逆向思維在化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)中的運用

摘要：逆向思維是邏輯思維中的一種重要思維方式，重視逆向思維能力的訓(xùn)練，不僅能提高學(xué)生反應(yīng)的敏捷性和答題速度；還有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)其它知識和提高解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué) 培養(yǎng) 逆向思維

逆向思維從相反的角度去思考問題，當(dāng)某一思路受阻時，能迅速轉(zhuǎn)移到另一思路，從而使問題得到解決。簡單來說就是“倒過來想一想“應(yīng)用逆向思維解題，對于促進(jìn)學(xué)生更好地理解知識，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、變通性，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力等，都有著非常重要的作用。因此，在化學(xué)解題教學(xué)中，教師有意識地對學(xué)生進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練，幫助學(xué)生克服思維定勢，引導(dǎo)學(xué)生正、逆雙向思維。

一、加強(qiáng)習(xí)題教學(xué)中的逆向思維訓(xùn)練

逆向思維和正向思維是思維活動中的兩個不同方式，它們的思維的角度是不相同的，正向思維有時又可稱為習(xí)慣性思維，教師的陳述、講解易培養(yǎng)學(xué)生的正向思維，而學(xué)生逆向思維的形成則必須通過教師有意識地培養(yǎng)，設(shè)置巧妙的問題是培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的有效途徑。化學(xué)教學(xué)中要求學(xué)生具有較強(qiáng)的推理和計算能力。而真正化學(xué)中的知識點和重點難點并不多，只是題目的千變?nèi)f化使得學(xué)生難以是從，其實，很多題目，考察的知識點并不難，往往學(xué)生自以為難以解答的題目，經(jīng)過老師同學(xué)的點撥，稍微轉(zhuǎn)換一下思路，也就是進(jìn)行逆向思考，就會有一種恍然大悟的感覺。這就說明應(yīng)用逆向思維的方式可以大大降低解題的難度和所花的時間，對學(xué)生提高解題效率和能力有重大意義，對于靈活的發(fā)散性思維訓(xùn)練也有很大的促進(jìn)作用。

例1：a gCu可與含有bgHNO3的溶液恰好反應(yīng)。若a： b = 4：10.5，則被還原的HNO3的質(zhì)量為 （ ）

A. b g B. b2 g C.3b4 g D. b4 g

解析：Cu與HNO3反應(yīng)時因硝酸的濃度的不同，其還原產(chǎn)物也不同。若正向思維，則參加反應(yīng)的Cu與被還原的HNO3之間的量的關(guān)系難以確定。但若考慮反應(yīng)中未被還原的硝酸，則問題可迎刃而解。依題意知，參加反應(yīng)的Cu為 a64 mol，起酸作用的HNO3為2a64 mol，其質(zhì)量為 2a64 mol×63g/mol = 6332 ag，進(jìn)而可知被還原的HNO3的質(zhì)量為（b-6332 a）g ， 因a ： b = 4：10.5，即a = 4b10.5 ，故被還原的HNO3的質(zhì)量為b4 g。由此可見逆向思維對培養(yǎng)思維的靈活性和敏感性是非常有益的。

例2、在CO和CO2的混合氣體中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%，將該混合氣體5㎏通過足量的灼熱的氧化銅，充分反應(yīng)后，氣體再全部通入足量的澄清石灰水中，得到的白色的沉淀的質(zhì)量是多少？

解析：本題如果按部就班，涉及到的反應(yīng)較多，數(shù)據(jù)較多，計算繁瑣，易于出錯。而如果把握住最終反應(yīng)產(chǎn)物是碳酸鈣，采用逆向思維，找出碳酸鈣和起始反應(yīng)物CO和CO2的混合氣體之間所存在的C-CaCO3守恒關(guān)系，則極易走出“山重水復(fù)”，迎來“柳暗花明”。

