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我国著名的化学家戴安邦先生指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教学要求是既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维。”
化学思维能力是在化学事物的感觉、直觉、表象的基础上,间接地概括认识物质及其组成、结构、性质和相互转化,以及运用获得的化学知识经验来构思、拟定化学实践计划、方案的能力。化学思维能力主要有化学抽象思维能力和化学形象思维能力两种。要把握化学事物的本质特征和内在联系,认识物质及其组成、结构、性质和变化,离不开化学抽象思维能力,它对科学的化学认识的形成具有十分重要的意义,而我们通常所说的化学思维能力实际上多是指化学抽象思维能力。
在学生的化学学习活动中,化学思维能力是核心,它受诸多因素的影响,而且因人而异。但优秀的思维品质并不是与生俱来的,而是在实践中逐步形成的。因此,这就要求教师在课堂教学中要充分利用好化学科学知识这个载体,既要注意培养学生分析、综合、对比、抽象、概括、判断、推理等基本的思维能力,又要注意培养学生思维的深刻性、广阔性、灵活性、敏捷性、批判性和创造性等优良的思维品质。本文从以下几个方面探讨如何在教学中培养学生的化学思维能力,提高学生的思维品质。
一、巧妙设疑。由表及里。促进思维的敏捷性
学贵有疑,我国伟大的教育家、思想家孔子就主张“博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃行之”,把审问作为一定阶段的学习方法,认为思起于疑,疑是学习的开始,趣是持续的动力,启发引导学生质疑是能启发学生主动探索的思维兴趣活动。因此,在教学过程中,教师要深入研究教材,围绕相关教学目标,精心设疑,使学生的思维由浅人深,层层推进,从表象到本质纵深发展。
例如:在“盐类水解”的教学过程中,首先组织学生测定一组等物质的量浓度的正盐的pH值,结果发现同是正盐,而它们溶液的酸碱性却不同,这时教师可逐一提出以下问题:(1)溶液呈酸或碱性说明了体系中C(H+)和C(OH-)之间有何大小关系?(2)正盐在水中既不会电离出H+,也不会电离出OH-,而水电离出H+和OH-的浓度是相等的,体系中过量的H+,OH-从何而来?(3)水的电离平衡为什么会被破坏?(4)正盐溶液的酸碱性与组成盐的阴、阳离子之间有何关系?经过这一环扣一环富有启发式的设疑,学生很快进入到思维状态,学生在疑窦中求知,兴趣浓且注意力集中,使教学重点在生动而热烈的师生双边活动中得到解决。
二、辩证思维,科学推理,提高思维的逻辑性
辩证思维就是要运用辩证逻辑的诸规律去分析、判断和推理的思考方法。例如,辩证思维法认为:内因与外因在事物的发展中是同时存在的,缺一不可,外因是变化的条件,内因则是变化的根据。在教学中就可以运用该原理指导学生学习有机反应,使他们理解有机物的性质取决于有机物的结构,相似结构的有机物具有相似的性质,但由于有机物化学性质的“多面性”,具有相同结构的有机物在不同条件下可能发生不同的反应,因而分析有机反应,在首先考虑内因即物质结构的同时,还必须充分考虑外因即反应条件对有机反应的影响。如,在讲授乙醇的化学性质时,要强调同样是乙醇与O2反应,若条件不同,产物则不同。
再如,乙醇在浓硫酸的作用下发生反应,若反应温度不同,产物也不同。
因此,在教学过程中,要指导学生在考虑有机反应时,要注意温度、催化剂、溶剂对反应产物的影响,在上复习课时,还可引导学生将一些因外部条件不同丽产物不同的反应归类,以免混淆。
