试析初中化学教学中求异思维的培养

杨斐斐

(永靖县三塬镇下塬小学,甘肃 临夏 731605)

1 求异思维的内涵

求同思维与求异思维是当代初中生在实际的学科学习中应用较为广泛的两种思维方式[1].求同思维又被称为聚合思维、集中思维,是一种有方向、有条理的收敛式思维方式.当学生达到一定的认知水平后,便会惯用求同思维去探究问题的结果与本质,求同思维有明显的闭合性特点,对问题的解决仅寻求一种确定性的结果.如在解决问题时,学生可运用求同思维选取一种方案,寻求解决问题的唯一答案,实现问题的有效解决.

2 在初中化学教学中有效培养学生求异思维的策略

2.1 同向求异思维的培养

同向求异思维是一种由浅入深、由表及里、由此及彼的思维方式[2].简单来说,就是一种揭露事物表象认识事物本质的思维活动.初中生正处于成长发展的黄金阶段,随着时间的推移,学生对问题认识与理解便会循序渐进地得到深化.教师在实际的教学实践中就要着重引导学生透过表面看本质、关注知识之间的内在联系.

2.1.1 由表及里的深度思考

化学是一门具有较强逻辑性与严谨性的教学学科,各类知识之间有着极为密切的内在联系.因此,初中化学教师在培养学生同向求异思维时,就可遵循化学学科的这一特性,引导学生从具体问题之间的内在联系去挖掘问题的本质,以此来更好地完善学生的化学知识体系,深化学生的化学学习认识.

例题1在天平两端放置同质量烧杯,并在烧杯中注入等浓度的稀盐酸溶液.在将天平调至平衡后,往其中一只烧杯中投入9.3 g氧化铜,那么需要在另一只烧杯中投入多少克的金属铁才能够保障天平两端平衡?

问题分析在学生初探这一化学问题时,往往会因无法确定氧化铜与金属铁之间关系而出现解题困难.对此,教师就可在学生的实际解题过程中,通过设置启发性问题的方式引导学生进行深度思考.“若想天平保持平衡,就需要天平两端的质量保持一致,那么该如何让铁与稀硫酸发生反应后与天平另一端氧化铜与稀硫酸反应后的质量相等呢?”

问题解决如此一来,学生便会在教师问题的启发下自觉主动地探究出质量关系:

m(Fe)-m(H2)=m(CuO)=9.3 g

根据铁与盐酸的反应式可列出:

假设加入金属铁的质量为xg,则:

56 2

xx/28

因为m(Fe)-m(H2)=m(CuO)=9.3 g.

故x-x/28=9.3 g

所以x=9.64 g

在引导学生解决问题时,教师要鼓励学生抛出问题中复杂的条件,要重点启发学生挖掘问题核心与本质,让学生通过把握问题条件内在联系的方式由表及里展开深度思考与探究.这不仅极大程度地锻炼了学生同向求异思维,对提升学生的审题能力,促进学生思维发散同样有着重要影响.

2.1.2 由此及彼的拓展探究

在初中化学教学中,教师要让学生学会多角度、多层面的理解与把握知识,并要以化学知识内容的联系因势利导的引导学生展开同向求异思考,以此来更好地深化学生对化学学科知识的认识与理解,促进由此及彼、由点到面的学习化学,实现化学核心素养的发展.

如在引导学生探究“酸、碱化学性质”时,教师就可以酸和碱的通性展开课程导入,让学生通过做常见酸碱中和反应实验的方式探究酸碱中和产物——盐的通性.并要求学生说明盐有通性的原因.以此来有效地激发与调动学生深度探究,挖掘事物本质的求知欲与好奇心,促使学生在兴趣的驱动下自觉主动地展开思考与分析.

2.2 逆向求异思维的培养

逆向求异思维是一种追求创新、突破常规、寻求独特的求异思维方式[2].与同向求异思维存在对立统一的内在联系.逆向求异思维在增强学生分析问题、解决问题能力上有着不可忽视的重要影响.在学生实际解题过程中,当出现同向求异思维也无法突破的障碍与困难时,教师就可引导学生逆向地展开思考与探究,以此来更好地发散与活跃学生的思维,促使学生另辟蹊径的展开问题的分析.

例题2有1种铁、铝、锌、镁的混合物,其质量为5.4 g,将其与质量分数为25%的稀硫酸混合,恰好可以完全反应.蒸发反应物的水分后,可得到不含结晶水固体物质15.6 g,那么混合物与稀硫酸发生反应时所产生的氢气质量为多少克?

问题分析大多数的初中生在实际解答这一化学问题时,通常会用正向思维对混合物中的铁镁锌铝质量进行假设,以此运算铁镁锌铝与稀硫酸发生反应后的所产生氢气的质量,最后再通过求和计算得出氢气的质量.这一解题方式不但难以得出准确的结果,同样也存在计算量庞大、运算步骤过多的解题问题.因此,为帮助学生有效突破这一解题困难,更为有效地提高学生的化学学习水平,教师就可对学生进行逆向求异思维训练.

