在教学中如何发展学生的智力，培养学生能力，这是当前国际上共同关 心的教育理论问题之一。不少国家把发展学生智力，看作是关系到国家前途、 民族命运的大事。一些教育学家、心理学家对如何促进学生智力发展作了广 泛深入的研究，提出了各种各样发展智力的途径和措施。广大教师在各科教 学中进一步探索如何发展学生的智力，这是当前教育改革的发展趋向。
本章通过分析、论证说明化学教学的职能。一方面要使学生掌握作为未 来新知识生长点的教学内容，即加强基础；另一方面，要在化学方法论的指 导下，加强学生能力的培养，即发展能力。其次，通过运用化学方法论剖析 解决化学问题的过程，说明在化学教学过程中培养能力的可行性。本章仅就 这个问题从理论和实践上做些探讨。
§3-1 培养能力的重要意义
现代科学技术的飞跃发展，科学知识的成倍增长，向学校教育提出了一 个问题：这就是如何使学生在有限的时间内，不仅掌握更多的科学文化知识， 而且给他们以“点石成金”的指头，开启知识宝库的钥匙，发展他们的智力， 培养他们的能力，以适应现代科学技术发展的需要。尤其是近 10 年来，科学 技术以惊人的速度发展着，知识的宝库，以令人难以置信的速度增长着，“知 识激增”已成现实。有人估计近 10 年来人类发明创造的项目比过去的 2000 年的发明创造项目的总和还要多。仅以化学学科论文数为例，一年内世界发 表的化学论文，如果一个化学家每天看 8 小时，则需 48 年才能看完。有人研 究指出，人类知识总量每隔 7 至 10 年要翻一番。估计 50 年后，世界的知识 总量将是现在的 32 倍。这就促使人们不断进行知识更新，只有这样，才能适 应时代的需要，跟上科技发展的潮流。假如，我们的教学只是就知识教知识， 那是无论怎样努力也教不过来的，这就会永远落后于世界先进科学的水平， 永远落后于形势对教学的要求。因此，我们要解决知识不断增长，不断更新 与有限的学习时间的矛盾，除了不断更新教学内容，把科学技术新成就反映 到教材中来以外，在教学过程中就必须注意发展学生的智力、培养能力。
然而，在当前化学教学中，有些教师仍然是只考虑对知识、技能的传授，而对如何通过教学发展学生智力，培养能力却常常重视不够。有的教师认为 智力来自遗传，后天不能改变。我们应该看到智力虽与遗传有关，但主要取 决于后天的教育环境。所以，必须打破那种认为教学就是传授知识的旧观念， 把教学重点放在发展学生的智力上。例如，在化学教学过程中，不能只讲授 那些狭隘的和抽象的知识内容，而重点应放在理解、消化、分析的能力上， 应放在使知识井井有条的能力上，应放在能掌握举重若轻地处理具体和抽 象、一般和特殊的关系上，应放在使知行结合以及协调培养分析的能力上。 为了实现四化，为了赶超世界先进水平，我们的化学教学工作必须强调“把 精力集中在培养分析问题和解决问题的能力上”。必须把教学的重点放在发 展学生的智力上。
§3-2 化学方法论是培养能力的依据
化学方法论是关于化学的一般研究方法的规律性理论，它除了研究化学 的方法之外，还研究了化学本身的方法①。人们在化学科研和教学中，化学方 法始终是贯穿于化学认识全过程。
纵观化学科学发展史，许多化学家创造了十分巧妙的化学方法，如拉瓦 锡的化学定量方法，道尔顿的观察和实验方法，范特霍夫巧妙地将数学方法、 模型方法、类比逻辑方法应用于化学 这些蕴藏着科学思想的许多科学方 法构成了化学方法论，对化学方法论的研究和学习，不仅从中可得到历史的 借鉴和启示，同时也促进了现代化学的研究和教学。
历史已经证明，化学方法论是沟通哲学和化学的桥梁，哲学对化学的指 导是通过化学方法论来实现的。在方法论中，化学方法论是属于第三层次的， 它是自然科学和化学科学方法相互作用的产物，将哲学方法对化学的指导进 一步具体化。例如，化学实验方法，它既是化学认识的来源，又是检验化学 真理性的标准。
