化学教学中形象思维的应用

何翔

（无锡市教育研究中心江苏无锡214001）

化学教学中形象思维的应用

何翔

（无锡市教育研究中心江苏无锡214001）

形象思维是利用感官直接接受具体形象信息的思维加工过程，在理科教学中，人们更多的注重逻辑思维而忽略形象思维过程，本文从化学学科的特点出发，较系统地论述了形象思维的化学素材、形象思维的教学模式和实施形象思维教学的重要意义。

形象思维；形象材料；科学方法论；创新能力

一、问题的提出

形象思维是利用感官直接接受具体形象信息，然后在头脑中形成表象，再利用这些表象进行类比、联想、概括等思维加工而获得认识的过程。谈到化学教与学，人们总是认为，化学是一门理科，分析问题时更多地运用逻辑思维，以推理、判断等手段加以解决。实际上，化学是一门实验学科，众多的概念、理论，反应规律等都是建筑在实验及事实的基础上，这使得化学学科又具文科的特点，想象和记忆的知识较多。所以，在化学教学中以丰富的形象信息展现，充分发展学生的形象思维能力，是符合化学认知规律的。

二、化学教学中的形象材料

形象思维的特征是用形象材料来进行思维，而形象材料的最主要特点是直观性和具体性。中学化学中的直观和具体材料极其丰富，几乎可以包含于化学知识的各个领域。一般说来，化学中的形象材料有以下几种类型：

1.化学直观

一是指可观察的各种实物样品，例如学习煤、石油及其综合利用时，可以展示泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤四种煤；原油、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油、石蜡、沥青等和各种塑料、纤维、橡胶材料。二是指各种图表，例如元素周期表，氨的产率与温度压强关系表，温度、压强与反应速率(或平衡转化率)关系曲线图等。图表的展示，可以是直接的，也可以用幻灯、实物投影仪、多媒体放映。

2.化学模型

这里主要指原子结构、分子结构、晶体结构以及共价价键模型。例如各种电子云的模型，四大晶体实物模型，各种有机物比例、球棍模型等。

3.化学实验

包括教科书上各个演示实验，学生实验，同时，我们可创造条件，有目的增加补充实验，进行实验改革和创新，力求操作更简便，现象更明显。

4.化学模拟

许多物理、化学变化的机理，可用电脑加以模拟，使微观过程宏观化、直观化。例如溶解平衡的建立和破坏的模拟，乙烯分子的加成和加聚反应过程的模拟等。

三、形象思维的教学模式

从直观、具体的材料着手研究化学，是化学教学的一大特点，形象思维的训练和培养可以和科学方法论结合起来，一般的操作模式可以为：提出问题→展示形象材料→现象和事实的处理→科学抽象(比较、分类、归纳和概括)→得出结论→应用或验证。具体操作时，我们可以随着操作进行和不同现象的出现设计系列问题，由浅入深，由表及里，使学生形象思维水平稳步提高。

例如，二氧化硫性质的这课教学中，为了让学生认识二氧化硫的物理性质(颜色、状态、气味、水溶性)，掌握二氧化硫的化学性质(酸酐、还原性、氧化性、漂白作用)，可以设计下列系列实验：

(1)展示一瓶二氧化硫气体，逸出少量让周围同学闻气味。

(2)一大试管二氧化硫气体倒置于盛水的大烧杯中。

(3)取一试管加入2mL二氧化硫饱和溶液，(A)闻气味，(B)滴入2～3滴紫色石蕊试液。

(4)氯化钡溶液先加入二氧化硫饱和溶液，再滴入几滴溴水。

(5)氢硫酸溶液中加入二氧化硫饱和溶液。

(6)品红溶液中加入二氧化硫饱和溶液，加热，再冷却。

以上实验既可安排教师演示，又可让学生自己动手，然后引导学生观察记录现象。实验前，可设置一些同步问题，引导学生进行探究、比较、归纳等一系列形象思维过程。如操作实验(4)时，让学生依次思考下列问题：(A)氯化钡溶液中加入二氧化硫饱和溶液后为什么无明显现象？若再滴入少许氢氧化钠溶液后有无出现沉淀？若有，是如何反应的？(B)再加入溴水后产生的白色沉淀是什么？如何产生的？(C)写出溴水和二氧化硫水溶液反应的化学方程式，从电子得失的角度说明二氧化硫起了什么作用？课堂教学中，有了丰富的形象素材及直观、明了的实验现象，大大激发了学生学习兴趣，同学们动手又动脑，在教师的引导下，主动积极地思维，从而概括出二氧化硫的重要性质。

以上操作模式，实际上是一种实验探究过程，其特征是从化学学科的特点和辩证唯物主义认识论观点出发，以学生为主体，教师为主导，形象思维训练与获取知识有机地结合起来，通过引导，探索，训练三结合的形式，使学生生动、活泼、主动地进行学习，既培养了思维能力，又强化了动手技能，同时萌发了探索精神和创新意识。

