形象思維在化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 要：形象思維在科學(xué)創(chuàng)造活動中起著重要作用，它有助于開發(fā)智力，還能積極推動教育教學(xué)改革?；瘜W(xué)學(xué)科以實驗為基礎(chǔ)，實驗教學(xué)包含大量的形象思維素材，化學(xué)實驗教學(xué)是發(fā)展學(xué)生形象思維的重要途徑。文章研究了化學(xué)實驗教學(xué)中發(fā)展學(xué)生形象思維的方法，有助于促進學(xué)生形象思維和創(chuàng)造性思維的發(fā)展，提高化學(xué)實驗教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：形象思維;創(chuàng)造性思維;化學(xué)實驗教學(xué)

基金項目：本文由2020年上海體育學(xué)院附屬競技體育學(xué)校教育教學(xué)課題中職內(nèi)涵建設(shè)經(jīng)費資助。

隨著社會發(fā)展，教育的最終目的是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才，而形象思維是創(chuàng)造性思維的一個重要因素。錢學(xué)森先生十分重視“形象思維學(xué)”，他以科學(xué)家的視野考察人類的思維形態(tài)，認(rèn)為形象思維與科學(xué)思維都是科學(xué)研究、創(chuàng)新思維所不可或缺的思維形態(tài)。形象思維是引發(fā)科學(xué)創(chuàng)造的重要動力。形象思維奠定了科學(xué)創(chuàng)造的經(jīng)驗基礎(chǔ)和情感基礎(chǔ)。

1 什么是形象思維

形象思維是通過對事物的表象加工改造、進行取舍時形成的思維，以反映事物的形象特征為主要任務(wù)的一種思維形式。它是以形象來揭示事物本質(zhì)的。林崇德認(rèn)為，形象思維，即形象邏輯思維，以形象或表象為思維的重要材料，借助于鮮明、生動的語言作物質(zhì)外殼，在認(rèn)知中帶有強烈的情緒色彩的一種特殊的思維活動。形象思維是以表象為材料進行思維，它屬于認(rèn)識的高級階段——理性認(rèn)識。

形象思維相關(guān)研究主要集中于文藝學(xué)、思維科學(xué)和教育學(xué)三個領(lǐng)域。1931年后，“形象思維”的概念由俄國傳入我國，文藝?yán)碚摷议_始圍繞文藝活動進行“形象思維”相關(guān)研究。1985年，思維科學(xué)家成為形象思維的主要研究者，他們初步建立起“形象思維學(xué)”。同時，教育學(xué)家將形象思維理論應(yīng)用于教學(xué)方法改革、對學(xué)習(xí)者智力和創(chuàng)新能力開發(fā)研究上，對于提升素質(zhì)教育起到積極推動作用。“形象思維”這個話題數(shù)次成為學(xué)術(shù)熱點之一。

2 化學(xué)實驗教學(xué)中融入形象思維的重要作用

以往人們往往把化學(xué)學(xué)科歸為理科，在化學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)中較多地運用邏輯思維能力，從而忽略了對學(xué)生形象思維能力的培養(yǎng)。其實化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它是通過對大量實驗及其現(xiàn)象的研究，揭示出物質(zhì)的內(nèi)在本質(zhì)和變化規(guī)律。

帕迪利亞說過，沒有觀察實驗，就沒有化學(xué)?；瘜W(xué)實驗包括課堂演示實驗、學(xué)生實驗、各種課外實驗。通過化學(xué)實驗，能夠豐富學(xué)生的視覺表象、聽覺表象、嗅覺表象等多種表象?；瘜W(xué)表象是以敏銳的觀察力為前提，通過化學(xué)實驗建立起來的，而化學(xué)表象的建立又是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)。通過觀察化學(xué)實驗過程形成豐富的化學(xué)表象，調(diào)動學(xué)生充分利用這些化學(xué)表象進行思維，是發(fā)展形象思維的有效途徑之一。學(xué)生觀察時精力越集中，感知越深刻，形象思維活動也就越積極。

3 化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形象思維的方法

3.1 設(shè)計探究實驗

設(shè)計探究實驗是發(fā)展學(xué)生形象思維的有效方法之一。在實驗教學(xué)中，形象思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練可隨著實驗操作進行和不同現(xiàn)象的出現(xiàn)設(shè)計相應(yīng)問題，由淺入深，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生形象思維能力.實驗既可安排教師演示，又可讓學(xué)生自己動手，引導(dǎo)學(xué)生觀察記錄現(xiàn)象。實驗前，可設(shè)置一些同步問題，引導(dǎo)學(xué)生進行探究、比較、歸納等一系列形象思維過程。

例如：以上海九年級化學(xué)第二學(xué)期“堿的性質(zhì)研究”授課為例，該節(jié)課的重點之一是氫氧化鈉溶液與二氧化碳氣體反應(yīng)。但是該反應(yīng)現(xiàn)象不明顯。教師可以和學(xué)生一起進行探究實驗。

