曾虹 蔣小鋼
摘 要:思維品質(zhì)的提高是學(xué)生學(xué)習(xí)能力發(fā)展的核心內(nèi)容?;瘜W(xué)思維能力的形成和發(fā)展,對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方法的優(yōu)化、學(xué)習(xí)能力的提升以及應(yīng)用化學(xué)的概念、原理分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力至關(guān)重要。在教育實(shí)踐中,如何將思維指導(dǎo)滲透到化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,以增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力是值得研究的。本文就此問(wèn)題結(jié)合教學(xué)實(shí)踐展開(kāi)具體的分析和探討。
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);化學(xué)思維指導(dǎo);學(xué)習(xí)能力
一、問(wèn)題的提出
思維的提高是學(xué)生學(xué)習(xí)能力發(fā)展的重要內(nèi)容。學(xué)生的學(xué)習(xí)大部分是在學(xué)校課堂教學(xué)的情境中進(jìn)行的,化學(xué)思維是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中形成和發(fā)展的。因此,課堂教學(xué)的過(guò)程對(duì)學(xué)生的思維的形成和發(fā)展將起到主要的作用。教師優(yōu)化課堂教學(xué),歸納、整理、總結(jié)出課堂教學(xué)中提高學(xué)生化學(xué)思維能力的經(jīng)驗(yàn)是非常有必要的。
二、在化學(xué)教學(xué)中滲透思維指導(dǎo)的嘗試
1. 學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的不良思維應(yīng)及時(shí)進(jìn)行干預(yù)與指導(dǎo)
在國(guó)外,許多學(xué)校都開(kāi)設(shè)了專門的思維訓(xùn)練課,學(xué)生明確的知道思維是可以訓(xùn)練的,不是天生的。而國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)思維訓(xùn)練課的學(xué)校太少,許多學(xué)生在失敗后都?xì)w結(jié)于自己太笨,甚至有學(xué)生責(zé)怪自己的父母遺傳不好。因此,對(duì)學(xué)生開(kāi)展思維的理論輔導(dǎo)是很有必要的。
(1)有效開(kāi)展化學(xué)思維方法的理論輔導(dǎo)
化學(xué)中的思維方式是指人們?cè)趯?duì)自然界中的化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探索和研究的過(guò)程中所采取的思維方法和形式,它是自然科學(xué)的思維方法和形式在化學(xué)科學(xué)研究中的具體應(yīng)用?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)中有以下幾種常用的思維方式:
①歸納。歸納是從個(gè)別到一般、從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)到概括的思維方式。如門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律所用的歸納就屬于這一類。另一種是動(dòng)態(tài)歸納,它是在化學(xué)研究過(guò)程中隨著認(rèn)識(shí)的深入對(duì)不斷出現(xiàn)的化學(xué)現(xiàn)象的歸納。化學(xué)平衡移動(dòng)原理的發(fā)現(xiàn)就是運(yùn)用的這種歸納。
②演繹。演繹是從一般到個(gè)別的思維方式。在化學(xué)研究中,演繹主要是把形成的化學(xué)理論應(yīng)用于指導(dǎo)進(jìn)一步的研究或?qū)嵺`。如元素周期律用于指導(dǎo)元素鎵和可用作致冷劑的氟里昂的發(fā)現(xiàn),化學(xué)平衡理論應(yīng)用于指導(dǎo)工業(yè)上合成氨條件的選擇等。
③假說(shuō)。假說(shuō)就是人們?cè)趯?duì)所研究事物或現(xiàn)象的原因未知情況下,根據(jù)已有的認(rèn)識(shí)對(duì)事物或現(xiàn)象作出的推斷性解釋或說(shuō)明。例如,凱庫(kù)勒在書房打盹時(shí),夢(mèng)見(jiàn)苯分子中碳原子連接成鏈狀像蛇一樣,口咬著自己的尾巴盤繞卷曲著形成環(huán)狀。從這個(gè)夢(mèng)中他受到啟發(fā),提出了苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假說(shuō),在這里凱庫(kù)勒應(yīng)用的就是邏輯和非邏輯的思維方式。
(2)幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ),自主建構(gòu)知識(shí)體系
