首页 -> 2006年第6期

化学概念教学中思维发散模式的探讨

作者:许燕红 文庆城 陆卓纯




  作为化学教学重点之一的概念教学,一直受到化学教育研究者的广泛关注,他们从不同角度、不同层次对概念教学进行了深入研究,但这些研究主要集中在对化学概念的定义解释和主要以解题为目的的基础上。那么,能否借助发散思维来进行化学概念的教学呢?本文正是基于这一考虑,对化学概念教学的思维发散模式进行初步的探讨。
  
  一、化学教学中发散思维的特点
  
  所谓发散思维就是个体在思考问题时,能对问题中的信息朝各种可能的方向扩散,并引出更多新信息,使思维本能地从各种设想出发,不拘泥于一种途径,不局限于既定的理解,也不追求问题解决的惟一正确答案,试图就同一问题沿不同的角度思考,提出不同的答案。因此,发散思维是一种无规则、无限制、无定向的思维,具有灵活性、流畅性、新颖性和相对性等特点,主要体现在灵活性上。其中,一是思维方向灵活,善于从不同角度和不同方向思考;二是思维过程灵活,从分析到综合,从综合到分析,全面灵活地进行综合分析;三是迁移能力强,能举一反三,多解求异,进行发散思维。
  
  二、发散思维在化学概念教学中的应用
  
  将发散思维应用在具体的化学概念教学中,我们可以归纳出以下三种教学模式。
  
  1.概念的理解发散模式
  化学概念是反映化学事物本质属性的思维形式,由内涵和外延两部分构成。正确理解定义是掌握概念的基础。因此,在进行概念教学时,要讲清楚概念的内涵和外延,注意分析每个概念的关键词,强调概念适用的条件、对象、范围,然后通过具体的练习,在分析、比较、应用过程中理解概念,构建认知体系。
  
  案例一:对同系物概念的理解发散。
  (1)概念的导出。在有机物里,有一系列结构和性质与甲烷很相似的烃,如乙烷、丙烷、丁烷等,它们的结构简式分别表示如下:CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3(CH22CH3,由烷烃的结构简式可以发现,相邻两个烷烃在组成上都相差一个CH2原子团。
  (2)概念的呈现。结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
  (3)概念内涵的发散。通过关键词、术语条件辨析来发散概念的内涵。这个概念有两个关键词要注意:一是结构相似;二是相差一个或若干个CH2原子团。由“结构相似”可发散出“化学性质相似”,再发散出“同一类物质”。由“相差一个或若干个CH2原子团”可知,同系物之间至少要相差一个CH2原子团,通过逆向分析可知,如果两种有机物的碳原子数相同,那么它们不可能为同系物。
  (4)概念外延的发散。由同系物这个定义的内涵为结构相似,在组成上相差一个或若干个CH2原子团发散出它的外延,即同系物包括的类型,如烃、烃的衍生物等。
  (5)实例的求证。在上述发散思维的基础上,通过下面的具体实例来求证理解。①烷烃与烯烃有可能互为同系物吗?不可能,因为烷烃的结构特征为C-C,烯烃的结构特征为C=C,两类烃的结构不相似。②互为同系物两种烃的化学式有可能相同吗?不可能,因为化学式相同,意味着所含的各种原子个数一定相同,而互为同系物的两种烃在分子组成上至少相差一个CH2原子团,化学式不可能相同。③互为同系物的两种物质有可能互为同分异构体吗?不可能,因为同分异构体要求化学式相同,结构不同,而互为同系物的物质至少要相差一个CH2原子团,其化学式不可能相同。④通式相同,在分子组成上相差几个CH2原子团的物质一定互称为同系物吗?不一定,通式相同,在分子组成上相差几个CH2原子团的物质,如果它们的结构相似,则可能互称为同系物,但如果结构不相似,就不可能互为同系物。如乙烯、丙烯、环丙烷都是符合通式CnH2n的烃,乙烯与丙烯可互称同系物,但乙烯和环丙烷不能互称为同系物。
  (6)认知体系的建构。在教学中,教师通过详细分析概念定义中的关键词,引导学生理解概念的内涵和外延,再通过各种练习加以巩固,从各个不同的侧面去判断、理解概念的本质,逐渐形成化学概念的认知体系。
  
  2.相关概念的比较发散模式
  概念具有高度的抽象性和概括性,学生不易理解和掌握。如果把几个相似(或相异)的概念经过分析,比较它们的共同点、不同点、联系点,将概念正确定位,然后纳入到原来的概念体系中,则有利于概念的清晰性、可辨别性和长时记忆。
  
  案例二:对强电解质和弱电解质概念的比较发散。
  (1)概念的呈现。在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质。在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。
  (2)概念的分解。分析比较两概念的内涵和外延,分解出可比点为:电离程度、溶液里溶质粒子、同条件下导电性、化合物类型、物质类别。
  (3)概念的比较。下面通过列表,对强、弱电解质概念进行比较。
  
  (4)认知体系的建构。比较发散是对问题进行横向和纵向的比较发散,进行不同层次的延伸及转化的一种思维方法。弄清了概念之间的联系和区别,通过比较发散,既有助于掌握概念的内涵,又提高了概念的清晰度、可辨别性,进而形成化学概念的认识体系。
  3.概念的应用发散模式
  化学概念都是一些抽象的概括性文字,对于中学生来说,他们更喜欢也更容易接受具体的知识。因此,要使他们理解并接受概念,必须联系实际,结合具体的事实或实验,在应用中加深认识,准确把握概念的内涵和外延,使抽象的知识具体化。
  
  案例三:电解质概念的应用发散。
  (1)概念的呈现。在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。
  (2)概念内涵、外延的分析。对电解质概念进行分析,其内涵是有自由移动离子的化合物,其外延为强电解质和弱电解质。
  (3)概念的运用。下列关于电解质的说法是否正确,为什么?①金属Cu能导电,Cu是电解质。不对,因为Cu不是化合物。②SO3、NH3的水溶液能导电,所以SO3、NH3是电解质。不对,SO3、NH3的水溶液能导电,是因为它们与水反应后生成的物质H2SO4、NH3·H2O能导电,它们本身不能导电。③盐酸能导电,所以盐酸是电解质。不对,盐酸是混合物,但其溶质HCl是电解质。④BaSO4的水溶液不能导电,其不是电解质。不对,BaSO4的水溶液不能导电是因为其难溶于水,但其熔融状态下可以导电,所以是电解质。
  (4)概念的归纳。通过练习进行判断后,结合电解质的概念,学生可以归纳出:①电解质一定为化合物。②在水溶液、熔融状态能导电,只要具备其中一个条件的化合物就可以称为电解质。③化合物与水反应后的溶液能导电,化合物本身不一是电解质。
  对于化学概念的教学模式,本文只是进行了初步的研究,这些教学模式的正式定型尚需要更为深入的研究和实践的证明,希望本文能起到抛砖引玉的作用,引起广大化学教育工作者对化学概念的发散思维教学模式进一步研究,使化学概念的研究更加成熟,更具备实践意义。
  
  参考文献
  [1] 宋立彬.初中化学概念的课堂教学模式.安阳师范学院学报,2001.
  [2] 申湘忠.化学教学中的发散思维及其培养.娄底师专学报,2000(4).
  [3] 王敬义.化学教学中培养学生发散思维与提高创新意识.化学教育,2003(1).
  (责任编辑张茂林)