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培养中职学生创新能力——从化学思维特点谈起

2010-08-15陈国耀

时代农机 2010年7期
关键词:浓硫酸思路解决问题

陈国耀

(福建莆田华侨职业中专学校,福建 莆田 351111)

学生掌握基本的化学知识和基本技能,更应注意培养学生的思维能力,使学生具有创新精神和创新能力。人们运用已有的知识和经验开拓新领域的思维能力,亦即在人们的思维领域中追求最佳、最新的联想和理解能力为基础的综合性、探索性和求新为特征的心智活动。中职化学教学也要从本学科思维特点出发培养学生的创新思维。

1 从化学的“典型性”谈思维的敏锐性

思维的敏锐性又叫智力的敏锐性,是指短时间内思维能迅速地发动起来,能灵活变换思路,善于改变思维方向的能力。表现在解决问题时能随机应变,善于转换问题和用不同的策略解决问题。只有这样,在处理和解决问题的过程中,才能积极地思维、周密地考虑、正确地判断,抓住要点和迅速做出结论。

化学的“典型性”指化学的“模型化”。化学科学的研究,以自然物质的最基本结构、性质和最普遍的形式为内容。对于复杂的物质的形容,或为了研究化学问题的方便,需要抓住其主要的特征而舍去那些次要的因素,通过抽象或形象思维,运用理想化简单化和类比等方法,形成一种经过抽象了、理论化的“模型”,在此基础上去研究“模型”,并通过已知的典型为思想指导,对所学知识进行广泛迁移,从而也就有触类旁通,举一反三,灵活应用的可能,从而迅速把握问题的处理方向,达到事半功倍之功效。

例1:将标准状况下1.12L二氧化碳气体通入100mL 0.7mol·L-1烧碱溶液中,然后在低温减压下蒸干溶液得固体多少克?

对于本题如果运用常规思路,会将解决问题的思路引入歧途,在解决此题时有的学生认为生成了Na2CO3,有的学生认为生成了NaHCO3,有的学生认为生成了Na2CO3和NaHCO3混合物。因此要引导学生在解决问题时善于获取信息:已知两反应物的物质的量,生成物在低温减压蒸干,得知生成物可能含有碳酸氢钠和碳酸钠物质。同学们在解决类似实际问题时,就可以应用上述的思路。如:SO2气体通入NaOH溶液反应、硫化氢与氧气反应、磷与氯气反应等随反应物质的量的不同而影响产物类别的习题。

化学的“典型性”教学,应注意培养应用基础知识和基本技能处理问题的能力。只有掌握好基本的理论知识,才能够从多角度发现问题相互联系,并能通过一些典型的例题进行分析、处理、总结、归纳,理清各量之间的关系。只有坚实的基础,才能有敏锐的思维,思维才能得以发挥与发展,这是培养创新思维的立足点。

2 从化学的“多样性”谈思维的广阔性

思维的广阔性是指对某一具体或现象,能激发自己多方面丰富的联想,是指思路广泛。所以,丰富的联想能促进思维广阔性的形成。

化学的“多样性”是指化学这门学科和其它的学科一样,其内容不是孤立的,一个化学问题的提出、解决,所牵涉到的问题,可能有许多个环节,问题的解决所经历的思维过程,往往是几个过程、阶段或几个方面。凡对剌激能产生较多的反应的人被称为具有创造能力的人。因此善于进行广泛联想,善于提示事物之间的联系,是创新能力的表现。面对具体问题,思路要开阔,能够从不同角度,用多种方法,全面地思考和解决问题,切忌思维定势[1]。

例2:怎样确定两试剂瓶中的一个是浓硫酸,另一个是稀硫酸?

这是一道探究题,能激起学生的活跃思维,学生们提出了很多方案。归纳起来主要有:①分别取少量液体稀释,触摸试管外壁,较烫的是浓硫酸;②取少量液体于试管中,分别加入铜片,微热,有剌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抹在滤纸上,滤纸炭化变黑那瓶是浓硫酸;④观察比较粘稠度;⑤分别取少量液体于两个试管中,将光亮铁钉分别放入液体中,有气体生成是稀硫酸;⑥分别量取体积相同的这两种溶液于两个相同的试管中称其质量大的是浓硫酸。

