思维波谷区与化学教学调控，本文主要内容关键词为：波谷论文,思维论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
我们在平日的化学课堂教学过程中，常常会碰到这样的情形：刚开始上课时，学生的思维积极，课堂气氛相当活跃，但随着时间的推移，学生的思维渐趋迟缓，课堂气氛转向沉闷，学生只是被动地听讲，以旁观者的态度看待自己与教学过程的关系，思维失去活力，教学效果降低。造成这种状况的原因是多方面的，从思维科学的角度看，主要是由于学生的大脑兴奋中心进入思维波谷区所致。
在化学思维活动中，学生的大脑兴奋中心是随着时间的演进呈曲线变化的（如图1）。而且， 这种兴奋中心不是长时间固定在大脑皮层的一定区域里，而是随着刺激物的变化而不断转移、变化的，刺激物的强度降低，思维的冲动减退，就会导致学生的求知欲下降，这时学生的大脑兴奋中心就进入了思维波谷区。在这种思维波谷区时学习，学生感到疲倦、厌烦，对教师施加的教学影响漠然置之，学习不再是他们的自觉行动，而变成了与自己无关的事情。要想改变这种不良状况，教师必须善于观颜察色，加强化学教学调控，精心设置教学中的思维材料、进程和活动方式，刺激大脑的兴奋，让学生跃过思维波谷区，使学生疲乏感在短期内消失或不产生疲乏感，在愉快的情绪中顺利地接受教师所传授的知能信息，全身心地参与化学思维活动。所谓思维波谷区里的化学教学调控，就是指在课堂思维活动的一定发展阶段，教师善于利用化学教学内容、方法和手段等调控举措，创设一种良好的思维氛围，使学生的心理、情绪在认知需要的发展进程中，形成某种程度的思维亢进和起伏状况，从而达到预期的教学效果。
在化学教学过程中，引导学生跃过思维波谷区，可以采用以下四种主要方式进行化学教学调控。
1.创设情境，启动“内驱力”
古人云：“学起于思，思起于疑。”在学生步入思维波谷区时，教师要充分注意，抓住关键，积极创设诱发学生发现问题、分析问题和解决问题的多种情境，启动学生的“内驱力”，触发学生的探索意向，激起学生强烈的求知欲望，促使学生展开思维的翅膀。这是启发学生主体思维的一个很重要的艺术，能在思维波谷区里起到一种“激活”、“增殖”之效应。化学思维情境可分为四种：一是由“愤”、“悱”引起的情境；二是由激奋引起的情境；三是由趣味引起的情境；四是由悬念引起的情境。例如，在讲授《硝酸》一节时，当讲完“硝酸跟金属的反应”，向“王水”过渡时，学生的思维处于波谷区。这时，我提出了这样一个问题：“有没有比硝酸的氧化能力更强，能溶解金、铂的液体呢？”问题提出后，激发了学生的求知欲望，思维迟缓局面很快打开，产生了非知不可之感。学生们相互讨论，积极思考后，我又说：“确实有这么一种液体，第二次世界大战中丹麦物理学家玻尔被迫离开被德国占领的祖国时，为了表示他一定要返回祖国的决心，就是将诺贝尔奖章溶解在这种液体中，在纳碎分子的眼皮底下巧妙地藏了多年，直至战争结束，玻尔又重返家园，从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。”在学生惊叹之余，我又追问：“你们知道这种液体的组成吗？”“一石激起千层浪”。学生们纷纷查资料，学课本，相互讨论达到了高潮，思维进入了积极的良性循环轨道，通过创设情境，由境入情，情境交融。“硝酸和王水的氧化性强弱以及王水的成分”这几个知识点在学生头脑中留下的印象特别深刻。我们知道，情境中的各种因素，对化学教学的认知过程、情感过程和意志过程具有综合运用，教师善于创设健康、积极的思维情境，让学生处在奋发有为的情境中，使他们激起亢进，给他们带来欢乐，能够唤起求知欲望，强化学习动机。正如赞可夫所说：“教学法一旦触及到学生的情绪和意志领域，触及到学生的精神需要，这种教学法就能发挥高度有效的作用。”
2.组织讨论，求“共生效应”
在化学思维波谷区里，采用讨论的方法也是一种行之有效的教学调控举措。讨论，人人参与，每个人都是主角，可以改变思维波谷区里旁观者的被动身份；讨论，可以引起争辩，激活学生思维，在交换意见中相互启发，相互质疑，取长补短，加深理解；讨论，有利于学生自己发现自己的错误，其效果远远大于教师给他们纠错。这种改错过程中渗透着学生的思维和劳动，故不易重犯；讨论，还可以激发学生对化学学习的兴趣，培养合作精神，学生中“英雄所见略同”者之间容易彼此增加收益。信息的交换、智慧的碰撞，在某些时候就可以走向创造。赞可夫指出：“当我们给儿童提供机会，让他们和同学、教师交流自己的知识时，就会使他们欢欣鼓舞，使课上得生动活泼，造成一种集体工作的气氛。”从心理学的角度讲，人都有一种自我表现的欲望，特别是青少年学生，为了阐明自己的观点，他们会竭尽全力找理由、摆依据、谈看法，在相互激发中得到共同的提高和发展，即产生“共生效应”。