在化学理论的建立和发展中，无论是经验认识方法，还是理性认识方法， 都离不开理论思维，科学的思辨是以反映客观规律的普遍经验为依据的，这 些客观的依据都是在理论思维的指导下，通过科学方法加以总结和提炼。如 果没有丰富的哲学思维和具体的措施及手段，化学理论的建立和发展是不可 能的。
从化学教学过程来探讨，以化学方法论为依据来培养学生的能力，是基于以下理由：
（1）化学教学中培养学生的各种能力具有鲜明的特征。例如，让学生认 识一个定律，首先要进行实验观察，然后再分析综合、抽象概括，最后上升 到定律使他们容易理解。为了完成这个认识过程，学生必须表现出一定的观 察能力、思维能力、实验能力和创造能力，这些能力具有化学学科的特点， 和教育学中所介绍的能力有所区别。它们是从分科教学中总结概括出来的， 用来指导分科的教学实践。两者的关系是既有联系又有质的区别。
（2）化学理论知识、化学方法是解决化学问题的必备条件。在化学教学中培养学生的能力是针对完成某项化学研究活动或者比较圆满地解决某个化 学问题的能力而言，但是要解决化学问题必须具备一定的化学理论知识，掌 握研究化学知识的科学方法。两者缺一不可。
纵观化学史，使我们了解到化学之所以取得辉煌的成就，形成了自己的理论体系，其主要原因是坚持采用化学方法。化学理论的建立和发展靠的是 化学方法，而化学方法又在化学的发展中进一步得到巩固和提高。所以，化 学理论和化学方法是学生解决化学问题的必备条件。
（3）化学方法论是培养能力的基点。由于化学学科的特点和认识规律， 决定了其研究方法是化学方法论。化学方法论也为解决化学问题提供了科学 思想与科学方法。因此，教师在化学教学过程中，必须以化学方法论作为培 养能力的依据，才能使学生在完成感知认识到运用知识的过程中，各种能力 都能得到系统的培养和发展。例如，学生掌握一定的观察和实验能力后，就 会不失时机地抓住观察实验中的机遇，攻破学习中的难点。又如，学生掌握①
唐敖庆等编著.化学哲学基础.北京：科学出版社，1986.
了逻辑思维方法后，将归纳和演绎方法应用于有机化学的学习，能及时地掌 握有机物的结构和性能的规律。以化学方法论作为培养能力的依据，可以有 效地培养出一大批具有辩证思维、富有创造精神、年轻有为的化学人才。
§3-3 化学教学中培养能力的各种方法
一、经验认识方法
（一）观察 观察，是人们有效地探索世界，认识事物的一种极为重要的心理素质。
被称为智力窗口的观察力，是人们顺利地掌握知识、完成某种活动的基本能 力。一个学生学习的好坏，能力的高下，往往与他们对客观事物反应的敏锐 度和对科学知识探索的细密度有着极为密切的关系。世界上许多科学的发明 和创造，很大程度上取决于科学家对客观事物一系列的敏锐、细微、准确、 深刻的观察。英国生物学家达尔文在谈到，观察对他取得科学成就所起的作 用时说：“我既没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍 纵即逝的事物并对其进行精细的观察的能力上，我可能在众人之上。”①可见， 观察是获得一切知识的首要步骤，也是一切创造发明的必要条件。因此，有 经验的老师，在日常的教学中都十分注重对学生这种基本能力的发展和培 养。
在化学教学中，发展学生的观察能力有着丰富的内容和广泛的途径。 例如，物质的状态、颜色、气味、熔点、沸点、密度、溶解度、挥发性、酸碱性等都是可以观察的，化学变化中物质的能量、质量、颜色变化、沉淀和气体的生成也是可以观察的，还有教学的直观辅助材料如图表、模型等也 可以观察。
下面扼要介绍培养学生观察能力的一些具体做法。
