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  • 浅谈化学教学中培养学生发散思维的若干途径

传统教学模式强调以教师为中心,强调教师对学生单向讲授知识,把学生当作知识灌输对象,其目标是把学生培养成能很好地理解、消化和应用前人知识与经验的应用型人材。主要弊病在于不能培养出大批具有创造性思维的创新人材。思维能力是人的各种能力的核心,而创造性思维又是思维的最高级形式。把创造性思维的培养贯穿于整个课堂教学中,是当前教学改革的重要内容之一。许多学者把发散思维视为创造性思维的核心。伽利略有句名言:“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的。”培养学生的发散思维,主要使他们善于从多角度、多方面、多侧面地思考问题,善于进行个体思维、多向思维、侧面思维(又称横向思维,旁向思维)与逆向思维。通过多种思维的训练,培养学生发散思维的流畅性、交通性及独创性,思维的流畅性是指思维数量的大小,为了对某一问题进行创造性理解,必须扩大思维量。在化学课堂教学中教师可以采取以下一些方法来扩大学生装的思维量。

化学学科知识的特点非常有利于培养学生分析、综合、抽象概括的能力,也非常有利于培养他们对事物对比、类比、逻辑推理的能力。教师应教会学生转换思考角度、转变思维方式,用不同的思路从不同的途径来掌握化学知识,用不同的方法来解决化学问题。本文从以下几个化学教学途径阐述如何培养学生的发散思维。

1  对化学概念、原理的理解和深化

化学知识的理解、深化首先要做好对知识的整合,所谓“整合”,包括:(1)把分散的同一知识归纳在一起;(2)对某一知识进行合理的发散和辐射;(3)从不同角度对某一知识进行深度挖掘。通过该途径能很好地培养学生发散思维能力。例如,在复习硫酸时,围绕“Cu和浓H2SO4反应”可以对知识做如下的整合:①浓、稀H2SO4有何区别?②反应中H2SO4作用有那些?③不同作用的H2SO4的物质的量的关系如何?④足量的Cu和浓H2SO4反应所得SO2理论值和实际量的关系及原因是什么?⑤能否控制反应条件使Cu和浓H2SO4完全反应?⑥在学过知识中有那些反应与该反应相似?⑦Fe和Al与冷的浓H2SO4之间发生了什么变化?有何用途?⑧让学生写出与浓H2SO4有关的有机反应,并分析其作用。从以上不同角度对浓H2SO4的知识进行合理的发散和辐射,形成了一张“硫酸知识网”,很好地对知识进行了梳理。

在总结规律时进行变式训练。如在复习制甲烷的原理时,提出如下问题让学生思考:能与氢氧化钠溶液或固体在加热时反应产生气体的反应有哪些(不包含只与水反应的)。学生思考后总结有如下类别:①铝、硅等固体;②铵盐;③甲酸钠、乙酸钠等羧酸盐。又如在复习制乙炔的原理时总结规律:碳化钙与水反应的实质是水解反应,则Li2C、ZnC、Zn2C3、Al4C3水解分别得到C2H2、C2H2、C3H4、CH4,变式训练:能在水溶液中反应产生两种气体的物质有哪些?学生思考讨论有以下一些:过氧化钠投入氯化铵溶液中;碳化钙投入氯化铵溶液中;氢化铵投入少量水中。

在解题当中对化学原理、规律的理解,同样也可以进行发散思维的培养。例如,下列各组等物质的量的有机物,分别完全燃烧时耗氧量不同的是:

