化學(xué)教學(xué)中形象思維的應(yīng)用

何翔

（無(wú)錫市教育研究中心江蘇無(wú)錫214001）

化學(xué)教學(xué)中形象思維的應(yīng)用

何翔

（無(wú)錫市教育研究中心江蘇無(wú)錫214001）

形象思維是利用感官直接接受具體形象信息的思維加工過(guò)程，在理科教學(xué)中，人們更多的注重邏輯思維而忽略形象思維過(guò)程，本文從化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)，較系統(tǒng)地論述了形象思維的化學(xué)素材、形象思維的教學(xué)模式和實(shí)施形象思維教學(xué)的重要意義。

形象思維；形象材料；科學(xué)方法論；創(chuàng)新能力

一、問(wèn)題的提出

形象思維是利用感官直接接受具體形象信息，然后在頭腦中形成表象，再利用這些表象進(jìn)行類比、聯(lián)想、概括等思維加工而獲得認(rèn)識(shí)的過(guò)程。談到化學(xué)教與學(xué)，人們總是認(rèn)為，化學(xué)是一門(mén)理科，分析問(wèn)題時(shí)更多地運(yùn)用邏輯思維，以推理、判斷等手段加以解決。實(shí)際上，化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，眾多的概念、理論，反應(yīng)規(guī)律等都是建筑在實(shí)驗(yàn)及事實(shí)的基礎(chǔ)上，這使得化學(xué)學(xué)科又具文科的特點(diǎn)，想象和記憶的知識(shí)較多。所以，在化學(xué)教學(xué)中以豐富的形象信息展現(xiàn)，充分發(fā)展學(xué)生的形象思維能力，是符合化學(xué)認(rèn)知規(guī)律的。

二、化學(xué)教學(xué)中的形象材料

形象思維的特征是用形象材料來(lái)進(jìn)行思維，而形象材料的最主要特點(diǎn)是直觀性和具體性。中學(xué)化學(xué)中的直觀和具體材料極其豐富，幾乎可以包含于化學(xué)知識(shí)的各個(gè)領(lǐng)域。一般說(shuō)來(lái)，化學(xué)中的形象材料有以下幾種類型：

1.化學(xué)直觀

一是指可觀察的各種實(shí)物樣品，例如學(xué)習(xí)煤、石油及其綜合利用時(shí)，可以展示泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤四種煤；原油、汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油、重油、石蠟、瀝青等和各種塑料、纖維、橡膠材料。二是指各種圖表，例如元素周期表，氨的產(chǎn)率與溫度壓強(qiáng)關(guān)系表，溫度、壓強(qiáng)與反應(yīng)速率(或平衡轉(zhuǎn)化率)關(guān)系曲線圖等。圖表的展示，可以是直接的，也可以用幻燈、實(shí)物投影儀、多媒體放映。

2.化學(xué)模型

這里主要指原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)以及共價(jià)價(jià)鍵模型。例如各種電子云的模型，四大晶體實(shí)物模型，各種有機(jī)物比例、球棍模型等。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)

包括教科書(shū)上各個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，我們可創(chuàng)造條件，有目的增加補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革和創(chuàng)新，力求操作更簡(jiǎn)便，現(xiàn)象更明顯。

4.化學(xué)模擬

許多物理、化學(xué)變化的機(jī)理，可用電腦加以模擬，使微觀過(guò)程宏觀化、直觀化。例如溶解平衡的建立和破壞的模擬，乙烯分子的加成和加聚反應(yīng)過(guò)程的模擬等。

三、形象思維的教學(xué)模式

從直觀、具體的材料著手研究化學(xué)，是化學(xué)教學(xué)的一大特點(diǎn)，形象思維的訓(xùn)練和培養(yǎng)可以和科學(xué)方法論結(jié)合起來(lái)，一般的操作模式可以為：提出問(wèn)題→展示形象材料→現(xiàn)象和事實(shí)的處理→科學(xué)抽象(比較、分類、歸納和概括)→得出結(jié)論→應(yīng)用或驗(yàn)證。具體操作時(shí)，我們可以隨著操作進(jìn)行和不同現(xiàn)象的出現(xiàn)設(shè)計(jì)系列問(wèn)題，由淺入深，由表及里，使學(xué)生形象思維水平穩(wěn)步提高。

例如，二氧化硫性質(zhì)的這課教學(xué)中，為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)二氧化硫的物理性質(zhì)(顏色、狀態(tài)、氣味、水溶性)，掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)(酸酐、還原性、氧化性、漂白作用)，可以設(shè)計(jì)下列系列實(shí)驗(yàn)：