如果在教学过程中注重培养学生辩证地分析、处理问题的能力,就能使学生善于感知,勤于思考,在对知识的认知过程中不会仅仅停留在感性认识上,从而使他们掌握科学的思维方法,提高他们思维的逻辑性。
三、举一反三,纵横拓宽,增加思维的广阔性
思维的广阔性反映出学生善于全面地研究化学事物,能在广阔的范围、不同的认知领域和实践领域里创造性地进行思维活动。教师要善于引导学生能从物质的组成、结构、性质、变化、存在、制法、鉴定等方面全面地认识物质的本质特性,沟通知识之间内在联系;能将宏观与微观结合、定性与定量结合、静态与动态结合、纵向与横向结合、空间与时间结合、通性与特殊性结合、现象与本质结合,从不同角度、不同侧面展示思维;从而也就有纵横拓宽、触类旁通、广开思路、多向思维的可能。
如在有机化学的学习过程中,学生经常感觉到:有机知识简单易接受,但所学内容越多,就越觉得知识体系零乱,处理有机问题越没有头绪。教师在教学过程中要紧扣有机物的结构,教会学生抓本质即“官能团”是决定物质化学性质的原子或原子团,只要掌握了各种“官能团”的化学反应,自然也就掌握了各种物质的化学性质,对新出现的物质,只要根据它所含的“官能团”进行联想、推理,就可得出它们的化学性质。
四、启发诱导、灵活多变。培养思维的灵活性
培养学生思维的灵活性,首先必须克服思维定势的消极作用,因为思维定势是人类大脑思维活动的一种惯性表现,常常显露其封闭性,如果不克服其消极影响会逐渐形成呆滞僵化的思维习惯。教师在教学过程中可经常采用一题多解、一题多问的方法,让学生从不同角度,用多种方法去解决问题,培养学生的求异思维和发散思维,使学生变“学会”为“会学”。
例如,学习了“硫酸”的性质,我出了这样一道题:“有一瓶硫酸,掉了标签,请设计实验鉴别它是浓硫酸还是稀硫酸。”要求尽可能多地提出方案。学生经过思考后,设计了近十种方案:(1)分别将少量液体溶于水,观察是否放热,特烫的是浓硫酸;(2)取少量液体于试管中,分别加铜片,微热,有刺激性气味的气体生成的是浓硫酸;(3)用玻璃棒分别蘸取少量液体放在滤纸上,滤纸碳化的是浓硫酸;(4)测定密度大的是浓硫酸;(5)比较粘度;(6)用NaOH溶液进行中和滴定;(7)将光亮铁钉分别放入液体中,无明显现象的是浓硫酸(钝化);(8)在液体中分别加入胆矾晶体,蓝色变白的是浓硫酸;(9)在液体中分别加入无水硫酸铜,白色变蓝的是稀硫酸;(10)在蔗糖中加入液体,有黑色碳柱形成的是浓硫酸。
通过类似题目的训练,激发了学生的探索兴趣,培养了学生的创新思维和灵活应变的能力。
五、积极思考。探求规律.培养思维的深刻性
思维的深刻性是指能深入到化学事物的本质,抓住化学事物的核心,善于从“司空见惯”的、普通的、简单的化学事物中发现问题,揭示关于化学事物的重要规律。这是培养学生分析、综合能力的重要途径。
例如,在“乙醛”的教学中,通过学习乙醇可以催化氧化成乙醛,学生掌握了伯醇催化氧化的相关规律,然后给出一系列醇催化氧化的反应方程式,要求学生归纳醇催化氧化的规律:
再如,通过分析消去反应的实质,归纳醇类、卤代烃发生消去反应生成烯烃的规律。
总而言之,化学思维能力有其特殊的思维形成和过程规律,要形成和发展化学思维能力,就要注意引导学生经常进行思路、方法以及有关知识的总结、比较、联系、系统化和拓宽、加深、发展;要注重培养学生养成思考、探索化学问题的兴趣、求知欲和习惯,善于收集、积累丰富的感性资料,逐步形成解决化学问题或者研究化学事物的规律性知识。启迪学生的思维,发展学生的智力,实施素质教育必须经过一个渐进的、长期的过程,希冀“立竿见影”是不切实际的,只有教师从教学实际出发,做到有目的,有计划地培养,才能真正发展学生的思维能力,提高他们的思维品质。
参考文献:
[1]刘知新吴俊明 王祖浩《化学学习论(M)》 广西教育出版社l996,229.