1.观察目的要明确 教学上要求学生在观察、感知的活动中，促进大脑感受区域和储存区域功能的发展，获取经验信息，增长知识，这就需要有明确的观察目的。否则，来自视觉 85%的经验信息，将要成为一堆乱麻，失去应有的作用，而不能在 明确的目的要求指导下，有步骤地使之成为系统的、完善的、和谐的知识。 例如，利用镁燃烧的演示实验而形成化学变化这个概念时，教师应向学 生强调注意力集中观察镁燃烧后的产物氧化镁的颜色、状态和硬度，而不要因镁燃烧放出的耀眼强光而分散注意力。
2.观察计划要周密 在观察之前确定观察目的后，就有了一定的观察任务，还必须拟定出周密的观察计划，去完成这个任务，这样能预见被观察现象的各个方面，避免自觉的偶然性和自发性。无论观察过程是短暂的或长久的，在计划中都应该 有目的、有步骤、有重点、有中心，才不至于挂一漏万，顾此失彼。尤其是 有些实验现象稍纵即逝，若无计划，就会失去观察机会。
例如，硫加热时，不仅形态逐渐改变，颜色也迅速变化：黄色晶体
1 19 ℃
深黄色液体
1 60 ℃
暗褐色液体
2 00 ～ 250 ℃
暗褐色粘稠
体
2 60 ℃
流动性粘稠体
3 00 ℃
黑褐色流动液
4 44.6 ℃
橙黄色蒸气。
由于这一系列反应过程进行得很快，对各种变化学生往往区分不清，眼 花缭乱，把握不住整个变化过程。针对这种情况，教师可以采用定向重复观 察的方法，让学生由局部到整体，逐步观察整个变化历程，并采用恰当方式① 达尔文生平及其书信集，第一卷.北京：生活·读书·新知三联书店，1957.
让学生注意力高度集中，训练学生视感觉的敏捷性和思维跟踪的速度，由重 复训练迁移到其它新的快速反应情境，让学生观察。
3.全面地进行观察 良好的观察力是要求有目的、有计划、有系统地精确而全面地进行观察。
任何一种事物不仅它本身具有一定的内在联系，而且各种事物之间也存在着 一定的关系和联系。因此，我们在观察时，善于在事物和现象之中，注意到 各种极不显著而又非常重要的属性和特征，有步骤有条理地运用下述 4 种方 式去指导学生进行观察。
（1）按事物本身的结构来说，观察可以由外（左、上）到内（右、下）， 也可以由内（右、下）到外（左、上），可以由局部到整体，也可以由整体 到局部。
（2）按事物外部的特征来说，可以由微（小）到显（大），也可以由显（大）到微（小）。
（3）按事物所处的空间来说，观察既可以由近及远，也可以由远及近。
（4）按事物出现的时间来说，观察可以由先到后。
通过以上 4 种方式进行观察，不仅可以保证学生输入的信息有系统，有 条理性，而且这样的信息也就便于智力活动对它进行加工编码，从而提高活 动的速度和正确性。
4.观察和思维相互渗透
人的大脑功能分为感受、储存、判断、想象 4 个区域。通过观察，在感 知活动中，相应地触发储存区记忆和判断区思维的活动。实验证明：在观察 过程中，参与积极的思维活动，可以增进对事物的理解程度。就是说，一边 看，一边想，一边想，一边看，经过如此反复活动的过程，可以促进对客观 事物更深刻的质的认识和记忆，有利于人们迅速、完整、真实地掌握客观事 物。这是观察和思维相互渗透的突出意义。观察得愈深入，思考得愈深刻， 就愈能从大量的自然现象、社会现象中，获得规律性的东西。爱迪生就是在 英国科学家戴维制成第一盏弧光灯，后来法拉第发现电磁感应现象成功地设 计出一台发电机的基础上，根据人们渴望用电照明的社会需要，看看、想想， 想想、看看，经过较长时间的观察和思维相互渗透的活动，终于成功地发明 了电灯。因此说，人们在观察的过程中，调动积极的思维活动，对训练观察 能力，促进学生积极思维有创造性意义。
（二）实验
在自然科学研究中，实验是一种不可缺少的方法。它对现代化学发展起 着重要作用。如 X 射线发现的实验，显示着有许多未知的新领域有待人们去 探索。电子的发现实验，证明了原子不可分的经典理论在实验面前破产。实 验方法的改进，促使研究由宏观低速的领域进入到微观高速领域。放射性发 现的实验打开了微观世界的窗户。实验方法在化学发展过程中促进了新理论 的诞生与发展。
