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摘要:思维能力是智力的核心,是科学素养的核心,也是一切学习活动开展的前提和基础。严密性是思维的重要特性,发展学生的思维严密性,是学生形成科学素养的重要途径。笔者在教学中,以中学化学知识为载体,利用教学的各个环节培养学生思维严密性。
关键词: 有机化学教学;思维严密性;培养
文章编号:1008-0546(2010)01-0011-02中图分类号:G632.41文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2010.01.004
思维能力是智力的核心成分,是自觉、深刻地掌握知识,灵活地运用知识解决实际问题的基础。思维过程有自身的规律,中学生思维能力的差异,常常体现在思维品质上,即思维的敏捷性(灵活性、针对性、适应性),思维的严密性(科学性、精确性、逻辑性和深刻性),思维的整体性(广阔性、综合性)及思维的创造性等。恩格斯说过:“思维是世界上最美丽的花朵。”人之所以为人,关键在于能思维;学习之所以能进步,关键在于思维。
所谓思维严密性是指对思维对象全面、深刻、完整的思考。此时来关注和强化学生思维发展,使其对问题的思考更加严密,对学生形成一个合理有效的思维模式很有帮助。思维严密性影响着人们对外界事物的看法及其行为决策,观念和决策均是学生科学素养的重要组成部分,可以说培养思维严密性是学生形成科学素养的重要途径。在教学的各个环节中要有计划、有目的地展开思维的严密性的培养。
下面具体就有机化学教学中学生思维严密性的培养谈点自己的实践与探索,以作引玉之砖。
一、 基础知识教学
概念是理论体系中十分重要的组成部分。它是构成判断、推理的要素。因此必须弄清概念,搞清概念的内涵和外延,为判断和推理奠定基础。概念不清就容易陷入思维混乱,产生错误。
譬如:学过甲烷与氯气的反应后讲 “取代反应”概念时,先让学生讲出他的理解,有人会认为只是一个原子取代另一个原子,接着我分析教材上的定义,可以是原子取代原子、可以是原子取代原子团,也可以是原子团取代原子,原子团取代原子团,然后将其与置换反应作比较,紧接着举了后面将学的酯化反应、苯的硝化反应给学生作判断加以巩固,并强调:不一定要学过、见过,只要从结构上分析符合定义即可。
同系物的概念是个难点,我是这样做的,给出甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异戊烷的结构式,说他们是同系物,再给两组物质,一组是正丁烷与异丁烷,一组是乙烯与环丙烷,说他们不是同系物,然后让全体学生写出自已下的“定义”,再与同学进行比较与讨论,最后达成共识,此时再看教材上的定义,欣喜之情溢于言表。在以后的做题检查中,很少有学生忽视“结构相似”、“组成上相差一个或若干个CH2原子团”这个的概念的要素,既牢固地掌握了概念,又提高了他们的思维严密性。而用传统的教学方法,由教师先和盘端出,然后再由教师“精心”的反复讲解,学生被动地接受,往往是不着边际或记忆不牢。运用科学语言进行思维和概念教学,学生不仅理解准确、掌握率高,而且记忆时间长、不易回生。
对于类似的概念一定要加以辨析,通常将同分异构体、同系物、同位素、同素异形体、同种物质列表比较,将各种烃与烃的衍生物列表比较,并要求经常加以巩固,避免混淆,概念辨析时必须有实例两三个,这样才不会过于抽象而遗忘。
又如在醇、酚、羧酸的教学中必须以结构为中心来讲解。不同类型醇催化氧化的规律性,芳香醇与酚的比较,羧酸中碳氧双键不会与氢气加成,酯化中的断键规律等等,上课要求学生在笔记本中清清楚楚地写好,好记性不如烂笔头,记下重点,配套几个例题,课后巩固就方便多了。
也许有人对基础知识不屑一顾,但是培养高层次人才的目标就应从基础教学着眼,扎扎实实地培养学生的思维严密性需要有准确无误的知识为前提。
如学习醛以后,学生会以为只有醛才能发生银镜反应。思维定势对于形成学生的解题能力是有必要的,但思维定势也限制了学生思维创造性,教学中要注意克服学生的思维定势。教学中引导学生透过现象看本质,醛之所以能发生银镜反应是因为有醛基!因此,葡萄糖、甲酸与甲酸酯甚至甲酸盐均能发生银镜反应。
二、 化学实验教学
科学研究的成功,重大科学奥秘、规律的揭示无不与实验方案设计、实施的严密性有着密切的关系,究其本质则是思维严密性的体现。思维的严密性是在思考问题时能考虑到涉及实验的各个方面,做到“百密而无一疏”。这也是一个科学家的基本素养之一。
