吳兆根
思維是大腦對外界信息進行搜集、整理、研究、判斷、推理的一種活動。每個人思維的方法、思維的角度、思維的層次深度與前人和其他人都不同,這是思維的獨特性。但每個人的思維都具有一些共同的思維特點,只是思維質和量的層次不同而已,在學習活動上表現(xiàn)的思想、認識、品行的不同即思維品質的不同。思維品質的培養(yǎng)要根據(jù)思維的特點來經(jīng)常訓練思維,從而達到思維品質的養(yǎng)成。習題是訓練學生思維的一個重要載體,習題教學能針對學生學習過程中的問題“對癥下藥”,起到“藥到病除”“事半功倍”的效果。
學生在學習過程中,聽得懂不一定會解題,關鍵培養(yǎng)學生的思維品質,良好思維品質的培養(yǎng)是長期積累發(fā)展的過程,不可一蹴而就,要完成此項任務需要努力探索規(guī)律,認真總結經(jīng)驗,使思維品質真正落到實處。
1. 一題多問,培養(yǎng)思維的廣闊性
思維的廣闊性是指思維發(fā)揮作用的廣闊程度,其集中表現(xiàn)為思路寬廣,能全面觀察問題,通過仔細詳實的觀察記錄現(xiàn)象,通過現(xiàn)象分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,透過現(xiàn)象分析其本質。教學中要選擇典型題目,引導學生從多角度,多方位觀察和思考問題,開闊思路,從而培養(yǎng)思維的廣闊性。
例1取蠟燭一支,點燃觀察,并記錄現(xiàn)象:
問1. 剛點燃時的現(xiàn)象 ;
問2. 點燃1分鐘的現(xiàn)象 ;
問3. 蠟燭剛熄滅時的現(xiàn)象 ;
問4. 熄滅1分鐘后的現(xiàn)象 ;
問5. 根據(jù)上述現(xiàn)象,你對蠟燭燃燒過程中發(fā)生的變化有何認識?
人的認識是從感性到理性,從現(xiàn)象到本質逐漸發(fā)展。此題來源于學生的生活實際,學生興趣濃、好奇心強。通過一題多問,學生對物質的兩種變化有了進一步的認識,加深了對物理變化和化學變化的區(qū)別和聯(lián)系的理解,通過學生動手、動眼、動腦等思維形成的概念是深刻的、牢固的。使知識的構建更加合理有序,彼此關聯(lián),融和貫通,培養(yǎng)了思維的廣闊性。
2.一題多變,訓練思維的深刻性
思維的深刻性是指思維活動的抽象和邏輯推理水平。表現(xiàn)為能深刻理解概念、規(guī)律,深入思考問題,抓住事物本質,善于總結規(guī)律,并能遷移應用。在基礎知識教學中、在實驗教學中、在陌生的知識的拓展教學中教師要善于挖掘題目的潛在功能,善于抓住事物的本質和規(guī)律,恰當?shù)貙︻}目進行延伸、演變、拓寬,使學生的思維處于最佳狀態(tài),對問題的本質屬性有深刻的理解,從而訓練思維的深刻性。
例2用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦,理論上可以煉出純鐵多少噸?
變1用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸?
變2用多少含氧化鐵80%的赤鐵礦,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵583t噸?
變3用多少含雜質20%的赤鐵礦(主要成分是氧化鐵),理論上可以煉出含雜質4%的生鐵583t噸?
此題可根據(jù)化學方程式或根據(jù)反應前后鐵元素的質量不變進行計算。通過一題多變、由淺入深、層層挖掘,可避免學生一見復雜問題就一籌莫展,束手無策的窘境,使學生形成具有廣泛聯(lián)系的知識系統(tǒng),從而收到舉一反三,觸類旁通,深化知識的效果。
3.一題多解,發(fā)展思維的敏捷性
思維的敏捷性是思維活動的反應速度和熟練程度,指學生智力的敏銳快捷的程度,表現(xiàn)為能迅速地發(fā)現(xiàn)、分析和處理問題,能簡化運算環(huán)節(jié)和推理過程,思考問題快捷靈活,善于迅速和準確地作出決定,從而解決問題。聚焦研究對象,提煉教學范式,限制訓練時長等措施有助于發(fā)展思維的敏捷性。鑒于此,教師要選擇一些可通過多種方法求解的習題,啟發(fā)學生充分利用已知相關量的關系,尋找多種求解的方法,使學生的思維由開放走向集合,從而發(fā)展思維的敏捷性。
例3在農業(yè)上,常需要用質量分數(shù)為16%的氯化鈉溶液選種。用下述物質來如何配制16%氯化鈉溶液100 g。(儀器任選,請用多種方法)
現(xiàn)提供的物質有:
①氯化鈉20 g;
②水100 g;
③10%氯化鈉溶液100 g;
④40%氯化鈉溶液100 g。
方法1用①②;
方法2用②④;
方法3用③④;
方法4…
此題源于教材中的例題,僅把條件變得開放了,從而使得方法更多。可以直接配制(方法1)、也可以間接配制(方法2. 方法3. 方法4…)。利用一題多解,發(fā)展了學生的求異思維能力。學生加深了對溶質的質量分數(shù)的理解,并能靈活運用溶質的質量分數(shù)來進行有關的計算,培養(yǎng)了學生思維的敏銳快捷性。
4.一題多探,培養(yǎng)思維的發(fā)散性
