进行假设3、5，而用最具可能性的假设2、4去验证。不过为了丰富学生的体验，我们一开始有必要展现多种（甚至全部）的假设及推理过程。本题答案略。例2：水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料，水煤气除了含有CO和H2外，还含有CO2和水蒸气。请利用下图装置证明水煤气含有这四种物质。（已知：白色的无水CuSO4吸水变成蓝水）。请回答下列问题（假设气体通过装置时能被吸收和反应的均被完全吸收和反应）：（1）四种气体中首先要检验的气体是_；其次是_；最后检验的气体是_。(2)连接上述装置的顺序 (填写各接口字母a、b、c、d等。每种装置可根据需要多几次选用):水煤气（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）尾气处理（3）装置B的作用_；可观察到的现象为_。先根据题意分析一下：CuO可以与CO、H2反应；足量澄清石灰水可检验或除去CO2；浓硫酸可除去H2O（但不便于检验水）；无水硫酸铜可检验或除去H2O。进一步分析可知：题中装置不能直接检验CO与H2，只能通过检验它们与CuO的反应产物（CO2与H2O），来检验它们存在与否。接下来就可以让学生开展分组讨论：1、先检验CO2还是CO？假如先检验CO，则要把它通过A，再通过B。但B变浑浊，也可以是水煤气中本身所含的CO2引起。这就无法证明水煤气中本来就含CO。故应先检验水煤气中本身含有的CO2，再检验CO。同理也先检验水煤气中本身含有的H2O再检验H2。2、先检验CO2还是H2O？假如先检验CO2，则水煤气先通入B，B变浑浊。然后再通过D。但气体通过澄清石灰水后可带出水汽，也可以使D变蓝。这就无法证明水煤气中本来就含H2O。故应先检验H2O，再检验CO2。3、接下来先检验CO还是H2？假如先检验CO，则通过CuO后，再通过澄清石灰水，但澄清石灰水带出的水汽也可使无水硫酸铜变蓝，这导致H2检验的失败。故先检验H2，再检验CO。经过充分的推理讨论后，得出检验的先后次序为：H2O、CO2、H2、CO。由上述可知在培养学生的这种思维策略的时候，应注意：1、假设验证是一种策略，它的开展是以一定的基础知识及分析、演绎推理等思维能力为基础，平时要注重这些能力的培养。2、为加快进程，一开始就要把你自己认为可能性最大有一种假设作为第一种假设。且对每一次假设推得的结论要分析、反馈，从而为引导与修正下一次假设提供依据。3、在例题教学时，教师不要只分析所谓正确的思路与答案，而要探讨多种的假设及其验证过程。最好先让学生分组开展充分的讨论，教师适当引导。这样更能切实培养提高学生分析、演绎思维能力，以及完整、深刻的体验并掌握假设验证的思维策略。应当说假设验证这种思维策略有助于培养学生思维的广阔性与深刻性，它不光在解题中有用，也是探索新知识、解决新问题的有效方法。使学生在以后的工作生活中，具有较强的探索能力。4