學(xué)生自認(rèn)為基礎(chǔ)知識(shí)“不錯(cuò)”,考不好的原因是因?yàn)樽约罕浚龅念}太少。筆者通過(guò)課堂提問(wèn)和練習(xí)中的調(diào)查,卻得到了以下的結(jié)果:普通生的基礎(chǔ)知識(shí)并不扎實(shí),主要存在的問(wèn)題有:知識(shí)內(nèi)容似是而非、記憶不準(zhǔn)確;概念原理一知半解、理解不到位;核心要義七零八落、提取困難等。
解決這些問(wèn)題的方法有:①引導(dǎo)普通生觀察與優(yōu)生之間的差別,意識(shí)到成績(jī)的差別就隱含在這點(diǎn)點(diǎn)滴滴中,希望他們不要好高騖遠(yuǎn),從基礎(chǔ)做起。②針對(duì)普通生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行理論指導(dǎo)。如準(zhǔn)確記憶的技巧(多重復(fù)、多比較、多聯(lián)想);深入理解概念、原理的方法(深刻理解并準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵外延,注意概念的運(yùn)用條件和適用范圍,注意不同概念之間的聯(lián)系和區(qū)別,通過(guò)記憶典型例子來(lái)理解概念、原理。如硫酸鋇是強(qiáng)電解質(zhì),氯氣、鹽酸既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),二氧化硫是非電解質(zhì)等);形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的方法(歸納總結(jié)知識(shí),構(gòu)造知識(shí)塊、知識(shí)鏈。再通過(guò)發(fā)散從一個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)想到另一個(gè)知識(shí)點(diǎn),并找到知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,使知識(shí)點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系成為一個(gè)知識(shí)網(wǎng))。
此外,這個(gè)年齡段的學(xué)生缺乏毅力,易受外界因素的影響,在教學(xué)中教師要采取適當(dāng)?shù)拇胧?,如定期檢查、上課抽查等方式督促他們完成任務(wù)。
(3)突破思維定勢(shì),發(fā)展思維的深究性、靈活性和全面性
①培養(yǎng)發(fā)散思維能力,抑制思維定勢(shì)。與發(fā)散思維相對(duì)的是思維定勢(shì)(在解決問(wèn)題的過(guò)程中,只考慮一種思路)。思維是否靈活,能否從多種角度看問(wèn)題,從多種途徑尋找答案,是解決問(wèn)題的關(guān)鍵因素之一。在教學(xué)中教師可以就某一知識(shí)點(diǎn)、一道習(xí)題發(fā)散,一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行發(fā)散。
[教學(xué)案例1]運(yùn)用發(fā)散思維進(jìn)行中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的教學(xué)實(shí)錄(節(jié)選)
通過(guò)初中的學(xué)習(xí),學(xué)生已熟悉實(shí)驗(yàn)室由 KMnO4制O2的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的正確操作為:“先拿出導(dǎo)管,再撤酒精燈”,目的是防止倒吸。但當(dāng)被問(wèn)及為何會(huì)倒吸?或把知識(shí)稍做遷移,如圖1裝置,學(xué)生就不知道該裝置在實(shí)驗(yàn)中有什么用。針對(duì)此情況,在復(fù)習(xí)教學(xué)中,筆者以氯化氫氣體的尾氣吸收是否引起倒吸為發(fā)散點(diǎn)進(jìn)行展開(kāi)。
[教師提問(wèn)] 如果用導(dǎo)管伸入液面下,結(jié)果會(huì)如何?為什么?
[學(xué)生思考、回答] 由于氯化氫在水中的溶解度很大,用導(dǎo)管伸入液面以下,大量的氯化氫被溶解,導(dǎo)管內(nèi)氣體的量急劇減少,壓強(qiáng)迅速降低,外界大氣壓遠(yuǎn)大于內(nèi)部大氣壓,由于壓強(qiáng)差的存在,外界大氣把液體壓入倒管從而引起倒吸。
[教師提問(wèn)] 使用倒置漏斗剛好接觸液面為何能防止倒吸?
[學(xué)生思考、回答] 氯化氫溶解在水中后,引起管內(nèi)壓強(qiáng)降低,水倒吸入漏斗,由于漏斗口較大,燒杯中液面降低與漏斗口脫離,漏斗中倒吸入的水由于重力作用而落下。所以可看到水不斷的吸上、落下。
[教師啟發(fā)] 我們遇到的哪些實(shí)驗(yàn)還運(yùn)用了此原理?
[學(xué)生聯(lián)想] KMnO4制O2結(jié)束時(shí)的操作;用HCl、NH3作噴泉實(shí)驗(yàn)等。
[學(xué)生提問(wèn)] 為何實(shí)驗(yàn)室在吸收HCl時(shí)用倒置的漏斗,而在用NaOH吸收Cl2時(shí)不用倒置的漏斗?
[學(xué)生討論] Cl2在NaOH中的溶解度不大。
[教師引導(dǎo)] Cl2在NaOH中的溶解度和HCl在水中的溶解度相差不大。引起氣體吸收裝置倒吸的原因除了氣體的溶解度外,還有什么原因呢?