二、在易混淆概念或原理對比中運用逆向思維

化學(xué)概念與原理的教學(xué)對發(fā)展學(xué)生的能力起著十分重要的作用，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)運用科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生多種能力，開發(fā)學(xué)生智力。教學(xué)中我們要引導(dǎo)學(xué)生形成概念和發(fā)展對概念的理解，化學(xué)概念的建立過程包含著豐富的科學(xué)方法，學(xué)習(xí)化學(xué)的過程要發(fā)展能力，而連接知識與能力的橋梁就是方法，所以學(xué)習(xí)概念過程是學(xué)生學(xué)習(xí)、運用科學(xué)方法，提高能力的過程。任何概念、原理都不是孤立的，它與相關(guān)知識組成相對獨立的知識系統(tǒng)。當(dāng)經(jīng)過努力從正向理解和掌握了某個概念、原理、法則或基本的化學(xué)方法后，若能再適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行逆向思維，往往會跨進(jìn)新的知識領(lǐng)域，從而加深了對基礎(chǔ)知識的理解，發(fā)現(xiàn)解題技巧，提高分析問題和解決問題的能力。

三、在實驗設(shè)計中運用逆向思維

科學(xué)探究的成功與否主要取決于實驗方法和實驗技術(shù)，其中實驗方法占著重要地位。在設(shè)計實驗方法時引導(dǎo)學(xué)生用逆向思維。

教師在實驗中，不時會遇到出乎意料的情況，甚至?xí)霈F(xiàn)反復(fù)實驗都難以成功的窘?jīng)r。如何進(jìn)行實驗改進(jìn)？一反常規(guī)的逆向思維有時會有奇效。如，做乙醇在銅作用下發(fā)生催化氧化反應(yīng)時，常規(guī)的做法是把下部繞成螺旋狀的紅色銅絲先在酒精燈的外焰上燒黑，然后趁熱迅速伸入裝有適量乙醇的試管中，銅絲又變?yōu)榧t色。反復(fù)多次，聞試管中乙醛的刺激性氣味。這種做法中有較多乙醇?xì)饣?，這既使體系溫度降低、很難反應(yīng)，又掩蓋了微量乙醛的刺激性氣味。取反應(yīng)后的液體與銀氨溶液反應(yīng)，幾乎得不到銀鏡；取反應(yīng)后的液體與新制的Cu（OH）2堿性懸濁液共熱，看不到紅色沉淀，因此無法證明生成物就是乙醛。通過討論分析，我們認(rèn)為導(dǎo)致實驗結(jié)果不理想的原因可能有2個：①乙醇與銅絲接觸面積太小，反應(yīng)太慢；②反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)后液體中乙醛含量太少，乙醇的大量存在對實驗造成干擾。要對實驗進(jìn)行改進(jìn)，我們圍繞上述兩點展開了積極的思索與討論。我們設(shè)想：①要想加快反應(yīng)速率，可以通過增加銅絲的根數(shù)，將3根～4根銅絲擦亮，繞成螺旋狀，將銅絲放在乙醇中一同加熱；再根據(jù)反應(yīng)原理：2C2H5OH+O2=2CH3CHO+2H2O，若能改空氣為氧氣，增大氧氣濃度，并把氧氣通入乙醇中，也可加快反應(yīng)速率。②若能將生成的乙醛從與乙醇形成的混合物中分離出來，就可以減少或消除乙醇的干擾。綜合我們的實驗探索經(jīng)驗，吸取他人的優(yōu)點，我們最終設(shè)計了如下實驗：

硬質(zhì)玻璃管規(guī)格為25mm×300mm，略向右下傾斜，產(chǎn)生的乙醛液體可直接流到燒杯中，也就解決了膠塞沖出的問題；浸透乙醇的棉團(tuán)與銅絲相隔近些，這樣，酒精燈給銅絲加熱時傳導(dǎo)的熱量就足以使乙醇變成蒸氣；只需間斷地向MnO2中滴加10%～15%的H2O2水溶液，就能使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，且約7min～8min得到無色透明液體既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與新制Cu（OH）2反應(yīng)得到磚紅色沉淀。此裝置較簡單，反應(yīng)時間較短，現(xiàn)象明顯，很適合教師課堂上演示。

總之重視獲取知識的途徑，培養(yǎng)求真求實的科學(xué)精神。要在課題研究和社會調(diào)查過程中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，要求學(xué)生能對既有材料的整理對已有知識的運用，加強(qiáng)自我認(rèn)識，自我感悟 ，并且增加實驗課，實踐課。只要教師有心啟發(fā)，學(xué)生用心觀察思考，總能把學(xué)生引向“逆向”，提高學(xué)生的逆向思維能力，使學(xué)生馳騁于逆向思維的王國中。

參考文獻(xiàn)：

[1]化學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng).陳曉明.中學(xué)化學(xué)教與學(xué).2005/2.