黃宇
【摘要】 化學競賽輔導應該重視對學生化學思維能力的培養。思維能力是人的智力的核心,本文主要分析化學競賽輔導思維能力的培養。
【關鍵詞】 化學競賽輔導 思維能力
【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2014)02-082-01
我校近年來開始重視學科競賽,在學科競賽方面也取得了一定的成績。尤其是化學競賽,成績比較突出,這些成績和化學競賽輔導老師對學生化學思維能力的培養是分不開的。下面我結合自己的化學競賽輔導的經驗,談談化學競賽與化學思維能力的培養。
一、培養學生思維的廣闊性和深刻性
1.思維的廣闊性是指思維發揮作用的廣闊程度。它表現為一個人能全面看問題,善于著眼于事物之間多方面的聯系,從多方面找出問題的本質。為此就要引導學生從多方面去分析和理解問題。
例如:共價鍵有極性鍵和非極性鍵,那么鍵的極性和化合價之間有沒有聯系?我們知道,鍵的極性的形成是由于共用電子對的偏移或者電子的完全得失造成的,離子鍵都是極性的,離子鍵的極性肯定大于共價鍵的極性。而化合價的形成同樣也是由于電子的偏移造成的,兩者之間肯定存在聯系。我們看兩個例子Na2O2、CaC2。氧原子和碳原子為什么是-1價?這是因為O-O之間存在一個非極性鍵,C-C之間存在三個非極性鍵。形成非極性鍵的共用電子對不偏移,對化合價沒有貢獻。所以O“損失”了一價,C“損失”了三價。
同樣我們可以從元素的化合價判斷同種原子之間是否存在共價鍵,存在多少。
例如:Mg2N3中N原子是-3價,故不存在N-N非極性鍵。
2.思維的深刻性是指思維的抽象程度,邏輯水平以及思維活動的深度。它集中表現為抓住事物的本質和規律,能深刻地理解概念和深入的思考問題,善于從紛繁復雜的表面現象中發現最本質的問題。
例如:我們在講摩爾質量的概念時,學生對于摩爾質量在數值上等于化學式量記得很清楚。殊不知,這個推導出來的知識害苦了我們。當原子量的標準減小1倍,變為12C質量的1/24時,化學式量變為原來的兩倍。摩爾質量如何變化?不變!摩爾質量是指一摩爾物質的質量,單位是g/mol。而一摩爾物質含有NA個物質的微粒,只要NA的值不變,摩爾質量的數值就不變。學習概念時我們應從“源頭”開始,真正理解它的含義。而不能斷章取義,記住大量推論了事。
二、培養學生思維的獨立性和批判性
1.思維的獨立性是指完成思維活動的內容、途徑和方法的獨立程度。它集中表現為善于獨立思考,喜歡打破砂鍋問到底,善于探究尋求答案,并有自己獨到的見解。
2.思維的批判性是指思維活動中的獨立分析和批判的程度。它集中表現為有自己的獨立見解,具有明辨是非,正確評價他人與自己的思維和行為的能力。行為心理學告訴我們,人在與失誤作斗爭并取得勝利的過程中,思維的批判性品質能得到極大地提高。思維的獨立性和批判性是相互聯系的。只有具備獨立的見解才能進行批判,才能對事物作出正確的判斷。
例如:判斷非極性鍵的依據是形成共價鍵的雙方原子是否屬于同種元素,若元素相同,則為非極性鍵,若元素不同,則為極性鍵。換句話說,非極性鍵的共用電子對不發生偏移。但有的學生就問,乙醇CH3CH2OH中C-C鍵是非極性鍵嗎?元素是同種元素,但是兩個碳原子不相同,一個接了3個氫,一個接了2個氫和一個羥基。C-C的電子云肯定偏向接羥基的碳原子。應該是極性鍵!
三、培養學生思維的嚴密性
思維的嚴密性是指思維的精確性、科學性、邏輯性和深刻性。思維的嚴密性表現在思維的全面、準確,在問題出現時要考慮到問題發生的可能因素、問題發生的根源、實質以及其可能產生的后果。從問題的實質入手,著力于問題的發生、原因和過程,使問題的結果向著我們希望的方向發展,從而較好的解決問題。
在化學競賽輔導教學中,我們經常發現學生思考問題時顧此失彼,不能全面細致的照顧到有關問題的所有信息,因而在回答問題時漏洞百出。究其原因,既有思維定勢造成的,又有基礎不扎實,知識面窄造成的,反映出思維單一性。
例如:我們在討論“碳原子在10個以內的一氯取代物只有一種的烷烴有哪些”時,學生一般能寫出下面四種結構。CH4CH3CH3
但是參加競賽輔導的學生就會思考它們有什么規律?碳原子大于10的烷烴如何寫?烯烴呢?我們可以看出2,3-二甲基丙烷是甲烷中的氫原子全部被甲基取代后的產物。同樣2,2,3,3-四甲基丁烷是乙烷中全部的氫原子被甲基取代后的產物。那么2,3-二甲基丙烷和2,2,3,3-四甲基丁烷中氫原子又分別全部被甲基取代后的產物同樣只有一種一氯代物。同樣2,3-二甲基丙烷中的氫被叔丁基(-C(CH3)3)取代后的產物也只有一種一氯取代物。
四、培養學生思維的靈活性(敏捷性)
思維的靈活性是指思維活動的靈活程度。它表現為善于改變觀察和理解的角度,揭示問題的本質聯系,機智地解決問題。思維的靈活性要求思維的感受力要強(敏感),力求以最快的速度完成信息的有效處理。化學競賽輔導中通常要注意知識的遷移,聯想,而不是知識的死記硬背。
例如:2008年全國化學競賽(省級賽區)試題第7題要求寫出AgCl、Se、NaOH反應的方程式,并且要求指出哪些物質是可溶,哪些物質是難溶的,這只須將Se和S類比下就能解答。還有我們學過的CaC2、Mg3N2、Na2O2、CH3CH2O-等和H2O反應的原理是一樣的,都是強酸制弱酸的原理。我們在平時的學習中只要留心,多聯想,多總結,就能把知識系統化,串聯化。
學生的思維不能由教師包辦代替,但是當學生的思維遇到障礙時教師應給予必要的啟發點撥。這種啟發點撥,或是引導學生對操作的回顧,或是以中介性的提示來發展學生的思維,培養學生的創新意識。