在化学教学中用实验方法去探求知识，就能很好地培养学生的观察能 力、思维能力、动手能力和创造能力。
1.观察在实验中的重要作用 任何实验和观察都有着密切的联系，观察是实验的基础，实验是观察的深入，在化学实验方法中，科学的、全面的观察尤其具有特殊的关键作用。
如学生在制备 Al（OH）3 时，因为 NaOH 稍过量即得不到应有的白色沉淀，如果改用氨水代替 NaOH，就可得到 Al（OH）3 白色沉淀。通过实验观察，引 导学生透过复杂的表面现象，经过分析研究，找到事物的内在本质，才能够 有所发现。这样学生也就理解为什么制 Al（OH）3 时，要采用氨水而不用 NaOH 溶液了。
2.通过实验培养学生的思维能力 化学是一门以实验为基础的学科，学生掌握的化学知识很多是用实验教学手段，通过他们观察，积极思维后得出结论。如何加强实验教学活动而达 到同时对学生思维能力的培养是教学成败的关键之处，也是师生双边活动中 的重要环节。
例如，教师在讲钠和水反应时，要做好演示实验（有条件的学校可采用 投影幻灯）。在演示前，应向学生提出思考题并注意仔细观察：①把钠投入 水中以后，钠沉在水底，还是浮在水面上；②和水反应时会发生什么现象；③滴有酚酞溶液的水的颜色是否有变化等，以引起学生的注意。 实验时，学生能观察到下列现象：
（1）钠投入水中后，浮在水面上；
（2）钠立即和水发生反应，并有气体产生；
（3）同时金属钠熔化成小圆球；
（4）小圆球在水面上向各个方向迅速游动；
（5）有嘶嘶的声响发出，最后小圆球消失；
（6）反应后的水溶液能使酚酞指示剂变红。 在上述基础上，教师再作进一步演示，证明产生的气体是氢气。最后，教师 可引导学生解释上述的一系列现象，以培养学生思维能力。在学生解释的基 础上再进行小结。
3.动手能力是化学实验成功的基础
动手能力是指用双手和体力作用于客观物体，进行实验、加工和制作物 品等的能力。如果说观察力、思维力属于“用脑”，那么动手能力就属于“用 手”。我们对于发展学生智力的要求，应当是“手脑并用”。故培养学生动 手能力是发展学生智力不可缺少的部分。
化学实验是通过人的双手去使用各种仪器和药品，安装各种复杂的仪器进行各种化学操作。如注重严格控制实验的条件，分析实验中出现的异常现 象、做好实验观察和记录、实验结果的评价和处理等。有计划、有目的地培 养学生动手能力，使他们具备一定的科学素质，运用化学实验方法乃是最重 要的途径。
4.化学实验可以培养学生的创造力 化学基础知识和化学研究方法是不可分割的、紧密联系的，对教材中验证规律的实验，应先引导学生弄清实验的设计和构思以及实验的研究方法， 培养他们树立以实验为基础的科学研究思想和设计实验的能力，让学生逐步 学会化学研究的实验方法，为他们深入学习以及将来从事科研工作奠定一个 良好的基础。例如讲授质量守恒定律时，通过实验和分析得出定律后，教师 还应注重启发学生回忆实验的设计思想，此时可向学生提出思考性问题，促 进学生进一步思考。①通过实验如何验证这一定律？②这个验证方法是如何 提出来的？（这就是实验的设计思想）③其思考方法有无典型性？在学生讨 论的基础上，教师应着重提出教材中提出的实验程序不是凭空而来的，而是 根据一定的实验目的，一定的研究方法的要求所设计的。比如“理想气体状态方程”就是采用“控制条件”的实验方法总结出来的。从而使学生学习采 用“控制条件”的实验方法。这样引导，对他们进行基本科学方法训练，提 高利用实验解决化学问题的创造能力是大有裨益的。
二、理论思维方法
科学研究的任务在于通过感觉而达于思维，揭示事物的本质和规律。这 需要经由实验和观察，搜集丰富的事实材料，并进行逻辑加工，在这个过程 中，比较、分类、归纳和演绎、分析与综合就是在化学学科中常用的一些基 本的逻辑方法。