四、发展形象思维教学的意义

形象思维教学，为学生提供了丰富的直观素材，课堂上呈现一种生动、形象的情景，从而大大激发了学生学习的兴趣，提高学生的理解能力，使化学课变得有声有色又有实效。

1.发展形象思维有利于激发学生学习化学的兴趣

形象思维教学，提供的素材是具体的、直观的，现象是明确、趣味的，这种情景中，学生兴趣必然增加。在教师及时引导下，学生对某一现象、某一事物的观察，自然会提出疑问，去思考，去探索，从而产生学习的动力。例如，为了比较氯水、二氧化硫漂白作用，可安排学生做实验：向两只品红溶液试管中分别滴入氯水、二氧化硫水溶液，振荡，再分别加热，冷却；另两只盛石蕊试剂的试管中，分别滴入氯水、二氧化硫水溶液。该实验，出现了丰富的颜色变化，十分吸引学生的注意力，学生求知欲高涨，自然会想到为什么？是什么？通过分析，比较，概括出氯水和二氧化硫漂白的原理及条件。

2.发展形象思维有助于理解概念、理论，提高教学效果

许多概念，理论乃至物理、化学变化规律的认识，往往离不开形象思维。教学中可以通过实验、展示模型、电脑模拟等，使微观过程宏观化，抽象概念、理论形象化，再通过举例、联想、类比、概括，使化学易学易懂。例如离子反应概念和离子方程式的书写这一节内容，总给学生一种人为硬性规定的感觉，学生的学习主动性、积极性差，难以掌握，我们可以运用电脑模拟可溶性强电解质、沉淀、弱电解质的电离状况，模拟两电解质微粒在水溶液中反应情况，使学生深刻理解了离子反应的概念，离子方程式的本质含义及为什么有的物质可写出离子，有的物质则只能用化学式表示，为正确、熟练书写离子方程式打下了坚实的基础。

3.形象思维有助于学生萌动创新思维

形象思维的中间环节有观察、类比、联想，通过联想，就可能发现新的问题，新的事物，从而萌发了创造性思维。在化学教学中，鼓励学生在实践中有敢于提出问题，善于发现问题，多问几个为什么，对问题认真思考，提出新的想法。

五、改进教学方法，发展形象思维能力

形象思维在化学教学中是一种行之有效的方法。为了有目的地培养学生形象思维能力，我们应该努力改进教学方法，为发展学生形象思维创造条件。

1.研究课标、教材，丰富形象材料

课堂教学中，以直观、具体的形象材料，展示或操作，让学生观察、充分认识表象，这是形象思维的基础，可以说离开形象材料，形象思维就犹如空中楼阁，使教学气氛沉闷单调，教师是知识灌入机，学生成了知识接受器。所以，我们在教学实践中，要认真钻研教学大纲和教材，除了教科书上的规定的实验、挂图、模型外，根据实际情况，努力创造条件，设计创作出更多、更有利于学生认知的形象材料。如补充实验，改进原有实验，设置边讲边实验，自制各种模型，图片、表格，用电脑模拟微观过程等等。有了丰富的形象材料，教学中可应用自如，学生学习时把知识有机地联系起来，顺利展开形象思维。

2.训练学生几种思维方法

有了生动的形象材料，学生即能进行形象思维，但是如果不能运用正确的思维法则，则可能事倍功半，效果不好。为了保证思维畅通，在教学实践中，应该训练以下几种思维方法：

(1)联想。就是由头脑中已知的表象，认识联系到有待探究的问题中去，联想是形象思维的基本步骤之一，它可不受思维定势束缚，突破常规，有很大的灵活性和发散性，与创造性思维联系紧密。例如在教学中，运用金刚石、石墨的结构模型，可联想它们的性质，重要用途。联想丰富，思维流畅性好，知识掌握得牢固。

(2)类比。就是不同的事物或变化过程，由于它们内在本质相似性，可以用类似的方法加以认识，从而掌握规律的方法。正确使用类比，可迁移化学知识，活化概念，举一反三，深刻理解掌握更多的知识。如化学平衡的建立条件、特征和移动规律，可类比迁移到溶解平衡、电离平衡、水解平衡。运用类比的手法面对新知识，学生会有亲切感，熟悉感，从而增强了学习的兴趣和信心。

(3)比较。即是不同事物的各个性质加以对比，确定它们的相似点和不同点，从而掌握规律的方法。比较是形象思维常用的方法。俗话说，不识货，货比货。通过比较，可以掌握不同事物的共性，又可认识事物各自特点，从而深刻理解他们的本质。例如，学习磷的有关内容时，可列表比较白磷、红磷的颜色、状态、溶解性、熔沸点、着火点(保存法)、毒性、分子结构等，运用比较的手法，教学直观形象，学生看得清，记得住，易于理解掌握。

在培养形象思维过程中，还应该注重基本知识的学习掌握，训练学生的操作技能和科学观察能力，在实践中学会做，学会看，学会联想，类比和比较，学会概括和抽象，学会表达，使形象思维顺利展开并能逐步迁移到创新思维，培养出具有科学素质的、有文化、有创造能力的一代新人。

1008-0546（2010）12-0011-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2010.12.005