变式思想在化学实验教学中的应用，本文主要内容关键词为：化学实验论文,思想论文,教学中论文，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。
一、什么叫变式？
教育心理学家潘菽认为：“变式就是使提供给学生的各种直观材料和事例不断变换呈现的形式，以使其中的本质属性保持恒在，而非本质属性则不常出现（成为可有可无的东西）。”
依此定义，我认为变式教学就是：在教学中，在保持概念、公式、定理、图形等的本质属性不变的前提下，通过增加其非本质属性的各种形式上的变化，如不断变更提供材料或事例的呈现方式、改变概念的表述方式、变换问题的条件和试题的内容和形式、改变图形的形状、位置和大小……等等。亦即在不变中求变，在变中求不变。通过变式教学，一来引导学生学会透过事物纷繁复杂的外部表象，抓住事物的本质特征，学会舍弃各种非本质属性，求得对本质属性的理解和掌握；二来引导学生求异、思变，在求异、思变中创新，以培养学生良好的创造性思维品质和创造性学习的能力。
二、化学实验教学中应用变式思想的实例
实例一.防止倒吸的缓冲装置（如图1）
图1a是教材中呈现出来的用来防止倒吸的装置。那么还有没有其它装置也能达到同样的效果呢？
图1a装置能够防止倒吸，是因为倒扣的漏斗容积大，水要想倒吸到左边的装置中去必须先充满漏斗，而这时烧杯中的液面肯定会下降并与漏斗脱离，然后漏斗中的水又会在重力的作用下回落到烧杯里面去。所以该装置的本质特性就是“漏斗容积大”。
抓住了这一本质特征之后，我们就可以进行变式思考：球形干燥管的中部也较大，如果把“漏斗”换成“球形干燥管”能否防止倒吸呢？如图1b。
然后我们还可以进一步地思考：如果把“球形干燥管”换成“圆底烧瓶”（如图1c），而且使进气管插深一些，此时如果发生倒吸，我们就有足够长的时间将反应停止，所以该装置也能防倒吸。
如果把图1c中的圆底烧瓶正放（如图1d）呢？显然，只要进气管插得浅一些肯定也能防倒吸。类似的装置还有图1e。
实例二.排水集气装置
图2a是最常见的用排水法收集氢气、氧气、甲烷、乙炔等气体的方法。它的本质属性是“小试管内气体产生的压强大于大气压，从而将水排出”。基于这个本质属性我们很容易想到：如果把小试管换成广口瓶（如图2b）或者圆底烧瓶（如图2c），当气体压强增大到一定程度时也会将水排出，从而使广口瓶或圆底烧瓶内充满气体。
有一次我要求学生设计一个方案——取出地窖中的气体（可能有毒！），绝大多数学生设计的方案是：将地窖密封，挖一个排气口，一个进水口，然后通过进水口向地窖灌水，在排气口即可获得气体样品。显然学生设计的这个方案难以操作。其实根据排水集气法的本质属性我们应该很容易想到：把充满水的集气瓶放进地窖，然后将其中的水倒出，此时外界（地窖）气压肯定大于瓶内气压（实际压强为0），集气瓶内就自然充满了气体样品（地窖里的气体）。
实例三.喷泉实验
2002年全国高考理科综合考试试卷中有一道题：如图3，瓶内充满了氨气，用什么方法可以形成喷泉？阅卷中我们发现许多考生对其本质属性——“有无压强差”没有理解。这里的“压强差”包括两个方面——瓶内气压大于大气压；瓶内气压小于大气压。
如果我们理解了“有无压强差”这个本质属性，便很容易想出以下形成喷泉的方法：
①使“瓶内气压小于大气压”的方法有：用注射器向圆底烧瓶内注水或盐酸、氯化氢气体；在圆底烧瓶瓶底上浇冰水或者用冷毛巾捂住圆底烧瓶瓶底；②使“瓶内气压大于大气压”的方法有：用热毛巾或者用双手捂住圆底烧瓶瓶底；用取暖器给圆底烧瓶微微加热等。当然，要看到喷泉必须打开止水夹。
经验和规律能使我们解决问题快捷、方便，但有时也会带来意想不到的错误，尤其是它会阻碍一个人创造力的发展。加强变式教学，有利于弱化学生思维定势，激发学生学习热情，活跃思维方式，改善思维品质，树立创新意识，发展创造能力。
教育心理学认为：人脑的积极活动是收到最佳效果的条件，人只有在进行有兴趣的活动时，大脑皮层上优势兴奋中心和皮下情绪中枢的泛化作用才能使大脑皮层的有关区域都处在一种兴奋状态之中，才能收到最佳效果；只有当大脑细胞处于高度活动状态，大脑的记忆痕迹才会清晰持久。
实践和理论都表明：“变式推理”教学法符合教育心理学认知规律，也适应了学生心理学的要求。
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