问题解决展开反向分析,5.4g的混合物与稀硫酸完全反应,那么就代表铁镁锌铝全部参加了反应,根据铁镁锌铝与H2SO4的化学方程式:

可知生成了15.6 g的FeSO4,MgSO4,ZnSO4,Al2(SO4)3混合物,那么硫酸根的质量便是(15.6-5.4)g=10.2 g.

又根据化学式H2SO4,可得出氢元素与硫酸根的质量比为2∶96.因为,氢元素最终都会以氢气的形式存在,所以该混合物与稀硫酸溶液发生反应后所生成的氢气质量为10.2 g÷96×2=0.2 g.

例题3浓度为40% NaOH溶液30 g与一定量的HCl恰好完全反应,生成氯化钠饱和溶液,那么HCl的溶质质量分数是多少?(此时温度下NaCl的溶解度为36 g)

问题分析解决这一化学问题的关键在于求得盐酸溶液的质量,而从问题条件上来看,学生无法从30 g 40% NaOH溶液出发直接求出盐酸溶液的质量.在一般情况下,多数学生会习惯于应用质量守恒定律得出:饱和氯化钠溶液质量=盐酸质量+NaOH溶液,而不习惯逆向思考:盐酸质量=饱和氯化钠溶液质量-NaOH溶液质量.

问题解决假设与30 g 40% NaOH溶液完全反应所消耗的HCl质量为x,所生成的NaCl质量为y,NaCl饱和溶液质量为z.

40 36.5 58.5

30 g×40%xy

根据质量守恒定律可知:

x=10.95 g,y=17.55 g.

17.55/z=36 g/(100 g+36 g),解得z=66.3 g

所以盐酸的质量为饱和氯化钠溶液质量-NaOH溶液质量=(66.3-30)g=36.3 g

由此可得出盐酸溶质的质量分数为10.95 g/36.3 g×100%≈30%

在化学问题解决过程中,如若存在学生无法通过正向思维解决的问题,教师就可引导学生反其道而行之,鼓励学生展开逆向思考,克服思维定式,从实际化学问题中的问题条件关系入手,做出更具创新性与灵活性的问题分析与解答.

2.3 多向求异思维的培养

多向求异思维指的是以某一具体知识为核心关键点,向外进行扩散,以“发散”的形式所展开的求异思维活动[3].“烟花式”思维导图便是多向求异思维活动的形象化表现.在初中化学教学与问题解决的过程中,加强对学生多向求异思维的训练,更有助于学生展开多层面、多维度的思考与探究,这对学生化学学习感悟的深化与化学学习水平的提升、增强同样也有着积极的促进作用.

如在教学《碳和碳的氧化物》一课中,教师就可以一氧化碳这一知识点为辐射源,向外进行合理的扩散与延伸.并鼓励学生以此为核心绘制思维导图,从横向上对比二氧化碳与一氧化碳的化学性质、物理性质以及分子结构,从纵向上探究一氧化碳的实际应用,等等.如此一来,学生的思维便会在横纵之间的放射中得到有效的锻炼与发散,这不仅极大程度地扩大与拓宽了学生的思维空间,同样也提高了学生思维的灵活性与流畅性.

学生多向求异思维的培养除了可在化学学科知识学习中体现,还可在学生化学问题解决中进行锻炼.

例题4书写二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式.

问题分析在学生初学二氧化碳时,多会在思维定式的影响下仅联想少量二氧化碳与氢氧化钠的反应.而忽视了二氧化碳过量时的情况.此时教师就可利用化学实验,为学生设计演示实验:首先,将二氧化碳注入到氢氧化钠溶液之中,观察现象.引导学生结合实验书写出少量二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式:

其次,向氢氧化钠溶液中持续注入二氧化碳,观察实验现象,让学生结合溶液中白色物质析出,书写出过量二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式:

最后,则要引导学生对结论进行总结,完善问题答案.

在化学解题过程中,锻炼学生的多向求异思维,不但能够更好地活跃学生的大脑,开发学生的学习潜力,对学生审题能力的提升同样也大有助益.

总而言之,在初中化学教学中,培养学生求异思维是激发学生创新创造潜力的重要途径.教师必须高度重视对学生求异思维的有效培养,严格遵循初中生的认知发展规律与思维特点,以具体的化学学习问题为求异思维锻炼的突破口,将思维训练合理地融入初中化学的各个教学环节与阶段之中,促使学生通过分析问题、探究问题解决方案的形式得到求异潜能的最大激发.从而在触及问题本质的同时,更好地促进学生深度化学学习的实现,提升学生的化学核心素养,发展学生的创新创造能力.