(1)展示一瓶二氧化硫氣體，逸出少量讓周?chē)瑢W(xué)聞氣味。

(2)一大試管二氧化硫氣體倒置于盛水的大燒杯中。

(3)取一試管加入2mL二氧化硫飽和溶液，(A)聞氣味，(B)滴入2～3滴紫色石蕊試液。

(4)氯化鋇溶液先加入二氧化硫飽和溶液，再滴入幾滴溴水。

(5)氫硫酸溶液中加入二氧化硫飽和溶液。

(6)品紅溶液中加入二氧化硫飽和溶液，加熱，再冷卻。

以上實(shí)驗(yàn)既可安排教師演示，又可讓學(xué)生自己動(dòng)手，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察記錄現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)前，可設(shè)置一些同步問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究、比較、歸納等一系列形象思維過(guò)程。如操作實(shí)驗(yàn)(4)時(shí)，讓學(xué)生依次思考下列問(wèn)題：(A)氯化鋇溶液中加入二氧化硫飽和溶液后為什么無(wú)明顯現(xiàn)象？若再滴入少許氫氧化鈉溶液后有無(wú)出現(xiàn)沉淀？若有，是如何反應(yīng)的？(B)再加入溴水后產(chǎn)生的白色沉淀是什么？如何產(chǎn)生的？(C)寫(xiě)出溴水和二氧化硫水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，從電子得失的角度說(shuō)明二氧化硫起了什么作用？課堂教學(xué)中，有了豐富的形象素材及直觀、明了的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同學(xué)們動(dòng)手又動(dòng)腦，在教師的引導(dǎo)下，主動(dòng)積極地思維，從而概括出二氧化硫的重要性質(zhì)。

以上操作模式，實(shí)際上是一種實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，其特征是從化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn)出發(fā)，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，形象思維訓(xùn)練與獲取知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)引導(dǎo)，探索，訓(xùn)練三結(jié)合的形式，使學(xué)生生動(dòng)、活潑、主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，既培養(yǎng)了思維能力，又強(qiáng)化了動(dòng)手技能，同時(shí)萌發(fā)了探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。

四、發(fā)展形象思維教學(xué)的意義

形象思維教學(xué)，為學(xué)生提供了豐富的直觀素材，課堂上呈現(xiàn)一種生動(dòng)、形象的情景，從而大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生的理解能力，使化學(xué)課變得有聲有色又有實(shí)效。

1.發(fā)展形象思維有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

形象思維教學(xué)，提供的素材是具體的、直觀的，現(xiàn)象是明確、趣味的，這種情景中，學(xué)生興趣必然增加。在教師及時(shí)引導(dǎo)下，學(xué)生對(duì)某一現(xiàn)象、某一事物的觀察，自然會(huì)提出疑問(wèn)，去思考，去探索，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。例如，為了比較氯水、二氧化硫漂白作用，可安排學(xué)生做實(shí)驗(yàn)：向兩只品紅溶液試管中分別滴入氯水、二氧化硫水溶液，振蕩，再分別加熱，冷卻；另兩只盛石蕊試劑的試管中，分別滴入氯水、二氧化硫水溶液。該實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了豐富的顏色變化，十分吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生求知欲高漲，自然會(huì)想到為什么？是什么？通過(guò)分析，比較，概括出氯水和二氧化硫漂白的原理及條件。

2.發(fā)展形象思維有助于理解概念、理論，提高教學(xué)效果

許多概念，理論乃至物理、化學(xué)變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，往往離不開(kāi)形象思維。教學(xué)中可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、展示模型、電腦模擬等，使微觀過(guò)程宏觀化，抽象概念、理論形象化，再通過(guò)舉例、聯(lián)想、類比、概括，使化學(xué)易學(xué)易懂。例如離子反應(yīng)概念和離子方程式的書(shū)寫(xiě)這一節(jié)內(nèi)容，總給學(xué)生一種人為硬性規(guī)定的感覺(jué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性差，難以掌握，我們可以運(yùn)用電腦模擬可溶性強(qiáng)電解質(zhì)、沉淀、弱電解質(zhì)的電離狀況，模擬兩電解質(zhì)微粒在水溶液中反應(yīng)情況，使學(xué)生深刻理解了離子反應(yīng)的概念，離子方程式的本質(zhì)含義及為什么有的物質(zhì)可寫(xiě)出離子，有的物質(zhì)則只能用化學(xué)式表示，為正確、熟練書(shū)寫(xiě)離子方程式打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.形象思維有助于學(xué)生萌動(dòng)創(chuàng)新思維