多动手、动脑,有利于知识的巩固和思维严密性的培养。教师在实验教学中要引导学生通过掌握的科学原理去设计实验方案,在实验设计中培养学生思维的严密性。如乙醇分子式的确定实验,此反应的原理是什么?有同学在设计中先想到初中的氢气制法,再通过对比、讨论、分析、归纳,增加分液漏斗,增加量气装置,通过观察实验现象,获得感性材料,引导学生分析实验数据的真实性,教会学生分析误差以及减少误差的方法,通过分析问题解决的能力训练达到培养学生科学思维严密的目的。
酯化反应可以做几个对比实验,可以不用饱和碳酸钠溶液而用水,其他相同;可以不加浓硫酸,其他相同;分别实验,比较异同点,然后进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工,作出判断和推理,从感性认识向理性认识飞跃,认识到浓硫酸与饱和碳酸钠溶液的作用。
再如乙炔的的制法,可以先列出化学方程式,固体与液体不加热反应,通过引导,指出反应非常剧烈,让学生不断修正方案,在各种方案实验中比较出最佳的方案,不能使用启普发生器,不能用小试管,不用水而用饱和食盐水等,从而达到培养学生思维的严密性的目的。
在加强演示实验的基础上,还可以在课外组织学生进行一些习题实验,让学生自己设计实验,动手操作,发现问题,解决问题,有利于促进创造性思维的发展。如乙酸的性质实验等。
三、习题练习
许多同学做完题目以后发现出错,小结时大都说是粗心大意,其实这是因为思维严密性较差的缘故。
通过复习、练习、强化学生正确理解和牢固掌握所学的科学知识,提出一些更深、更广泛的问题启发学生思考,通过解题,不但能全面巩固和加深理解所学的科学知识,熟练掌握科学技能,而且还有助于激发学生的学习积极性,培养学生的钻研精神和分析问题、解决问题的能力,同时提高了思维严密性。
例如,乙烷在光照条件下与氯气混合,产生的物质最多有几种?有学生答六种,即一氯代物到六氯代物,有学生答七种,还考虑到氯化氢,实际上正确的是十种!因为二氯代物、三氯代物、四氯代物均有同分异构体。
甲烷中混有乙烯,如何除去杂质?有学生答酸性高锰酸钾溶液,就忽略了乙烯氧化后生成二氧化碳,有学生就考虑很全面,先通过溴水再通过浓硫酸。
“巧布陷阱”也是培养学生思维的严密性的好办法,让学生在出错中得到提高,收到了很好的教学效果。例如,蔗糖水解后不加氢氧化钠中和酸就加新制氢氧化铜,让学生判断是否正确;要学生书写乳酸与钠反应,与碳酸氢钠溶液反应,发生酯化反应,看能否写出所有的可能性反应式;某有机物(仅可能含C、H、O元素)的蒸气完全燃烧时,需3倍于其体积的氧气,生成2倍于其体积的二氧化碳,则该有机物的分子式可能是____。有同学写出了C2H4、C2H60、C2H8O2等,没有想到有两个碳原子达饱和时氢原子最多只有六个!还有一题,甲苯苯环上的一个氢原子被含三个碳原子的烷基所取代,可能得到的一元取代物有几种?不少同学没想到含三个碳原子的烷基有两种可能,丙基与异丙基,所以共六种。
为此,要指导学生养成良好的解题习惯。答题之前,要求认真复习有关的知识内容;作完以后,应仔细检查有无错漏和不完善处,自觉纠正错误,并总结出该题所属的类型和解法技巧。在解题过程中,要学会审题,明确已知条件(显在的或暗示的)和未知条件之间的关系,构思解题方案。重视思维的严密性,充分考虑到每一个假设的存在,并思索每一个假设带来的可能。
填充题也是答案自由度较高的一种形式,就答题关键来说,需要考虑的还有表达的完整性。有些填空题可能答案不止一个,这个时候就需要完整填写答案,而不是考虑到一种最直接的可能。思维是语言的内核,语言是思维的外壳,两者有着密切的联系。学生的表达往往反映了他的内在思维过程。
有机推断题目中,在推理过程必须注意所使用的知识点之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理严密。有机物结构决定性质,有相同的官能团就应有相同的性质,同时也要考虑题给信息,有无变化之处。如思考不全面,遗漏特殊情况,就致使解答不完全,不能给出问题的全部答案,从而表现出思维的不严密性。
作为教师不可能为他们将来碰到的具体问题准备好现成的解决方案,而只能是学生自己依靠自己,作出行为的抉择。但是处理问题前的科学思维方式却是可以通过我们的教育而形成的。多视角、多侧面、多因素、多向度地进行思考和论证,必须对可能出现的情况、可能起作用的因素、可能发生的后果逐一进行考察和预测,然后经过分析、综合,依据对主要矛盾和矛盾主要方面的基本判断做出科学的抉择或决策,没有“水银泻地”般的严密性思维做前提,便不可能有“闪电行空”般的果断抉择与决策。