（一）基本的逻辑方法
1.比较和分类 比较，是确定对象之间的共同点和差异点的一种逻辑方法，是逻辑加工的初步方法。一般说来，认识事物从区分开始。要区分，就要比较，有比较 才能鉴别。比较方法在科研和教学中起着重要的作用。
在科学研究中，通过比较而进行定性分析和定量分析、光谱分析就是一 个典型。光谱分析方法就是通过光谱的比较来测定研究对象的化学成分及其 含量。实验证明，各种化学元素都有一定波长的特征谱线，就如同每一个人 都有特殊的指纹一样。用已知化学元素的标准谱线同被测对象的光谱比较， 如果两者相同，就可知被测对象中含有同样的元素；如果发现被测对象的光 谱中有跟所有已知化学元素的特征谱线都不相同的谱线，就可断定其中含有 未知元素。同时，由于每种化学元素特征谱线的强度和它在物体中的含量有 关，因此，通过对谱线强度的比较，可以确定被测对象中各种化学元素的含 量。
分类，是按属性异同将事物区分为不同种类的思维方法。例如，目前已发现的矿物有 3000 多种，为了系统地研究矿物，人们就要对矿物进行分类。 由于矿物的化学组成和晶体结构是决定矿物一切性质的基本因素，所以目前 在矿物分类上采用最广的是结晶化学分类法。人们把各种矿物的化学成分和 晶体结构这一属性相互进行比较，找出它们在成分和结构上的共同点和差异 点，可以分出 5 大类矿物。凡是元素以单质状态存在于自然界的矿物，归为 自然元素这一大类；凡是元素以硫化物、卤化物等形式存在于自然界的矿物 分别归为硫化物大类、氧化物及氢化物大类和含氧大类。在各大类中，人们 对矿物的阴离子或配合离子进行比较，从它们的差异中又可划分出若干类。 例如，在硫化物这一大类矿物中，一般根据它们相互之间的差异点划分为简 单硫化物，复杂硫化物和硫盐 3 类。在分类之前，一定要做好比较工作。
2.分析与综合 分析就是把对象的整体区分为各个部分、方面、层次、因素并逐一进行考察。 自然界中的任何事物都具有复杂的构成。它们总是由不同的部分、方面或因素组成的。在分析时，必须把事物或过程分解为各个部分，各个方面加 以详细考察，即运用分析的方法。例如，波义耳为了搞清楚气体的运动规律， 他以一定质量的气体在温度不变的情况下，置于不同的压力下，逐一考察体 积的变化。由于他把这个运动变化的过程分解为各个部分给予定量描述，结 果发现了气体的压力（p）和体积（V）成正比的定律，即 pV=常数，此常数 的数值取决于气体的温度与分子数。他还将当时习用的化合物定性分析系统 化，引入“化学分析”这一名称，开创分析化学的研究方向。
综合就是把人们对于研究对象的各个不同部分、方面、层次、因素的认 识组合起来，以形成关于研究对象的统一整体的认识。例如，经过长期的分 析研究，人们发现了许多化学元素以及它们的特性，在此基础上，门捷列夫 运用综合方法，将化学元素的原子量与元素性质之间联系的规律性揭示出 来，即发现了元素周期律，揭露了各种元素之间的内在联系，反映了物质世 界的统一性。也为现代物质结构理论的诞生奠定了基础。
3.归纳与演绎 归纳和演绎在传统上称为对峙的两种推理方法，有许多哲学家认为它们两者构成一对反向的推理。 归纳的基本过程是“个别到一般，由事实到概括”。在化学教学中，有许多化学原理、法则、规律是通过归纳法概括得来的。例如，对各种晶体特 点的归纳；对配合物特点的归纳；对有机化合物特点的归纳等等，都是通过 全面地搜集各种经验事实，然后对这些经验事实进行分析、比较、综合，最 后归纳出普遍的特征。
演绎的推理过程是由一般到个别，从理论到新的事实。这样的推理是必 然的推理，其结果是正确的。例如元素周期律假说的提出，元素周期表中的 周期、族、区的划分，都是归纳的结果。对元素周期律及周期表中的周期、 族、区中的个别元素性质的论证方法就是演绎推理。