1）設(shè)計探究實驗。取兩支試管，分別滴加少量氫氧化鈉溶液，分別標(biāo)記為1號和2號試管，將二氧化碳通入1號試管中，通一會，無明顯現(xiàn)象。2號試管不通入二氧化碳氣體。

提出問題：如何證明二氧化碳是否與1號試管中的氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？

繼續(xù)向通過二氧化碳的1號試管中逐滴滴加稀鹽酸，過一會，有大量氣泡產(chǎn)生;向2號試管中滴加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象。

2）科學(xué)抽象，得出結(jié)論。實驗證明1號試管中的氫氧化鈉溶液與二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，但是經(jīng)過上述探究實驗，就有了豐富的形象素材及直觀的實驗現(xiàn)象，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)生可以動手操作，動腦思考，主動積極地思維。

化學(xué)探究實驗是以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的形象思維訓(xùn)練過程，通過引導(dǎo)、探究、訓(xùn)練，使學(xué)生積極主動地進行學(xué)習(xí)，既培養(yǎng)了其形象思維等多種能力，又強化了動手技能，同時啟發(fā)了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識。

3.2 采用計算機模擬實驗，發(fā)展學(xué)生形象思維

當(dāng)課堂實驗條件不具備、實驗危險性較大、實驗物質(zhì)毒害較大等情況下，教師可以使用計算機課件模擬化學(xué)實驗。它能將實驗裝置的安裝、實驗步驟、實驗現(xiàn)象等細節(jié)生動形象地進行展示。還可對分步實驗、錯誤或不規(guī)范的實驗進行模擬。

此外，探索化學(xué)微觀世界、學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)機理的時候，教師可以利用電腦程序加以模擬，模擬和放大物質(zhì)結(jié)構(gòu)，動態(tài)展示化學(xué)反應(yīng)過程中微觀粒子的行為，將一些抽象概念和微觀世界現(xiàn)象運用動態(tài)畫面轉(zhuǎn)化為直接的形象，將一些不便演示的現(xiàn)象、無法描述的知識點以視頻或動畫的立體信息形式傳送到學(xué)生的大腦中，使微觀過程宏觀化。這些都有助于學(xué)生在生動、形象的學(xué)習(xí)氛圍中形成豐富的表象思維。

3.3 借助先進實驗設(shè)備，發(fā)展學(xué)生形象思維

2020年初，不少城市啟用了紅外熱成像體溫監(jiān)測系統(tǒng)。紅外熱像儀可以讓我們直觀地看到各種熱現(xiàn)象，從而能夠以不一樣的視角來觀察事物。熱成像技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中也被廣泛應(yīng)用。氫氧化鈉溶解、稀釋濃硫酸、酸堿中和反應(yīng)、金屬鈉與水的反應(yīng)等放熱反應(yīng)，均可借助紅外熱成像攝影技術(shù)，我們可以觀察到這些反應(yīng)中的溫度變化，更直觀的理解反應(yīng)熱的概念，便于發(fā)展學(xué)生的形象思維。

3.4 利用家庭小實驗，發(fā)展學(xué)生形象思維

家庭小實驗，可促使學(xué)生將生活實踐與化學(xué)知識緊密結(jié)合，豐富形象思維素材。如食醋可代替實驗室中的酸，雞蛋殼可代替實驗室中的碳酸鈣，還有蘇打、小蘇打、潔廁靈、油煙凈、檸檬等材料;礦泉水瓶、眼藥水瓶、針筒、吸管等實驗器材。在安全第一的條件下，學(xué)生可在家進行家庭小實驗，或把材料帶到學(xué)校，在教師指導(dǎo)下進行實驗。

教師還可將課本的驗證性實驗改為探究性實驗，引導(dǎo)學(xué)生在實驗探究中仔細觀察實驗現(xiàn)象，調(diào)動視覺、聽覺等感官，使學(xué)生更好地進行形象思維，更好地理解化學(xué)知識，促進認(rèn)識的飛躍，使自己的形象思維能力得到更高程度的提升?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形象思維，應(yīng)在學(xué)生扎實掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本操作技能的基礎(chǔ)上進行，注意實驗安全，不可急于求成。讓學(xué)生在潛移默化中憑借科學(xué)的觀察能力，發(fā)展利用各種感官進行觀察和感受實驗現(xiàn)象的能力，使形象思維成為一種基本素養(yǎng)，引發(fā)創(chuàng)新思維，發(fā)揮化學(xué)學(xué)科育人價值。

參考文獻

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作者簡介

趙艷艷（1982-），女，漢族，在讀博士，高級講師，研究方向：化學(xué)教育、化學(xué)教學(xué)。