关键词: 有机化学教学;思维严密性;培养
文章编号:1008-0546(2010)01-0011-02中图分类号:G632.41文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2010.01.004
思维能力是智力的核心成分,是自觉、深刻地掌握知识,灵活地运用知识解决实际问题的基础。思维过程有自身的规律,中学生思维能力的差异,常常体现在思维品质上,即思维的敏捷性(灵活性、针对性、适应性),思维的严密性(科学性、精确性、逻辑性和深刻性),思维的整体性(广阔性、综合性)及思维的创造性等。恩格斯说过:“思维是世界上最美丽的花朵。”人之所以为人,关键在于能思维;学习之所以能进步,关键在于思维。
所谓思维严密性是指对思维对象全面、深刻、完整的思考。此时来关注和强化学生思维发展,使其对问题的思考更加严密,对学生形成一个合理有效的思维模式很有帮助。思维严密性影响着人们对外界事物的看法及其行为决策,观念和决策均是学生科学素养的重要组成部分,可以说培养思维严密性是学生形成科学素养的重要途径。在教学的各个环节中要有计划、有目的地展开思维的严密性的培养。
下面具体就有机化学教学中学生思维严密性的培养谈点自己的实践与探索,以作引玉之砖。
一、 基础知识教学
概念是理论体系中十分重要的组成部分。它是构成判断、推理的要素。因此必须弄清概念,搞清概念的内涵和外延,为判断和推理奠定基础。概念不清就容易陷入思维混乱,产生错误。
譬如:学过甲烷与氯气的反应后讲 “取代反应”概念时,先让学生讲出他的理解,有人会认为只是一个原子取代另一个原子,接着我分析教材上的定义,可以是原子取代原子、可以是原子取代原子团,也可以是原子团取代原子,原子团取代原子团,然后将其与置换反应作比较,紧接着举了后面将学的酯化反应、苯的硝化反应给学生作判断加以巩固,并强调:不一定要学过、见过,只要从结构上分析符合定义即可。
同系物的概念是个难点,我是这样做的,给出甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异戊烷的结构式,说他们是同系物,再给两组物质,一组是正丁烷与异丁烷,一组是乙烯与环丙烷,说他们不是同系物,然后让全体学生写出自已下的“定义”,再与同学进行比较与讨论,最后达成共识,此时再看教材上的定义,欣喜之情溢于言表。在以后的做题检查中,很少有学生忽视“结构相似”、“组成上相差一个或若干个CH2原子团”这个的概念的要素,既牢固地掌握了概念,又提高了他们的思维严密性。而用传统的教学方法,由教师先和盘端出,然后再由教师“精心”的反复讲解,学生被动地接受,往往是不着边际或记忆不牢。运用科学语言进行思维和概念教学,学生不仅理解准确、掌握率高,而且记忆时间长、不易回生。
对于类似的概念一定要加以辨析,通常将同分异构体、同系物、同位素、同素异形体、同种物质列表比较,将各种烃与烃的衍生物列表比较,并要求经常加以巩固,避免混淆,概念辨析时必须有实例两三个,这样才不会过于抽象而遗忘。
又如在醇、酚、羧酸的教学中必须以结构为中心来讲解。不同类型醇催化氧化的规律性,芳香醇与酚的比较,羧酸中碳氧双键不会与氢气加成,酯化中的断键规律等等,上课要求学生在笔记本中清清楚楚地写好,好记性不如烂笔头,记下重点,配套几个例题,课后巩固就方便多了。
也许有人对基础知识不屑一顾,但是培养高层次人才的目标就应从基础教学着眼,扎扎实实地培养学生的思维严密性需要有准确无误的知识为前提。
如学习醛以后,学生会以为只有醛才能发生银镜反应。思维定势对于形成学生的解题能力是有必要的,但思维定势也限制了学生思维创造性,教学中要注意克服学生的思维定势。教学中引导学生透过现象看本质,醛之所以能发生银镜反应是因为有醛基!因此,葡萄糖、甲酸与甲酸酯甚至甲酸盐均能发生银镜反应。
二、 化学实验教学
科学研究的成功,重大科学奥秘、规律的揭示无不与实验方案设计、实施的严密性有着密切的关系,究其本质则是思维严密性的体现。思维的严密性是在思考问题时能考虑到涉及实验的各个方面,做到“百密而无一疏”。这也是一个科学家的基本素养之一。