通过解决这道题目或类似题目,学生不仅很好地掌握了浓、稀硫酸的性质,而且开阔了学生的解题思路,培养了学生的发散思维。通过浓硫酸和稀硫酸的性质不同和各自的特性,从而联想思维顺利地解决问题。可见,联想是创造思维的向导,是转化的桥梁,有意识地进行联想训练,促进思维广阔性的发展,是培养学生创新思维的一个重要组成部分。

3 从化学的“质疑性”谈思维的独特性

思维的独特性是创新能力的重要标志。是指善于独立思考,表现在思维的深度和新颖上。

化学的“质疑性”是指:化学中为了解决某一问题的思维所经历的步骤,一般有以下几个步骤,即发现问题,提出假设,验证假设,得到结论。学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进,疑者,觉悟之机也。一番觉悟,一番长进。引导学生对已有的知识,结论,方法进行反思,让学生自己通过实验观察,分析归纳,类比,联想等思维方式,主动去发现问题、提出问题和解决问题。这是创新思维的典型表现。

例3:在水的电离及溶液的PH值这一节教学中可设问:水的第二步电离存在吗?如不存在则为什么?

做《NH3的喷泉实验》后,可设计如下问题:(1)喷泉实验能否成功的关键是什么?(2)Cl2、CO2、SO2气体能否做喷泉实验?(3)通过计算说明在500 mL烧瓶中充满了SO2气体,进行喷泉实验,已知烧瓶内气体的压强为1标准大气压,1体积SO2气体能溶解40体积的水,烧瓶内玻璃管的长度为20cm。问:当向烧瓶内挤进1 mL水时,能不能形成喷泉。这些问题就在学生身边,但是平时很少学生会想到,这些问题的提出和解答,不但使学生对所学的知识达到真正的理解、巩固,而且培养了学生发现问题,探究和解决问题的能力,因此提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上技能而已,而提出新问题,新的可能性从新的角度去看待和处理的问题都需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步,所以质疑思维的培养要善于启发,一旦捕捉到时机,一定要趁热打铁。可见,培养学生的“质疑”思维是培养创新思维的突破口。

4 从化学的“多向性”谈思维的发散性

发散思维是指思考者根据已有知识及经验的全部信息,从不同的角度,不同的方向,进行各种不同层次的思考,多触角,多方位地寻求与探索的多样性的方法和结论的开放式思维。

例4:0.3mol Cu2S和足量的稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O,则参加反应的HNO3中未被还原的物质的量为()

A.73.3g B.2.2mol C.1.2mol D1.0mol

此题虽然较简单但按常规方法配平方程式解题则较为繁琐。根据题意:参加反应未被还原的硝酸生成Cu(NO3)2,通过生成Cu2+的物质的量可求出参加反应而未被还原硝酸的物质的量,即0.3×2×2=1.2(mol),选(C)。

又如:将NO2、NH3、O2的混合物26.88L通过浓硫酸后,溶液质量增加45.75g,气体体积缩小至2.24L,将带有火星木条插入其中,木条不复燃,则原混合气体(气体体积均为标准状下的体积)的平均式量为()

A.40.6 B.44 C.56 D.60

分析上述:26.88L(1.2mol)气体通过H2SO4后溶液增加45.75g,放出2.24L(0.1mol)NO(根据性质知),如果这0.1molNO也被吸收,则混合气体质量便可求。所以。故选(A)。通过思维的发散选择最佳的解题方法。

发散性思维是创造性思维的核心,应用于一题多解,一题多变,一题多问,一题多答进行思路的拓宽训练是培养创新思维的重要手段。现代教学理论认为,教学过程并不是对学科教材知识的简单转输和复制过程,而是知识的生成与生长的活动过程,是一种再创造的创新活动过程[2]。

有不少问题的解答发生困难,并不是因为这些问题太难,以致学生无法解决,而是其思维形式或结果与具体问题的解决存在着差异[3]。在教学中,应设计开放性、多向性、选择性问题,引导学生争辩,活跃学生发散思维,激发学生的思维火花,有意识引导鼓励学生寻求多种解题的途径,启发学生向多方向发展,从而达到思维发散培养目的。各种思维的培养也可综合使用,对激发学生的创新潜能,提高学生的的实践能力大有益处。

[1]陈育德.有机试题中的思维训练[J].化学教学,2006,(2).

[2]包朝龙.问题引领,启发思维,激发创造[J].化学教学,2006,(1).

[3]钱华.浅谈中学化学思维障碍的表现及突破[J].化学教学,2010,(3).

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