思維的發(fā)散性是當通過直觀感受的思維過程,在頭腦中形成問題后,面對著這些問題,頭腦中就開始了廣泛的聯(lián)想,尋找解決問題的方案。發(fā)散性思維可從一個事物聯(lián)想到另一個事物,甚至是互不相干的事物,思維的發(fā)散性是科學猜想、科學探究的原動力,廣泛的猜想探究靠的是發(fā)散性思維,發(fā)散性思維的活躍程度是衡量一個人創(chuàng)新能力高低的一個標準。
例4著名化學家羅伯特·波義爾(Robert Boyle)在一次實驗中,不小心將鹽酸濺到紫羅蘭花瓣上,過一會兒,他驚奇地發(fā)現(xiàn),紫色的花瓣上出現(xiàn)了紅點點。波義爾對這一意外的發(fā)現(xiàn),作出了各種假設,經(jīng)過多次實驗驗證,探究普遍規(guī)律,終于獲得了成功。對紫羅蘭花瓣遇鹽酸變紅的現(xiàn)象,你有哪些假設?將各種假設以及驗證假設的實驗方案填寫在下表中。
你對紫羅蘭花瓣遇鹽酸變紅現(xiàn)象的各種假設你驗證假設的實驗方案
培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性就是要積極開展科學探究活動,可以使學生在獲得化學知識和技能的同時受到科學方法的訓練,體驗探究的樂趣,形成探究能力。
5.一題多思,培植思維的靈活性
思維的靈活性是指思維活動的靈活程度,特點包括思維的起點靈活、過程靈活、遷移靈活,思維組合豐富,思維結果多樣?!芭e一反三”“融會貫通”運用自如,是對思維靈活性的生動描述??捎枚嘟嵌韧敢?,變式訓練,打破思維定勢式的策略來培養(yǎng)思維的靈活性,從開始做題到做完一題以后要多反思:思審題、思知識、思思路、思規(guī)律、思演變。力爭做到舉一反三、觸類旁通,從而達到一葉知秋。
例5一瓶鈉鹽溶液中存在SO2-4、CO2-3、Cl-三種陰離子,請設計實驗方案證明三種陰離子的存在,并加以實驗。
(1)思審題
該溶液中溶質為Na2SO4、Na2CO3、NaCl 物質,只證明陰離子的存在。
(2)思知識
檢驗三種陰離子所需的試劑是哪些物質。
(3)思思路
檢驗三種陰離子的順序是什么?( CO2-3SO2-4Cl-)
(4)思規(guī)律
檢驗離子時一次取樣還是多次取樣,所加試劑加的量,所加試劑不能干擾其它離子的檢驗,更不能帶入所檢驗的離子。
教學中增加實驗教學,可將回答問題的全過程拉近到學生面前,使問題具體化、形象化,再進一步加以理論分析,使學生不再感到困難,這是學生把知識學“活”的關鍵所在。將知識轉變?yōu)槟芰Φ暮诵氖菍⑺鶎W知識通過內化、順化、同化為學生的知識體系,使學生所學知識結構化、網(wǎng)絡化。早日使學生擺脫在題海中掙扎,教師在題海中“遨游”的情景。
6.一題多議,培養(yǎng)思維的批判性
思維的批判性是指思維活動中獨立發(fā)現(xiàn)和批判的程度。有批判思維品質的人對別人或自己的觀點進行反思、質疑;對問題分析與評價作出理性的判斷。集中表現(xiàn)在對別人的各種觀點、論點的綜合,可以把許多人的不同觀點、論點吸收來進行整理、綜合,使之成為自己的觀點,從而使思維具有條理性。在學習科學史等內容的過程中,喚起批判意識;在查找教材“瑕疵”的過程中,踐行批判性理念;在調控學生學習行為的過程中,提升學生批判性能力。
例6以“使用塑料的利與弊”,“金屬材料的利與弊”,“空氣中二氧化碳越多越好嗎?氧氣會耗盡嗎?”等為題進行小組辯論。
由于學生的知識背景不同,思考問題的方式也可能不同,他們對同一問題的認識角度和認識水平也存在差異。教師有目的的組織學生相互交流和討論合作學習,克服了種種狹隘的、片面的思維方式,克服了思維的定勢。有利于培養(yǎng)學生交流和合作能力,也有利于發(fā)展學生的評價能力,更有利于培養(yǎng)學生思維的批判性。
7.一題多想,培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性
培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性是指思維活動的創(chuàng)造意識和創(chuàng)新精神,不墨守陳規(guī),求異求變,能夠創(chuàng)造性地解決問題。創(chuàng)造性是思維品質的最高形式,獨創(chuàng)性與新穎性是創(chuàng)造性思維的重要特點。教學中以聯(lián)想和想象訓練作基礎,依托多思多想的思維方式來訓練。
例7農作物生長需要二氧化碳,怎樣提高大棚內農作物環(huán)境中的二氧化碳濃度?
①使用農家肥;
②深埋農作物的秸稈;
③燃燒木炭;
④燃燒液化石油氣;
⑤使用二氧化碳的發(fā)生器;
⑥施用干冰;
⑦施用碳酸氫銨肥料;
⑧在大棚內建雞舍、鴨舍 …
多思多想的思維方式越多,思維創(chuàng)新成分也越多,也可借助逆向思維方式來思考,對司空見慣的似乎定論的事物或觀點反過來思考。
思維品質實質是人的思維的個性特性,反映了每個個體智力或思維水平的差異,包括思維的廣闊性、深刻性、敏捷性、發(fā)散性、靈活性、批判性和創(chuàng)造性等。
科學的思維方式訓練、培養(yǎng)、優(yōu)化學生的思維品質。思維品質的改善可以促進科學思維能力的提高,科學思維能力的提高可以促進學生思維品質的優(yōu)化。
(收稿日期:2015-05-18)