吴兆根
思维是大脑对外界信息进行搜集、整理、研究、判断、推理的一种活动。每个人思维的方法、思维的角度、思维的层次深度与前人和其他人都不同,这是思维的独特性。但每个人的思维都具有一些共同的思维特点,只是思维质和量的层次不同而已,在学习活动上表现的思想、认识、品行的不同即思维品质的不同。思维品质的培养要根据思维的特点来经常训练思维,从而达到思维品质的养成。习题是训练学生思维的一个重要载体,习题教学能针对学生学习过程中的问题“对症下药”,起到“药到病除”“事半功倍”的效果。
学生在学习过程中,听得懂不一定会解题,关键培养学生的思维品质,良好思维品质的培养是长期积累发展的过程,不可一蹴而就,要完成此项任务需要努力探索规律,认真总结经验,使思维品质真正落到实处。
1. 一题多问,培养思维的广阔性
思维的广阔性是指思维发挥作用的广阔程度,其集中表现为思路宽广,能全面观察问题,通过仔细详实的观察记录现象,通过现象分析产生现象的原因,透过现象分析其本质。教学中要选择典型题目,引导学生从多角度,多方位观察和思考问题,开阔思路,从而培养思维的广阔性。
例1取蜡烛一支,点燃观察,并记录现象:
问1. 刚点燃时的现象 ;
问2. 点燃1分钟的现象 ;
问3. 蜡烛刚熄灭时的现象 ;
问4. 熄灭1分钟后的现象 ;
问5. 根据上述现象,你对蜡烛燃烧过程中发生的变化有何认识?
人的认识是从感性到理性,从现象到本质逐渐发展。此题来源于学生的生活实际,学生兴趣浓、好奇心强。通过一题多问,学生对物质的两种变化有了进一步的认识,加深了对物理变化和化学变化的区别和联系的理解,通过学生动手、动眼、动脑等思维形成的概念是深刻的、牢固的。使知识的构建更加合理有序,彼此关联,融和贯通,培养了思维的广阔性。
2.一题多变,训练思维的深刻性
思维的深刻性是指思维活动的抽象和逻辑推理水平。表现为能深刻理解概念、规律,深入思考问题,抓住事物本质,善于总结规律,并能迁移应用。在基础知识教学中、在实验教学中、在陌生的知识的拓展教学中教师要善于挖掘题目的潜在功能,善于抓住事物的本质和规律,恰当地对题目进行延伸、演变、拓宽,使学生的思维处于最佳状态,对问题的本质属性有深刻的理解,从而训练思维的深刻性。
例2用1000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可以炼出纯铁多少吨?
变1用1000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?
变2用多少含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可以炼出含铁96%的生铁583t吨?
变3用多少含杂质20%的赤铁矿(主要成分是氧化铁),理论上可以炼出含杂质4%的生铁583t吨?
此题可根据化学方程式或根据反应前后铁元素的质量不变进行计算。通过一题多变、由浅入深、层层挖掘,可避免学生一见复杂问题就一筹莫展,束手无策的窘境,使学生形成具有广泛联系的知识系统,从而收到举一反三,触类旁通,深化知识的效果。
3.一题多解,发展思维的敏捷性
思维的敏捷性是思维活动的反应速度和熟练程度,指学生智力的敏锐快捷的程度,表现为能迅速地发现、分析和处理问题,能简化运算环节和推理过程,思考问题快捷灵活,善于迅速和准确地作出决定,从而解决问题。聚焦研究对象,提炼教学范式,限制训练时长等措施有助于发展思维的敏捷性。鉴于此,教师要选择一些可通过多种方法求解的习题,启发学生充分利用已知相关量的关系,寻找多种求解的方法,使学生的思维由开放走向集合,从而发展思维的敏捷性。
例3在农业上,常需要用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。用下述物质来如何配制16%氯化钠溶液100 g。(仪器任选,请用多种方法)
现提供的物质有:
①氯化钠20 g;
②水100 g;
③10%氯化钠溶液100 g;
④40%氯化钠溶液100 g。
方法1用①②;
方法2用②④;
方法3用③④;
方法4…
此题源于教材中的例题,仅把条件变得开放了,从而使得方法更多。可以直接配制(方法1)、也可以间接配制(方法2. 方法3. 方法4…)。利用一题多解,发展了学生的求异思维能力。学生加深了对溶质的质量分数的理解,并能灵活运用溶质的质量分数来进行有关的计算,培养了学生思维的敏锐快捷性。
4.一题多探,培养思维的发散性
