化学教学中发散性思维的培养

赫胥黎曾说:“科学教育并不是指应当把一切科学知识都教给每一个学生。那样去设想是非常荒唐的, 那种企图是非常有害的。我指的是, 无论是男孩还是女孩, 在离开学校之前, 都应当牢固地掌握科学的一般特点, 并且在所有的科学方法上多少受到一点训练。”在他看来, “科学教育的最大特点, 就是使心智直接与事实联系, 并且以最完善的归纳方法来训练心智;也就是说, 从对自然界的直接观察而获知的一些个别事实中得出结论。由于科学教育具有这样重要的特点, 其他任何教育是无法代替它的。”化学老师不仅要进行有关化学的教育 (EducationaboutChemistry) 还要能通过化学进行教育 (EducationthroughChemistry) 。所以在化学教学中既要进行学科知识的传授, 又要注意学生思维品质的培养。在所有的科学方法, 思维品质上多少受到一点训练。

学习当是一种被引导的创造, 社会需要的创新型人才应该是培养出来的, 化学学科作为一门自然科学, 在培养学生的思维品质方面有独到的优势。心理学家吉尔福特指出:“人的创造力主要依靠发散思维, 它是创造思维的主要部分。

发散性思维具有变通性、流畅性、和新颖性的特点。根据发散性思维的特点可以进行相应的训练。

1 发散性思维变通性训练

如这样一题:已知反应MO7X-+3 S 2-+1 4 H+=2 M3++3 S↓+7 H2O求M的化合价?

可以很快发现这是一个离子反应, 那么显然存在一个关于M的等式即电荷守恒。我们可以列式-X+ (-2) ×3+14=2×3 (电荷守恒) 解出X=2, 再计算得出M的化合价为+6。

那么有其它解法吗?从什么角度去思考呢?应该去看这个反应的特点, 可以分析出这个反应还是一个氧化还原反应, 这样又可以得出一个关于M的等式, 即电子守恒。设M的化合价为+y, 可以列式2× (y-3) =3×2 (电子守恒) 可以更直接地得出M的化合价为+6。

变通思维角度, 简化了解题过程, 抓住了题目的本质。

又如:已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。干冰晶胞是一个面心立方体, 在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子, 每个面心各有一个二氧化碳分子。实验测得2 5℃时干冰晶体的晶胞边长为acm, 其摩尔质量为Mg/mol, 则该干冰晶体的密度为 (单位:g/cm3) ( )

这道题目对于初学者会觉得有一些难度, 我们可以先介绍一种综合的方法, 即在分析了干冰晶胞占有四个C O2分子之后, 直接目标所求量ρ根据密度的定义列式:

通过变通思维, 让学生知道解决这一类题目的关键是要抓住相关量的定义, 列出等式。从已有的信息出发, 尽可能向各个方向扩展, 并且从这种扩散、辐射和求异式的思考中, 求得多种不同的解决办法, 衍生出各种不同的结果。也能让学生认识基础知识在解题中的重要性。

2 发散性思维流畅性训练

问6+5等于几, 答案唯一是1 1, 可如果问哪两个数的和是1 1, 我们可以很快地想到很多。思维很快地发散开来。可如果是刚学加法的小学生, 也许就没有那么流畅了。我们现在的很流畅是以很熟练为基础的。因为熟练所以思维流畅, 那么怎样才能熟练呢?经常地进行发散性思维训练。有这样的题目, 已知:

问:A可能是什么物质?要求学生能进行发散性思维, A可以是Na、N2、N H3、S、H2S等, 这种能力当然需要我们在日常的教学中有意识地培养。

又如:在讲盐类水解时, 可以对有水参与或有水生成的反应进行小结。课后小结哪些物质能和水反应, 这些反应可以分成哪几类?花一节课时间对同学们的总结进行小结补充。就从水出发, 进行简单的联想, 几乎能概括中学8 0%的反应。再比如:对于CH4气体, 讲气体燃烧的焰色时, 要想到H2、CO气体燃烧的火焰也是淡蓝色, 进而想到它们的鉴别;讲到CH4气体的实验室制取时, 联想到用这套装置还可以制O2, NH3气体;讲空间构型时, 要想到它的晶体类型、分子极性, 还要想到杂化轨道, 进而想到原子杂化方式的决定因素。让学生充分感受发散性思维的妙处, 并在学习中有意模仿, 思维习惯得到训练。

在学习元素化合物知识时, 各章节复习时一般都会归纳本章节的知识网, 理清物质之间的相互转化关系。我们在教学中不妨经常地以某一物质为出发点, 发散性的联想其它物质。经常性的训练, 必然会增强学生对知识的熟练程度, 并更有利于思维的发散性。形成巩固知识和训练思维的良性循环。

3 发散性思维新颖性训练

新颖性是发散思维的最高层次, 也是求异的本质所在。即培养学生大胆突破常规, 敢于创新的创造精神。比如问砖头有什么作用。如果囿于常规思维盖房子, 那就不能得到其它, 像:垫在脚下, 可以增高;可以垫着坐;摔碎了, 可以在地上写字;摔碎了, 人手一块, 可以体现公平;摔碎, 泡水, 可以把一些东西涂成红色;可以用来粗糙地画几个矩形;可以当立体几何的教具等答案。开展讨论是培养发散性新颖性的很好的方法。当代学生都有一定的竞争欲和表现欲, 在课堂讨论中, 对不同观念和见解的争论, 正是引导他们展现健康的竞争欲和表现欲的极好机会, 在讨论中他们的思维是活跃的, 竞争欲和表现欲刺激思维向新观点, 新方法方向展开。而且不同人的不同想法, 让参与讨论的同学对问题有了更多的认识, 更多的看法。

如:讲影响化学反应速率的因素时, 外界条件影响化学反应速率的本质是比较难懂的, 可以给学生这个公式:活化分子数=分子总数×活化分子所占百分数。

然后引导学生讨论外界条件的改变如何引起公式中量的变化而改变化学反应速率, 这样学生通过讨论, 各自提出自己的认识, 几个学生一起, 对问题认识的相互补充, 往往能得出正确的结论。讨论过程中所设置的问题一定要具有开放性, 确实能引起学生思考的积极性;引导学生敢于向权威质疑, 敢于发表不同的观点, 不要人云亦云, 培养学生的思辨能力。其次, 讨论不等于放任自流, 老师要给以适当点拨, 让学生在讨论中确实学会思考问题的方法。

爱因斯坦讲过:“想象力比知识更重要, 因为知识是有限的, 而想象力概括着世界上一切, 推动着进步, 并且是知识进化的源泉”。想象能力对于学生形成创新能力具有积极的作用。发散性思维对培养学生的想象力具有积极作用。只要我们从“应试教育”的怪圈中跳出来, 坚持素质教育的根本原则, 立足学生“先天是人才”的心理、在教学实践中积极探索, 积极引导学生。我们一定能培养出许多思维活跃、方式奇特、卓有成效的高素质人才。

摘要：化学老师不仅要进行有关化学的教育 (Education about Chemistry) 还要能通过化学进行教育 (Education through Chemistry) 。所以在化学教学中既要进行学科知识的传授, 又要注意学生思维品质的培养。在所有的科学方法, 思维品质上多少受到一点训练。

关键词：化学教学,发散性思维,化学教育