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如何提高高中生化学直觉思维能力

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摘要:直觉思维是人类思维的重要形式,是创造性思维的基础;直觉思维是未来的高科技信息社会中,能适应世界新技术革命需要,具有开拓、创新意识的开创性人才所必有的思维品质。培养学生的直觉思维能力,是提高学生创新思维能力的重要途径。文章着重阐述了在高中化学教学中如何培养学生的直觉思维能力。

关键词:高中学生;化学直觉思维;整体思维;能力

文章编号:1008-0546(2012)06-0020-02

中图分类号:G632.41

文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.06.007

高中学生在分析和解决化学现象和化学问题时,有的同学能神奇般的一眼看出问题的本质所在,这其实就是一种化学直觉思维能力较强的表现。所谓化学直觉思维,是指学生没有经过严格的逻辑推理而直观的感觉到如何解决问题的一种化学思维形式。它是大脑对突然遇到的新的化学物质、新的化学现象、新的化学问题以及与其有关内容做出的一种直接的、本质的整体判断。当询问这些学生如何得出结论时,他们通常无法提供详细的分析和推理过程,往往依靠的是突然感悟而快速作出的判断。当然,化学直觉思维与逻辑思维又是相互补充的,是创造性思维密不可分的两个重要组成部分。因此,培养和提高学生的化学直觉思维能力,不但是新课程标准提出的要求,而且也是提高学生化学思维品质的需要,还是现在以及将来社会对创新型人才提出的新的要求。下面就谈谈笔者在提高学生化学直觉思维能力方面的一些认识与做法。

一、打下扎实“双基”,是提高学生化学直觉思维能力的基础

化学知识是形成化学能力的基础,没有扎实的化学“双基”知识,直觉思维就是无米之炊,根本无法进行直觉思维。只有学生在长期的学习和实践中,建立良好的化学知识结构,有了娴熟的化学基本技能,才能催生出直觉判断和直觉猜想。

比如:在一定的温度下,溴化银的Ksp=5.4×10-13。现将足量的溴化银分别放入下列溶液:①0.4mol/L的HBr溶液,②0.5mol/L的NaBr溶液,③0.3mol/L的MgBr2溶液,④0.1mol/L的AlBr3溶液中达到饱和,则各溶液中银离子的浓度由大到小的顺序是 。有的学生能从c(H+)·c(OH-)=Kw相关知识直观感觉到溶液中的c(Br-)越大,c(Ag+)越小,进而只要口算溶液中的c(Br-)即可直接得到答案,而无需经过严密的推理计算。

当然要形成上述的化学直觉思维能力,与学生平时大量的化学知识与技能的不断积累分不开的,是量变引起质变的结果。因此,在平时的化学教学过程对学生的化学基础知识和基本技能进行严格的、有目的、科学的训练,使学生拥有扎实的、准确的“双基”,学生的化学直觉思维能力的提高和发展才有了基础保证。

二、进行整体思考,是提高学生化学直觉思维能力的关键

化学整体思考就是从化学问题开始,寻找已知的、有用的信息,忽视干扰的、次要的条件,抓住实质,直接找到问题与已知的联系,达到简化解决问题的目的。直觉思维具有明显的上述特征,就是直接的、莫名其妙的判断进而得出结论。因此,在平时的习题评讲过程中,多引导学生整体思考,统筹全局,着眼于整体变化,对提高学生的化学直觉思维能力是大有益处的。

例如:往200mL 18.5mol/L浓硫酸中加入一定质量的Zn充分反应,Zn完全溶解,同时生成气体67.2L(标准状况,下同)。将生成的气体用过量的NaOH溶液充分吸收后,体积变为53.76L。(Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2+2H2O)计算参加反应Zn的质量是多少?