一般来说，演绎法不能简单地看作是从一般到个别的推理；另外，归纳法只停留在化学知识的经验水平上，而演绎则关系到理论水平。通过上述两 点，所以不能认为两者构成反向的推理，教师在运用这两种逻辑方法时，应 注意观念的更新。
4.证明与证伪
学生所学的知识，必须加深理解，善于运用，这就要求教师的教学内容 应是正确的和令人信服的。同时，对错误的东西要进行有力的反驳。
证明，是根据事实和理论来论证论题的正确性的思维形式。证明这种思维形式由论题、论据和论证 3 部分组成。论题就是要证明的主题，即要证明 的是什么？论据就是证明的理由或根据，即用什么来证明？论证就是证明的 形式，即怎样来证明？
在证明中，对论题的正确性，依是否能直接推出，可分为直接证明和间接证明。 直接证明是直接推出论题的正确性的思维形式。它的公式是：论题：A
论据： a，b，c，
因为 a，b，c 是真实的，并且从 a，b，c 必然得出 A， 所以论题 A 是真实的。
例如，从某一具体实验中，观察到参加化学反应的各物质，在反应前后 各物质的质量总和没有变化。无数科学实验事实都说明这一结论。这就证明 了质量守恒定律的正确性。
研究表明，化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子， 重新组合而生成其它物质（生成物）的过程。在一切化学反应里，反应前后 原子的种类没有改变，原子的数目也没有增减，所以，化学反应前后各物质 的质量总和必相等，这也直接证明了质量守恒定律的正确性。
在化学教学中，教师常用的一种证伪的逻辑方法是归谬法，用它来达到反驳论题的目的，颇有“以其之矛，攻其之盾”的色彩。例如有人提出可用 湿法制 Al2S3。假设这个论题成立，就可推出湿法制 Al3S3 的各种途径：2AlCl3+3Na2S=Al2S3+6NaCl 是其中一种。 已知 Al2S3 在溶液中是不能存在的，因为Al2S3+6H2O=2A(OH)3↓+3H2S↑ 完全水解，几乎不可逆，所以，湿法制 Al2S3 是不能成立的。
证明和证伪有着密切的关系，证明中有反驳，反驳中有证明，这就决定 了归谬法在逻辑证明中有着广泛的应用。
（二）基本的理性方法
1.形象化方法 所谓形象化方法，就是用具体的、直观的形象，如图形、音响、典型等形象材料来展现客观事物的特征、结构和关系，从而达到揭示事物的本质和 规律的一种方法。比如，在讲授原子结构和分子结构时，教师可选用各种立 体模型，变微观为直观，让学生对宏观的立体模型的认识，去联想物质的微 观结构，使学生通过联想建立起想象表象。在此基础上，让学生能够理解抽 象理论的深刻含义。
在化学教学中运用形象化的方法，对学生学习化学概念、定律、理论有积极的作用。例如将金属键想象为“释去了价电子的金属离子沉浸在自由电 子的海洋里”的“自由电子模型”，将这种微观领域里的知识具体化，有利 于学生理解和掌握。
2.科学抽象
科学抽象就是要从大量的感性材料中，概括总结中反映事物本质和规律 性的一种研究方法。
我们常说透过现象看本质，就是要克服由现象所造成的错觉去认识事物的本质。这就是要靠科学抽象的方法，靠理论思维，对大量的感性材料和直 观现象进行加工，可以达到揭示事物的本质。
如何进行科学抽象，可从以下 4 个方面着手：
（1）“去伪存真”——鉴别材料 首先要对已掌握的科研资料，进行鉴别，区分真象和假象，把假的材料剔除，保留真实的材料。只有在充分可靠的基础上，才有可能透过事物的现象概括出本质和规律。
（2）“去粗取精”——选择材料 在我们积累的材料中，有些材料能反映本质，有些则不能反映本质。因此，要从所掌握的真实材料中，把非本质的和对说明问题不具有典型性的材 料去掉，排除次要的和无关的因素；还要从大量的真实材料中，选取能够反 映事物本质的和对说明问题具有典型性的材料，突出主要和关键性因素。