例如在讲授《离子晶体、分子晶体和原子晶体》一节，当讲完离子晶体和分子晶体时，学生的思维出现了波谷区。针对这种情况，在讲到碳的同素异形体——金刚石和石墨时，我一反常规，不是首先引入金刚石、石墨的结构，然后依据结论讨论其性质，而是首先要求学生依据原子结构理论和共价键理论，写出碳单质所有可能的成键方式，然后再依据金刚石、石墨的性质来推断所写结构的合理性。我有意把这一问题分成两步，我先要求学生依据碳原子的结构和形成共价键的特点（碳原子达到8电子的稳定结构），要求学生写出碳单质所有可能的结构。 我作了鼓励：任何可以达到这一要求的想法都受欢迎！不怕写不对，只怕想不出！没有一个学生不在积极思考，因为任何一个学生都会获得成果。学生写出了很多可能的结构。如：
学生居然能写出这么多可能的成键方式！学生身上蕴藏的潜力是何等的巨大！然后，又提出了第二个问题：根据金刚石和石墨的物理性质来判断已写的结构的合理性。学生排除了①②③④的结构，并认定⑤的立体结构就是金钢石的结构。石墨的结构较难推出，我把石墨的结构介绍后，再引导学生分析，石墨的结构是不是完美地解释了其性质。最后又介绍了C[,60]，并设计了一些思考题。至此，学生兴趣盎然，大叫过隐。不难想象，这样的问题不但很受学生欢迎，有效地渡过了思维波谷区，而且对培养学生思维的广阔性与逻辑性有重要的作用。
3.运用直观，激趣解难点
人的认识过程，首先要建立在感知的基础上，由感性到理性，由浅入深，由表及里，由简单到复杂。心理学的研究成果表明，人们通过视觉获取的信息约占大脑获得信息的85％。我们知道，解决化学问题往往受到刺激模式的直接产生的视觉的影响。视觉越显著，解决问题越容易。在人的视野之内，隐匿、复杂的视觉情境将产生思维障碍，妨碍对问题的解决，容易步入思维波谷区。在化学教学中，要跃过思维波谷区，可以充分发挥视觉的优势，利用图示、模型、投影、板书，特别是色彩强烈、现象明显的化学实验、增强刺激物的强度，协同各种感官，使化学教学过程变抽象为具体，化静态为动态，以提高学生的感知率，借助“形”与“像”，使人一目了然。例如，在讲授《磷酸、磷酸盐》一节中，讲完磷酸的知识后，学生的思维进入波谷区，往往在讲授磷酸的正盐、一氢盐、二氢盐的相互转化关系及有关离子方程式的书写上容易发生思维障碍，而教材只以磷酸和烧碱反应为例，从理论上说明各种磷酸盐的形成，比较抽象。我设计了以下实验，变无形为有形，让学生在实验过程中，通过观察，将获得的信息进行加工、筛选，步步深入地去揭示反应本质。实验内容如下：
1.用试管甲盛2ml的Ba（OH）[,2]溶液，逐
这样，我把事物的原型通过活生生的实验显示给学生，不仅训练了他们的观察能力，而且引导他们把定性的实验规律，转化为定量关系，使他们的科学思维从低级形式进入较高级形式。
当学生认识到化学王国是一个五彩缤纷的世界时，就可以消除他们认为化学枯燥无味的成见，化学学习也就成了乐于从事的美差，于是思维波谷区由于多种感官的协同作用而轻松地度过了，填满了思维波谷区的是同学们思考问题的紧张活动和视觉刺激的“柳暗花明又一村”的境地。
4.鼓励探索，确保目标达成度
在化学课堂教学中，思维的探索过程表现为对未知事物寻求解答或对已知事物另找答案，它是大脑神经系统的一种定向反应，有时出现在认识过程的感觉阶段，有时出现在知觉阶段，我们所鼓励的探索是指有目的、有指向、有选择的持久的并能排除干扰和主动积极的心理活动。在思维波谷区里，引导学生的思维渐渐进入解决问题的探索阶段，此时，学生会处于高度的自觉自主状态，全神贯注于当前的思维对象或情境，大脑皮层高度兴奋，思维运作空前活跃，若教师又从旁加以提示，揭示学生发表的探索见解与他已有的知识的矛盾，进而缩小未知领域中的可比性空间，不断逼近那个“必然的结果”，最后获得成功，从而确保思维目标的达成度。例如，在讲完“原电池，金属的腐蚀和防护”这一节教材内容后，学生的思维进入波谷区，我乘机向学生提出这样的问题：已知将铜片和石墨棒与导线连接后插入稀硫酸中可以形成原电池，请写出电极反应式。学生纷纷以参与者的身份去探索这个问题，充
（与钢铁的吸氧腐蚀下的氧化剂相同）；又因为电解质溶液为硫酸，显酸性，所以正极反应为：O[,2]＋4H[＋]＋4e＝2H[,2]O（钢铁吸氧腐蚀时，电解质溶液为中性或酸性）。分析表明，能否写出该原电池的正极反应，在于学生能否联系钢铁的吸氧腐蚀，并注意到该电池的反应与钢铁的吸氧腐蚀的异同。这一反应式学生是没有学过的，学生经过分析、类比、判断，最后写出来了。这一问题的解决过程，就是学生多方面能力，特别是创造思维能力得到考察、锻炼的过程。同时，通过讨论思考，学生也不至于产生疲乏感，能轻松地跃过思维波谷区。
在思维波谷区里，采用的化学教学调控举措远远不至以上四种，但无论采用何种调控策略，其意图都应在于用极短的时间，迅速创设一个良好的思维氛围，将学生引入某种思维对象或情境中去，使其注意力趋向集中，思维迅速活跃起来，进而形成对思维波谷区的强有力的冲击，以提高化学课堂教学的效果。从这个意义上说，在思维波谷区里，教师善于加强化学教学调控，不仅使学生的疲乏感很快消失，而且有效地培养了学生的思维能力，强化了动机、兴趣、意志、情感等动力系统，收到良好的教学效果。这也是化学素质教育运行的价值之所在。