化学思维能力是在化学事物的感觉、直觉、表象的基础上,间接地概括认识物质及其组成、结构、性质和相互转化,以及运用获得的化学知识经验来构思、拟定化学实践计划、方案的能力。化学思维能力主要有化学抽象思维能力和化学形象思维能力两种。要把握化学事物的本质特征和内在联系,认识物质及其组成、结构、性质和变化,离不开化学抽象思维能力,它对科学的化学认识的形成具有十分重要的意义,而我们通常所说的化学思维能力实际上多是指化学抽象思维能力。
在学生的化学学习活动中,化学思维能力是核心,它受诸多因素的影响,而且因人而异。但优秀的思维品质并不是与生俱来的,而是在实践中逐步形成的。因此,这就要求教师在课堂教学中要充分利用好化学科学知识这个载体,既要注意培养学生分析、综合、对比、抽象、概括、判断、推理等基本的思维能力,又要注意培养学生思维的深刻性、广阔性、灵活性、敏捷性、批判性和创造性等优良的思维品质。本文从以下几个方面探讨如何在教学中培养学生的化学思维能力,提高学生的思维品质。
一、巧妙设疑。由表及里。促进思维的敏捷性
学贵有疑,我国伟大的教育家、思想家孔子就主张“博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃行之”,把审问作为一定阶段的学习方法,认为思起于疑,疑是学习的开始,趣是持续的动力,启发引导学生质疑是能启发学生主动探索的思维兴趣活动。因此,在教学过程中,教师要深入研究教材,围绕相关教学目标,精心设疑,使学生的思维由浅人深,层层推进,从表象到本质纵深发展。
例如:在“盐类水解”的教学过程中,首先组织学生测定一组等物质的量浓度的正盐的pH值,结果发现同是正盐,而它们溶液的酸碱性却不同,这时教师可逐一提出以下问题:(1)溶液呈酸或碱性说明了体系中C(H+)和C(OH-)之间有何大小关系?(2)正盐在水中既不会电离出H+,也不会电离出OH-,而水电离出H+和OH-的浓度是相等的,体系中过量的H+,OH-从何而来?(3)水的电离平衡为什么会被破坏?(4)正盐溶液的酸碱性与组成盐的阴、阳离子之间有何关系?经过这一环扣一环富有启发式的设疑,学生很快进入到思维状态,学生在疑窦中求知,兴趣浓且注意力集中,使教学重点在生动而热烈的师生双边活动中得到解决。
二、辩证思维,科学推理,提高思维的逻辑性
辩证思维就是要运用辩证逻辑的诸规律去分析、判断和推理的思考方法。例如,辩证思维法认为:内因与外因在事物的发展中是同时存在的,缺一不可,外因是变化的条件,内因则是变化的根据。在教学中就可以运用该原理指导学生学习有机反应,使他们理解有机物的性质取决于有机物的结构,相似结构的有机物具有相似的性质,但由于有机物化学性质的“多面性”,具有相同结构的有机物在不同条件下可能发生不同的反应,因而分析有机反应,在首先考虑内因即物质结构的同时,还必须充分考虑外因即反应条件对有机反应的影响。如,在讲授乙醇的化学性质时,要强调同样是乙醇与O2反应,若条件不同,产物则不同。
再如,乙醇在浓硫酸的作用下发生反应,若反应温度不同,产物也不同。
因此,在教学过程中,要指导学生在考虑有机反应时,要注意温度、催化剂、溶剂对反应产物的影响,在上复习课时,还可引导学生将一些因外部条件不同丽产物不同的反应归类,以免混淆。
如果在教学过程中注重培养学生辩证地分析、处理问题的能力,就能使学生善于感知,勤于思考,在对知识的认知过程中不会仅仅停留在感性认识上,从而使他们掌握科学的思维方法,提高他们思维的逻辑性。
三、举一反三,纵横拓宽,增加思维的广阔性