（3）“由此及彼”——揭示事物之间的联系 “由此及彼”是从横的方面揭示出事物之间的相互联系，以及从纵的方面揭示出事物发展过程各个阶段的情况。这就要求我们在进行科学抽象的过 程中，不要孤立地、静止地、片面地看问题，而要从事物之间横的联系和纵 的发展过程去观察和分析问题。
（4）“由表及里”——揭示出事物的本质和内部联系 “由表及里”，就是透过现象，拨开假象，揭示出事物的本质和它的规律性。 在进行科学抽象的过程中，方法不是僵死的，需要我们因事制宜地去探索，去创造。
3.科学假说 运用假说是自然科学研究中一种广泛应用的方法，它是根据已知的科学原理和科学事实对未知的自然现象及其规律性所做的一种假定性说明。 在揭示现象的因果关系和本质联系的过程中，适当运用假说的形式有很大的积极意义。在化学教学中运用假说的方法，可以刺激和保持学生对化学 的兴趣和注意力，可以帮助他们加深对新教材的领会，可以刺激他们科学思 维的发展，还可以使学生知道科学中求得知识的方法。
在化学教学中运用假说也同科学研究的过程一样，一般有下述 5 个步 骤：
（1）研究观察的各种情况；
（2）构成假说，即做出由于哪些原因可以引起这些现象的假说；（3）根据这些假说推测出结果（演绎）；
（4）根据所研究现象的各种情况进行必要的验证，检验此结果是否正 确；
（5）做出所研究的各种现象的原因的结论。
例如，在讲铁的生锈时，为了揭示铁生锈的原因，首先启发学生考虑铁 生锈的各种情况，如放在潮湿处的铁器会生锈，而干燥的铁器则不生锈，涂 了油漆的铁器不生锈，而在一般情况下的铁器放在空气中则生锈等。再经过 引导或让学生讨论可以提出下述 3 个假说：①铁器生锈是因为和空气接触，铁和空气中的氧气化合；②生锈是因为水分子的存在，水和铁起了化学变化；③生锈是水和空气对铁共同作用的结果。 然后引导学生推论：如果第一个假说正确，则在干燥情况下，铁在空气中就能生锈；如果第二个假说正确，则铁在水中并和空气隔绝就能生锈；如果第三个假说正确，则必须在既有空气又有水分的条件下铁才能生锈。 在此基础上，再引导学生来设计实验。第一个实验：将洁净的铁钉放于干燥的试管里，并用塞子塞紧；第二个实验：把经过煮沸除去空气的水装满试管，放入洁净的铁钉，用塞子塞紧，不留一点气泡；第三个实验：将洁净 的长铁钉放入试管（抵靠在试管内壁上）并倒立在盛水的烧杯中，试管里只 有少量水并在试管外壁上标明水面位置，就这样放置一段时间。
可以观察到，第一、第二个实验中的铁钉都不生锈，而在第三个实验中 不仅铁钉生了锈，而且试管里的水面约上升了原试管容积的 1/5，于是可以 得出结论，水和空气（只是其中的氧气）共同对铁的反应是铁生锈的原因。 在教学过程中，教师可以根据实际情况有计划有步骤地引导学生运用假 说去分析和解决化学问题，使学生经过收集材料，分析、综合、抽象概括的思维过程，把知识真正学到手。
§3-4 教学中需要注意的几个问题
1.培养学习兴趣 学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种力求认识或趋近的倾向，也称为“求知欲”。 化学教学要使学生做到“要学——学会——会学”，其中要学是前提，而学习兴趣是“要学”的先导。学习兴趣对于学习效果，智力发展和未来的 成就都有重大影响。人们把学习兴趣看成是“人才成长的起点”。培养学生 学习兴趣可从以下几点着手：（1）教学内容难易适度 心理研究和教学经验反复证明这样两条原则： 第一，凡是过浅过易的教学内容，会降低学生的学习兴趣；第二，凡是过深 过难的内容，也会降低学生的学习兴趣。可见，在教学中，为了引起学生的 兴趣，教学内容应当深浅得当，难易适度。其要求是：教学内容必须是学生 经过一定努力所能掌握的。