形象思維的中間環(huán)節(jié)有觀察、類比、聯(lián)想，通過(guò)聯(lián)想，就可能發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，新的事物，從而萌發(fā)了創(chuàng)造性思維。在化學(xué)教學(xué)中，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中有敢于提出問(wèn)題，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，多問(wèn)幾個(gè)為什么，對(duì)問(wèn)題認(rèn)真思考，提出新的想法。

五、改進(jìn)教學(xué)方法，發(fā)展形象思維能力

形象思維在化學(xué)教學(xué)中是一種行之有效的方法。為了有目的地培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力，我們應(yīng)該努力改進(jìn)教學(xué)方法，為發(fā)展學(xué)生形象思維創(chuàng)造條件。

1.研究課標(biāo)、教材，豐富形象材料

課堂教學(xué)中，以直觀、具體的形象材料，展示或操作，讓學(xué)生觀察、充分認(rèn)識(shí)表象，這是形象思維的基礎(chǔ)，可以說(shuō)離開(kāi)形象材料，形象思維就猶如空中樓閣，使教學(xué)氣氛沉悶單調(diào)，教師是知識(shí)灌入機(jī)，學(xué)生成了知識(shí)接受器。所以，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中，要認(rèn)真鉆研教學(xué)大綱和教材，除了教科書(shū)上的規(guī)定的實(shí)驗(yàn)、掛圖、模型外，根據(jù)實(shí)際情況，努力創(chuàng)造條件，設(shè)計(jì)創(chuàng)作出更多、更有利于學(xué)生認(rèn)知的形象材料。如補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)，設(shè)置邊講邊實(shí)驗(yàn)，自制各種模型，圖片、表格，用電腦模擬微觀過(guò)程等等。有了豐富的形象材料，教學(xué)中可應(yīng)用自如，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)把知識(shí)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，順利展開(kāi)形象思維。

2.訓(xùn)練學(xué)生幾種思維方法

有了生動(dòng)的形象材料，學(xué)生即能進(jìn)行形象思維，但是如果不能運(yùn)用正確的思維法則，則可能事倍功半，效果不好。為了保證思維暢通，在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該訓(xùn)練以下幾種思維方法：

(1)聯(lián)想。就是由頭腦中已知的表象，認(rèn)識(shí)聯(lián)系到有待探究的問(wèn)題中去，聯(lián)想是形象思維的基本步驟之一，它可不受思維定勢(shì)束縛，突破常規(guī)，有很大的靈活性和發(fā)散性，與創(chuàng)造性思維聯(lián)系緊密。例如在教學(xué)中，運(yùn)用金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，可聯(lián)想它們的性質(zhì)，重要用途。聯(lián)想豐富，思維流暢性好，知識(shí)掌握得牢固。

(2)類比。就是不同的事物或變化過(guò)程，由于它們內(nèi)在本質(zhì)相似性，可以用類似的方法加以認(rèn)識(shí)，從而掌握規(guī)律的方法。正確使用類比，可遷移化學(xué)知識(shí)，活化概念，舉一反三，深刻理解掌握更多的知識(shí)。如化學(xué)平衡的建立條件、特征和移動(dòng)規(guī)律，可類比遷移到溶解平衡、電離平衡、水解平衡。運(yùn)用類比的手法面對(duì)新知識(shí)，學(xué)生會(huì)有親切感，熟悉感，從而增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣和信心。

(3)比較。即是不同事物的各個(gè)性質(zhì)加以對(duì)比，確定它們的相似點(diǎn)和不同點(diǎn)，從而掌握規(guī)律的方法。比較是形象思維常用的方法。俗話說(shuō)，不識(shí)貨，貨比貨。通過(guò)比較，可以掌握不同事物的共性，又可認(rèn)識(shí)事物各自特點(diǎn)，從而深刻理解他們的本質(zhì)。例如，學(xué)習(xí)磷的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，可列表比較白磷、紅磷的顏色、狀態(tài)、溶解性、熔沸點(diǎn)、著火點(diǎn)(保存法)、毒性、分子結(jié)構(gòu)等，運(yùn)用比較的手法，教學(xué)直觀形象，學(xué)生看得清，記得住，易于理解掌握。

在培養(yǎng)形象思維過(guò)程中，還應(yīng)該注重基本知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握，訓(xùn)練學(xué)生的操作技能和科學(xué)觀察能力，在實(shí)踐中學(xué)會(huì)做，學(xué)會(huì)看，學(xué)會(huì)聯(lián)想，類比和比較，學(xué)會(huì)概括和抽象，學(xué)會(huì)表達(dá)，使形象思維順利展開(kāi)并能逐步遷移到創(chuàng)新思維，培養(yǎng)出具有科學(xué)素質(zhì)的、有文化、有創(chuàng)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