(A)C2H2 C2H4O   (B)C2H6 C3H6O2   (C)C4H4  C3H8   (D)C2H4 C2H4O

此题若从有机物燃烧的过程,也能解出答案,但学生的能力得不到发展。教师可以引导学生思考,烃衍生物分子中氧在燃烧时起什么作用,这种作用能否用组成变式来直观地表示出来,笔者把C3H6O2写成C2H6(CO2),因“CO2”部分不耗氧,所以等物质的量的C2H6与C3H6O2完全燃烧时耗氧量相同;同样C2H4O可以写成C2H2(H2O),因“H2O”部分不耗氧,等物质的量的C2H2和C2H4O燃烧时耗氧量也相同。由此得出结论:等物质的量各种有机物(只含C、H、O)完全燃烧时,分子式中相差若干个“CO2”部分或“H2O”部分,其耗氧量相同。同理,就不难知道C2H4和C2H4O耗氧量不相同。仔细观察C4H4和C3H8组成上的差异后,发现等物质的量的C4H4和C3H8完全燃烧时耗氧量相同,结论是1mol C和即4mol H完全燃烧时耗氧量相同。通过以上发散和联想,学生获得了对有机物燃烧问题的深化理解。

2  在化学实验教学中渗透发散思维

教学过程是教师和学生相互活动的过程,教师是教学活动的组织者,是学生学习的指导者,而学生则是教学过程中认识的主体,在教学过程中,师生双方是相互促进的。在化学教学中培养学生的发散思维,应遵循认识规律,充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。一方面,教师应帮助学生克服思维发散的不利因素,打破思维定势,疏通思维阻塞的渠道,开阔思维发散的视野,强化思维发散的意识;另一方面,为了培养学生思维发散的意识,激发学生思维发的兴趣,在教学过程中,教师应依据现代教学理论,根据学生的特点,选择和运用符合学生实际的、灵活多变的、富有创意的教学方法。教学教程中应让学生亲生体验操纵思维,使他们感受到自己是学习的主人,这样,他们才能发挥自己的聪明才智,激励学生乐于理解、便于接受。实验是培养学生双基和能力、科学态度和创新精神的重要手段。可见在化学实验教学中渗透发散思维是很有必要的。可具体体现在化学实验成效的分析、化学实验的改进、实验仪器多功能的探索、实验操作和设计多方法的思考等。

某一实验兴趣小组欲完成“NaHCO3和NaCl混合物中NaHCO3含量的测定”的实验。教师可引导学生思考并提出方案,调动学生探索的兴趣,学生相继给出下列设计方案,①取一定量样品滴加稀HCl至不再产生气体(CO2),用排水测量气体的装置测出气体体积;②取一定量样品滴加石灰水至不再产生沉淀,静置后过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量;③取一定量样品配成溶液,酚酞做指示剂,用一定物质的量浓度的稀HCl进行滴定,达滴定终点时记下稀HCl的体积。学生的方案都很好,教师应予以一一肯定,经过师生共同分析、比较,认为①方案相对合理且易操作,此时教师可进一步引导学生思考:①方案中除了用排水测量气体的方法测CO2外,还有其他的方案吗?学生学习的欲望立即达到了高潮,新方案也不断地产生,(1)可在产生CO2的发生装置导管处连接一个针筒,直接测量CO2体积;(2)可将CO2通入一个盛有碱石灰的干燥管或U型管中,测量上述仪器增重的量。学生的想法实有创新,最后教师还可以提出:这些方案中有否需要改进措施呢?教师可以提示:反应发生装置中的CO2是否能被全部排出呢?被吸收的CO2中可能含有什么杂质气体呢?这些对实验的结果将造成什么影响?经过这样的一例实验设计的探究,不仅很好地保持和提高了学习的兴趣,又锻炼了发散思维。

又如,右图为化学仪器中最常见的一个组合。

教师可先告诉学生:从A处通入气体可成为向上排空气

法收集装置。然后引导学生提出方案,回答其不同的用途,学生马上就开始兴趣盎然地讨论。接着下列方案相继产生,从B处通入气体,可成为向下排空气法收集装置;在瓶中放适量的试剂,将气体从A处通入,可成为洗气瓶;在瓶中注满水,气体从B处通入可成为储气瓶;瓶中注满水,从B处通入气体,在A处接一量筒可成为气体测量装置。接着教师还可以提示学生,如果将A处导管变短或将B处导管变长还可有什么用途呢?这样学生的思维在发散中得到了训练,培养了学生的创新意识。

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