多动手、动脑,有利于知识的巩固和思维严密性的培养。教师在实验教学中要引导学生通过掌握的科学原理去设计实验方案,在实验设计中培养学生思维的严密性。如乙醇分子式的确定实验,此反应的原理是什么?有同学在设计中先想到初中的氢气制法,再通过对比、讨论、分析、归纳,增加分液漏斗,增加量气装置,通过观察实验现象,获得感性材料,引导学生分析实验数据的真实性,教会学生分析误差以及减少误差的方法,通过分析问题解决的能力训练达到培养学生科学思维严密的目的。
酯化反应可以做几个对比实验,可以不用饱和碳酸钠溶液而用水,其他相同;可以不加浓硫酸,其他相同;分别实验,比较异同点,然后进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工,作出判断和推理,从感性认识向理性认识飞跃,认识到浓硫酸与饱和碳酸钠溶液的作用。
再如乙炔的的制法,可以先列出化学方程式,固体与液体不加热反应,通过引导,指出反应非常剧烈,让学生不断修正方案,在各种方案实验中比较出最佳的方案,不能使用启普发生器,不能用小试管,不用水而用饱和食盐水等,从而达到培养学生思维的严密性的目的。
在加强演示实验的基础上,还可以在课外组织学生进行一些习题实验,让学生自己设计实验,动手操作,发现问题,解决问题,有利于促进创造性思维的发展。如乙酸的性质实验等。
三、习题练习
许多同学做完题目以后发现出错,小结时大都说是粗心大意,其实这是因为思维严密性较差的缘故。
通过复习、练习、强化学生正确理解和牢固掌握所学的科学知识,提出一些更深、更广泛的问题启发学生思考,通过解题,不但能全面巩固和加深理解所学的科学知识,熟练掌握科学技能,而且还有助于激发学生的学习积极性,培养学生的钻研精神和分析问题、解决问题的能力,同时提高了思维严密性。
例如,乙烷在光照条件下与氯气混合,产生的物质最多有几种?有学生答六种,即一氯代物到六氯代物,有学生答七种,还考虑到氯化氢,实际上正确的是十种!因为二氯代物、三氯代物、四氯代物均有同分异构体。
甲烷中混有乙烯,如何除去杂质?有学生答酸性高锰酸钾溶液,就忽略了乙烯氧化后生成二氧化碳,有学生就考虑很全面,先通过溴水再通过浓硫酸。
“巧布陷阱”也是培养学生思维的严密性的好办法,让学生在出错中得到提高,收到了很好的教学效果。例如,蔗糖水解后不加氢氧化钠中和酸就加新制氢氧化铜,让学生判断是否正确;要学生书写乳酸与钠反应,与碳酸氢钠溶液反应,发生酯化反应,看能否写出所有的可能性反应式;某有机物(仅可能含C、H、O元素)的蒸气完全燃烧时,需3倍于其体积的氧气,生成2倍于其体积的二氧化碳,则该有机物的分子式可能是____。有同学写出了C2H4、C2H60、C2H8O2等,没有想到有两个碳原子达饱和时氢原子最多只有六个!还有一题,甲苯苯环上的一个氢原子被含三个碳原子的烷基所取代,可能得到的一元取代物有几种?不少同学没想到含三个碳原子的烷基有两种可能,丙基与异丙基,所以共六种。
为此,要指导学生养成良好的解题习惯。答题之前,要求认真复习有关的知识内容;作完以后,应仔细检查有无错漏和不完善处,自觉纠正错误,并总结出该题所属的类型和解法技巧。在解题过程中,要学会审题,明确已知条件(显在的或暗示的)和未知条件之间的关系,构思解题方案。重视思维的严密性,充分考虑到每一个假设的存在,并思索每一个假设带来的可能。
填充题也是答案自由度较高的一种形式,就答题关键来说,需要考虑的还有表达的完整性。有些填空题可能答案不止一个,这个时候就需要完整填写答案,而不是考虑到一种最直接的可能。思维是语言的内核,语言是思维的外壳,两者有着密切的联系。学生的表达往往反映了他的内在思维过程。
有机推断题目中,在推理过程必须注意所使用的知识点之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理严密。有机物结构决定性质,有相同的官能团就应有相同的性质,同时也要考虑题给信息,有无变化之处。如思考不全面,遗漏特殊情况,就致使解答不完全,不能给出问题的全部答案,从而表现出思维的不严密性。
作为教师不可能为他们将来碰到的具体问题准备好现成的解决方案,而只能是学生自己依靠自己,作出行为的抉择。但是处理问题前的科学思维方式却是可以通过我们的教育而形成的。多视角、多侧面、多因素、多向度地进行思考和论证,必须对可能出现的情况、可能起作用的因素、可能发生的后果逐一进行考察和预测,然后经过分析、综合,依据对主要矛盾和矛盾主要方面的基本判断做出科学的抉择或决策,没有“水银泻地”般的严密性思维做前提,便不可能有“闪电行空”般的果断抉择与决策。