整体思考:由Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2+2H2O,Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2,可看出参加反应的Zn的物质的量与生成的气体的物质的量是相等的。即n(Zn)=n(气体)=67.2/22.4mol=3.0mol,则Zn的质量为195g。避免了分步方程式计算造成的麻烦。

所以,整体思维往往能拓展思维空间,对局部的变化过程加以省略,直接寻求解决问题的途径,这对学生的直觉思维能力的提高起着十分关键的作用。

三、运用思维导图,是提高学生化学直觉思维能力的手段

思维导图是指以图形或方框的方式,直观地、形象地、结构化地描述两个或多个概念或事物之间关系的一种图。它注重表达与核心的主题有关联的内容,把人们思考问题与解决问题的过程多方面、多角度的体现出来,具有综合性和跳跃性。这与直觉思维的特点极其相似。在平时的教学过程中,若能经常让学生通过画思维导图,则定能使学生的直觉得到不断的提高。

如:在教学过程,教师可以常常运用思维导图进行归纳总结等环节,使教学内容更加直观,引导学生能慢慢学会运用思维导图进行预习、复习等学习过程。如下图所示:

因此,将思维导图引入高中化学新课程教学和学习过程中,不仅是教学改革的需要,而且能充分发挥学生学习的主观能动性,使学生主动建构知识,不再是被动地接收信息,将为学生积累大量的、准确的、丰富的素材。能够极大地提高学生的化学直观形象思维能力,即学生的化学直觉思维能力将得以不断提高。

四、鼓励大胆猜想,是提高学生化学直觉思维能力的源泉

牛顿说过:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现。”这里的猜想,当然不是无知的、不着边际的胡思乱想,实际上就是一种创造性的直觉思维。教师若在日常的教学中经常鼓励学生在已有的知识基础上大胆猜想,提出自圆其说的合理想法,则定能丰富学生的想象力。学生的想象力丰富了,他们化学直觉思维能力的提高就有了不竭的源泉,创新思维能力也将得到不断的发展。而培养学生的创新精神与实践能力是新课标提出的新理念和新要求。

例如:苯分子结构的提出也与德国化学家凯库勒大胆想象和直觉思维分不开的。他长期从事分子结构的研究但对苯的分子结构却百思不得其解。曾经逻辑性地提出几十种可能性,可经过认真验证后都不得不否定。一天晚上他在书房里写教科书不知不觉中在火炉边打起了瞌睡做起了梦。梦中一条蛇突然用嘴咬住了自己的尾巴。这幅图在他的眼前嘲弄般地旋转不停。他一哆嗦醒了过来。化学直觉暗示他,这应该就是答案了。于是记下了苯的分子结构是封闭的环形结构,并花一整夜时间确定了苯的六角形结构式。近代化学用射线对芳香族化合物结构进行研究证实了他的假设,开创了芳香族化合物的结构理论。这是科学家的大胆猜想,最终对人类所作出的巨大贡献。那么对学生来讲,该如何不断训练呢?

比如:已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3,但当铁过量时,产物是Fe(NO3)2。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当Cl2足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2,为验证该观点是否正确,该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:提出猜想:猜想1:该固体物质是FeCl2,猜想2:该固体物质是 ,猜想3:该固体物质是 。

又如:实验室用铜制取硫酸铜,有多种方法,课本中主要介绍了两种:(1)铜与浓硫酸反应;(2)将热的空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中。在此基础上我们可以请学生进行有根据的猜想、探究,如:①往铜粉与稀硫酸的混合物中分多次加入适量硝酸,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体;②将铜丝放到一定量的稀硫酸中,加入适量的H2O2,也能获得硫酸铜,等等。

这样经常鼓励学生对某一化学实验现象、化学问题等等进行讨论、猜想。使学生的想象力不断的得以发挥,也激发了他们学习化学的信心,进而不断提高了学生的化学直觉思维能力。

总之,化学直觉思维不仅在探索化学现象与各种化学问题的过程中,往往会起到意想不到的成效,而且也是培养创造性化学人才所必须具备的一种思维品质。因此,在我们平时培养和提高学生的分析、推理、归纳、综合等能力的同时,必须重视学生化学直觉思维能力的培养和提高。

参考文献

[1] 钟启泉,崔允漷等.基础教育课程改革纲要(试行)解读[M].上海:华东师范大学出版社,2001

[2] 冯克诚.化学思想方法与思维教学训练[M].北京:印刷工业出版社,2001

[3] 托尼·巴赞(英国)著.李斯译.思维导图[M].北京:作家出版社,1999