思维的发散性是当通过直观感受的思维过程,在头脑中形成问题后,面对着这些问题,头脑中就开始了广泛的联想,寻找解决问题的方案。发散性思维可从一个事物联想到另一个事物,甚至是互不相干的事物,思维的发散性是科学猜想、科学探究的原动力,广泛的猜想探究靠的是发散性思维,发散性思维的活跃程度是衡量一个人创新能力高低的一个标准。
例4著名化学家罗伯特·波义尔(Robert Boyle)在一次实验中,不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上,过一会儿,他惊奇地发现,紫色的花瓣上出现了红点点。波义尔对这一意外的发现,作出了各种假设,经过多次实验验证,探究普遍规律,终于获得了成功。对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象,你有哪些假设?将各种假设以及验证假设的实验方案填写在下表中。
你对紫罗兰花瓣遇盐酸变红现象的各种假设你验证假设的实验方案
培养学生思维的发散性就是要积极开展科学探究活动,可以使学生在获得化学知识和技能的同时受到科学方法的训练,体验探究的乐趣,形成探究能力。
5.一题多思,培植思维的灵活性
思维的灵活性是指思维活动的灵活程度,特点包括思维的起点灵活、过程灵活、迁移灵活,思维组合丰富,思维结果多样。“举一反三”“融会贯通”运用自如,是对思维灵活性的生动描述。可用多角度透视,变式训练,打破思维定势式的策略来培养思维的灵活性,从开始做题到做完一题以后要多反思:思审题、思知识、思思路、思规律、思演变。力争做到举一反三、触类旁通,从而达到一叶知秋。
例5一瓶钠盐溶液中存在SO2-4、CO2-3、Cl-三种阴离子,请设计实验方案证明三种阴离子的存在,并加以实验。
(1)思审题
该溶液中溶质为Na2SO4、Na2CO3、NaCl 物质,只证明阴离子的存在。
(2)思知识
检验三种阴离子所需的试剂是哪些物质。
(3)思思路
检验三种阴离子的顺序是什么?( CO2-3SO2-4Cl-)
(4)思规律
检验离子时一次取样还是多次取样,所加试剂加的量,所加试剂不能干扰其它离子的检验,更不能带入所检验的离子。
教学中增加实验教学,可将回答问题的全过程拉近到学生面前,使问题具体化、形象化,再进一步加以理论分析,使学生不再感到困难,这是学生把知识学“活”的关键所在。将知识转变为能力的核心是将所学知识通过内化、顺化、同化为学生的知识体系,使学生所学知识结构化、网络化。早日使学生摆脱在题海中挣扎,教师在题海中“遨游”的情景。
6.一题多议,培养思维的批判性
思维的批判性是指思维活动中独立发现和批判的程度。有批判思维品质的人对别人或自己的观点进行反思、质疑;对问题分析与评价作出理性的判断。集中表现在对别人的各种观点、论点的综合,可以把许多人的不同观点、论点吸收来进行整理、综合,使之成为自己的观点,从而使思维具有条理性。在学习科学史等内容的过程中,唤起批判意识;在查找教材“瑕疵”的过程中,践行批判性理念;在调控学生学习行为的过程中,提升学生批判性能力。
例6以“使用塑料的利与弊”,“金属材料的利与弊”,“空气中二氧化碳越多越好吗?氧气会耗尽吗?”等为题进行小组辩论。
由于学生的知识背景不同,思考问题的方式也可能不同,他们对同一问题的认识角度和认识水平也存在差异。教师有目的的组织学生相互交流和讨论合作学习,克服了种种狭隘的、片面的思维方式,克服了思维的定势。有利于培养学生交流和合作能力,也有利于发展学生的评价能力,更有利于培养学生思维的批判性。
7.一题多想,培养思维的创造性
培养思维的创造性是指思维活动的创造意识和创新精神,不墨守陈规,求异求变,能够创造性地解决问题。创造性是思维品质的最高形式,独创性与新颖性是创造性思维的重要特点。教学中以联想和想象训练作基础,依托多思多想的思维方式来训练。
例7农作物生长需要二氧化碳,怎样提高大棚内农作物环境中的二氧化碳浓度?
①使用农家肥;
②深埋农作物的秸秆;
③燃烧木炭;
④燃烧液化石油气;
⑤使用二氧化碳的发生器;
⑥施用干冰;
⑦施用碳酸氢铵肥料;
⑧在大棚内建鸡舍、鸭舍 …
多思多想的思维方式越多,思维创新成分也越多,也可借助逆向思维方式来思考,对司空见惯的似乎定论的事物或观点反过来思考。
思维品质实质是人的思维的个性特性,反映了每个个体智力或思维水平的差异,包括思维的广阔性、深刻性、敏捷性、发散性、灵活性、批判性和创造性等。
科学的思维方式训练、培养、优化学生的思维品质。思维品质的改善可以促进科学思维能力的提高,科学思维能力的提高可以促进学生思维品质的优化。
(收稿日期:2015-05-18)