思维的广阔性反映出学生善于全面地研究化学事物,能在广阔的范围、不同的认知领域和实践领域里创造性地进行思维活动。教师要善于引导学生能从物质的组成、结构、性质、变化、存在、制法、鉴定等方面全面地认识物质的本质特性,沟通知识之间内在联系;能将宏观与微观结合、定性与定量结合、静态与动态结合、纵向与横向结合、空间与时间结合、通性与特殊性结合、现象与本质结合,从不同角度、不同侧面展示思维;从而也就有纵横拓宽、触类旁通、广开思路、多向思维的可能。
如在有机化学的学习过程中,学生经常感觉到:有机知识简单易接受,但所学内容越多,就越觉得知识体系零乱,处理有机问题越没有头绪。教师在教学过程中要紧扣有机物的结构,教会学生抓本质即“官能团”是决定物质化学性质的原子或原子团,只要掌握了各种“官能团”的化学反应,自然也就掌握了各种物质的化学性质,对新出现的物质,只要根据它所含的“官能团”进行联想、推理,就可得出它们的化学性质。
四、启发诱导、灵活多变。培养思维的灵活性
培养学生思维的灵活性,首先必须克服思维定势的消极作用,因为思维定势是人类大脑思维活动的一种惯性表现,常常显露其封闭性,如果不克服其消极影响会逐渐形成呆滞僵化的思维习惯。教师在教学过程中可经常采用一题多解、一题多问的方法,让学生从不同角度,用多种方法去解决问题,培养学生的求异思维和发散思维,使学生变“学会”为“会学”。
例如,学习了“硫酸”的性质,我出了这样一道题:“有一瓶硫酸,掉了标签,请设计实验鉴别它是浓硫酸还是稀硫酸。”要求尽可能多地提出方案。学生经过思考后,设计了近十种方案:(1)分别将少量液体溶于水,观察是否放热,特烫的是浓硫酸;(2)取少量液体于试管中,分别加铜片,微热,有刺激性气味的气体生成的是浓硫酸;(3)用玻璃棒分别蘸取少量液体放在滤纸上,滤纸碳化的是浓硫酸;(4)测定密度大的是浓硫酸;(5)比较粘度;(6)用NaOH溶液进行中和滴定;(7)将光亮铁钉分别放入液体中,无明显现象的是浓硫酸(钝化);(8)在液体中分别加入胆矾晶体,蓝色变白的是浓硫酸;(9)在液体中分别加入无水硫酸铜,白色变蓝的是稀硫酸;(10)在蔗糖中加入液体,有黑色碳柱形成的是浓硫酸。
通过类似题目的训练,激发了学生的探索兴趣,培养了学生的创新思维和灵活应变的能力。
五、积极思考。探求规律.培养思维的深刻性
思维的深刻性是指能深入到化学事物的本质,抓住化学事物的核心,善于从“司空见惯”的、普通的、简单的化学事物中发现问题,揭示关于化学事物的重要规律。这是培养学生分析、综合能力的重要途径。
例如,在“乙醛”的教学中,通过学习乙醇可以催化氧化成乙醛,学生掌握了伯醇催化氧化的相关规律,然后给出一系列醇催化氧化的反应方程式,要求学生归纳醇催化氧化的规律:
再如,通过分析消去反应的实质,归纳醇类、卤代烃发生消去反应生成烯烃的规律。
总而言之,化学思维能力有其特殊的思维形成和过程规律,要形成和发展化学思维能力,就要注意引导学生经常进行思路、方法以及有关知识的总结、比较、联系、系统化和拓宽、加深、发展;要注重培养学生养成思考、探索化学问题的兴趣、求知欲和习惯,善于收集、积累丰富的感性资料,逐步形成解决化学问题或者研究化学事物的规律性知识。启迪学生的思维,发展学生的智力,实施素质教育必须经过一个渐进的、长期的过程,希冀“立竿见影”是不切实际的,只有教师从教学实际出发,做到有目的,有计划地培养,才能真正发展学生的思维能力,提高他们的思维品质。
参考文献:
[1]刘知新吴俊明 王祖浩《化学学习论(M)》 广西教育出版社l996,229.