[學(xué)生討論] 反應(yīng)速度。
[教師引導(dǎo)] 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明是因?yàn)榉磻?yīng)速度不同導(dǎo)致的?
[學(xué)生討論] 收集Cl2、HCl各一試管分別倒扣在濃NaOH溶液和水中,觀察反應(yīng)速度。
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)] 得出結(jié)論:HCl反應(yīng)迅速,Cl2反應(yīng)緩慢。所以HCl尾氣用倒扣漏斗,而 Cl2的尾氣吸收裝置無(wú)需用倒扣漏斗。
[學(xué)生歸納] 在其它條件不變時(shí),減小壓強(qiáng)的方法有:減少氣體的量、降低溫度、增大容器的體積等;而增大壓強(qiáng)的方法有:增加氣體的量、升高溫度、減少容器的體積等。
[教師引導(dǎo)] 下面就請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)倒吸原理,看看圖2 中哪些裝置可用為防倒吸裝置。
[師生共同評(píng)價(jià)] a裝置雖能防倒吸,但吸收效果不佳,不是首選。e裝置能防倒吸,但若有其它氣體產(chǎn)生,會(huì)將水壓出,適用范圍窄。b、d裝置適用于尾氣吸收。c、f、g裝置適用于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中防倒吸。
[作業(yè)] 從藥品、裝置兩方面考慮設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。
通過(guò)這樣的教學(xué),再提到“防倒吸實(shí)驗(yàn)”時(shí),在學(xué)生頭腦中呈現(xiàn)的不再只是一個(gè)點(diǎn)“倒置漏斗”,而是一個(gè)面“倒吸的原理、防倒吸的系列裝置”。這樣在思考問(wèn)題時(shí),他們能夠由點(diǎn)及面、靈活運(yùn)用而不會(huì)套用固定模式。
②由表及里,訓(xùn)練思維的深究性。認(rèn)識(shí)事物深刻與否,在于思維的深淺程度。學(xué)生認(rèn)識(shí)事物往往只看表面,不善于透過(guò)現(xiàn)象去抓本質(zhì),這需要教師依據(jù)教材設(shè)計(jì)一些深究性的問(wèn)題,或設(shè)計(jì)一些深究性的實(shí)驗(yàn),或深究性的習(xí)題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)多問(wèn)幾個(gè)“為什么”,多問(wèn)幾個(gè)“怎么樣”,慢慢地培養(yǎng)學(xué)生深究問(wèn)題的習(xí)慣,從而訓(xùn)練思維的深刻性。
③架設(shè)橋梁,訓(xùn)練思維全面性。學(xué)生回答問(wèn)題,往往是直接從問(wèn)題通向答案,而缺少問(wèn)題到答案之間的分析過(guò)程。教師要善于引導(dǎo)、教會(huì)學(xué)生掌握分析問(wèn)題的過(guò)程。思維是憑借感覺(jué)材料而進(jìn)行的,沒(méi)有感覺(jué)中的東西,思維中也就沒(méi)有。即教會(huì)學(xué)生在分析思考問(wèn)題時(shí),借助回憶、聯(lián)想、想象、再現(xiàn)、假設(shè)、邏輯推理等,把已知參與到對(duì)未知的思維過(guò)程中去。
(4)精選例題,多角度訓(xùn)練思維
①精選有“陷阱”、一題多解的題目,訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性:“陷阱”題是指針對(duì)學(xué)生思維定勢(shì)、思考不周而設(shè)置的題目。一題多解的題較多,教師要有所選擇,否則反而使學(xué)生在考試時(shí)無(wú)所適從。通過(guò)該類型題目的練習(xí)可訓(xùn)練學(xué)生思維靈活性。
②一題多變,訓(xùn)練學(xué)生思維深刻性:通過(guò)改變同一題目的題設(shè)條件,使學(xué)生由易到難、層層深入思考問(wèn)題,訓(xùn)練思維的深刻性。
③數(shù)字字母化,訓(xùn)練學(xué)生思維全面性:把題目中的具體數(shù)據(jù)改為字母,使學(xué)生的思維由點(diǎn)到面,學(xué)會(huì)一個(gè),掌握一片。訓(xùn)練思維的全面性和遷移性。
總之,化學(xué)思維能力是一種特有的思維能力。教師要通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)意識(shí);通過(guò)教學(xué)行為優(yōu)化,對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的不良思維及時(shí)進(jìn)行干預(yù)與指導(dǎo);通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生思考的技能技巧、引導(dǎo)逆向思維等策略培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。這種化學(xué)思維能力的形成,有助于學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的提高。
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