高中化學教學中的“頓悟”與幫助學生“頓悟”

羅卞霞

摘要：頓悟是靈光一現(xiàn)，是創(chuàng)造性思維與化學問題相結合，創(chuàng)造性地重構圖景實現(xiàn)在原有認知上的突破與飛躍，對于高中化學學習而言其本質是學生化學素養(yǎng)的提升.那么，幫助學生產(chǎn)生頓悟一定程度上就是在發(fā)展學生的化學素養(yǎng)，發(fā)展學生的化學思維.

關鍵詞：頓悟 化學素養(yǎng) 思維 問題表征

很多教師都有過這樣的經(jīng)歷，一個化學問題擺在面前，苦苦思索了好久，在沒有進展時，忽然“靈感”不期而至，所有的思路全部理順了，恍然大悟，這其實就是頓悟.這種“靈機一動”，有一種轉瞬即逝、可遇不可求的神秘感.其實，教育學、心理學早已對頓悟進行了研究，心理學將頓悟和創(chuàng)造性思維放在一起，認為兩者均非無中生有的憑空臆想，而是人們在面臨新問題時，從原有認知和經(jīng)驗出發(fā)進行思考，當發(fā)現(xiàn)問題無法解決時，將現(xiàn)有的知識組塊打破的短暫創(chuàng)造性思維的過程.雖然這個過程時間短暫，但是對新的情境創(chuàng)造性地構造、重建，最終實現(xiàn)認識上新的突破與飛躍.在化學教學中，筆者時常思考：學生有沒有這種頓悟呢？學生學習化學時頓悟的關鍵在哪里？如何幫助學生頓悟？

一、頓悟的關鍵——問題表征之間的轉換

從理論上講，學生在頓悟之時其原有的思考方向和思維定式被瞬間打破，迅速擺脫并調整自我找到正確的思路.這一過程對于學生而言，必然有非常激烈的認知沖突存在，也必然有引起頓悟的導火索，即關鍵性因素的存在.筆者在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，能夠引導學生頓悟的關鍵是“問題表征之間的轉換”，而且即使是同一個問題，具有不同解題思維偏好的學生選擇的問題表征不一樣，自然頓悟的發(fā)生也會不同.

例如，在150℃，105Pa時，盛有足量Na2O2的密閉容器中充入O2和CH4的混合氣體，現(xiàn)在用電火花反復引燃保證反應充分，最終測得恢復到原來的狀態(tài)時容器內的壓強接近于零.根據(jù)上述信息求一求混合氣體中O2和CH4的物質的量之比是多少？筆者對學生的解題思路進行梳理，發(fā)現(xiàn)有如下三種問題表征方式.表征1：從題干中的終態(tài)“壓強接近于零”出發(fā)，聯(lián)系到產(chǎn)物為NaOH和Na2CO3.這樣表征后，將這個問題轉化為方程式疊加或電子守恒的問題.只要列出總方程式，就可以完成問題的求解.表征2：O2和CH4反應，反應物與Na2O2反應又生成O2和CH4，反應繼續(xù)……將問題表征為循環(huán)反應問題.這樣表征后，將化學問題轉化為等比數(shù)列的問題.解決這個問題，學生要找到每次變化時各物質間存在的關系.表征3：反應非常充分，則說明氣體被Na2O2完全吸收了，將O2和CH4表征為CO和H2就行了.將這三種表征進行對比，表征1是通常解法，表征2需要學生有很好的數(shù)學功底，表征3能讓人有一種眼前一亮的頓悟感.

二、頓悟的培養(yǎng)——引導學生展開科學幻想

研究表明，保持學生對問題的新鮮感，有助于頓悟的產(chǎn)生.培養(yǎng)學生的頓悟和創(chuàng)造性思維，教師應著力于“調動學生的問題意識和激發(fā)學生解決問題的動機”.

例如，在講“葡萄糖的結構”時，筆者這樣引導學生：引導1：介紹燃燒法，要求學生結合分子量的測定推導葡萄糖的分子式（C6H6O6）.引導2：要求學生結合分子式對該化合物的不飽和度進行推測（不飽和度為1）.引導3：引導學生進行如圖1推測.引導4：思考怎樣確認羥基的數(shù)目（酯化法）.引導5：思考是否含有支鏈.（該環(huán)節(jié)要求學生展開想象，甚至是科學幻想，催生智慧，引發(fā)頓悟）引導6：就算知道了碳架和基團，其實還有很長的路要走：對映異構體的確定.（進一步開放學生的思維）

此外，在教學中發(fā)現(xiàn)，那些能深刻分析問題的學生，一定屬于思考嚴密、思維開闊、能清楚表達內心感受的人.除了要引導學生開放思維外，還應該引導學生從小處著手，注重基本素質的培養(yǎng)，厚積薄發(fā)，有了足夠的積淀，“靈感”的到來就會水到渠成.

參考文獻

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劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社（第三版〕.2004（6）.