（2）选择适当的教学方法心理研究和教学经验反复证明了这样两条原 则：一为凡是方法单调死板的教学，会使学生感到枯燥乏味，甚至昏昏欲睡； 二为凡是方法变化过多的教学，又会使学生穷于应付，因而降低兴趣。所以， 在教学中，为了调动学习兴趣和积极性，教学方法必须适当变化，但又不能 变得过多和过于频繁。
兴趣是发展能力的前提，学生获得了能力，又启发学习兴趣的高涨，促进他们对事物深入探索，因而也就提高了教学质量。
2.启发积极思维 让学生被动地记忆、重复、模仿来获得知识，已远远不能适应形势发展的需要，这就要求教师在教学的各个环节中有计划、有目的地提出富有启发性的问题启发学生思考，在学生有准备的基础上（如经过预习），把教学过 程变成一连串地提出问题、分析问题、解决问题的过程，使知识和能力发生 有机联系。提出问题就是给学生设疑或引导学生自己发现问题，这是启发思 考的关键，也是培养能力的开端。
化学教学要坚持启发式。在教学过程中，教师要善于运用各种教学手段，激发学生学习的自觉性和积极性，开展积极的思维，以发展学生的智力和培 养能力。
例如，讲授单质、氧化物、酸、碱、盐时，要引导学生揭示各类物质之间的关系及其变化的规律；在讲解化学计算题时，要引导学生分析题意，启 发学生运用概念、原理、公式、定律等去理解计算题的关键所在，以便掌握 解题的思路和方法，培养学生灵活运用知识解决实际问题的能力。
3.掌握知识结构 学生有时反映，“化学不好学，学不懂，记不住，不会用”。这主要是因为他们还没有掌握化学知识结构和内在联系。化学变化的实质是物质构成 的变化，教师要注重引导学生运用物质结构的理论和化学反应规律的知识， 去指导元素及其化合物知识的学习。教师要根据挖掘教材的知识体系和加强 双基的精神，明确某一基础知识和基本技能在整个知识体系中的地位，弄清 重点、难点，进而订出规划，具体落实，使知识连贯成索链，环环相扣，先 后有序。这样，在教学中就能抓住关键，突出重点，循序渐进，步步深入， 就能从整体出发来深刻地理解局部，将局部的知识纳入有机联系的知识整体中，有的放矢，促进学生主动地进行学习，在掌握双基的过程中，有效地发 展学生智能。
4.严格进行智能训练 个人知识和经验的积累不等于他的智能也能自发地同步发展。要实现知识和能力的相互转化，关键在于实践。严格训练便是一种特殊的实践形式， 它是实现知识转化为能力的主要手段和必由之路。
训练必须讲求实效。训练的目的是为了将知识转化为能力，应该根据这 一目的来确定训练的内容和方式。如果离开了这一点，任何训练便都失去了 意义。因此，必须从教学实际出发，练有实效。练不在“多”而贵在“精”， 要以少取胜。
思考和实践
1.在化学教学中培养和发展学生能力有什么现实意义？请列举实例或结 合自己的体会来说明。
2.化学教学中应着重培养哪几种能力？并各举一实例说明培养能力的方 法。
3.为什么必须兼用经验方法和理论方法才能最终达到认识化学的目的？
4.科学抽象的特点是什么？举例说明。
5.通过“化学方法论与培养能力”的学习，你有哪些收获？
主要参考文献
[1]陈富玉等.中学化学教学法.福州：福建教育出版社，1984.182～184
[2]武汉教育学院等合编.中学化学教学法.济南：济南出版社，1989.15～45
[3]光明日报《教育科学》专刊组.智力问题的探索.福州：福建教育出 版社，1984.168～180
[4]唐敖庆等编.化学哲学基础.北京：科学出版社，1986.309～316
[5]杨先昌，段一泓.再论观察能力的培养.化学教学，1988（2）：1～
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[6]杨先昌.培养学生思维能力的研究.化学教学，1983（4）：1～4
