中学化学形象思维的训练模型,本文主要内容关键词为:形象思维论文,模型论文,中学化学论文,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。
在当今高度信息化的时代,社会要求学校培养创造型人才。智能教育是必由之路,而智能的核心是思维能力,特别是创造性思维能力。因此,教育的核心便是培养学生的思维能力特别是创造性思维能力。而近10余年来兴起的一个世界性热门课题——右脑研究,其根本目的就是进一步开发人类的创造潜力。60年代初,美国加利福尼亚理工学院的罗杰·斯佩里教授著名的“裂脑人”研究第一次科学地向人类展示了大脑两半球功能专门化的崭新图景(注:张尧官,方能御1981年诺贝尔生理学、医学奖获得者罗杰·渥尔考特·斯佩里、世界科学,1982(1),47)。斯佩里关于右脑具有许多高级认知功能的发现,有力地匡正了盛行100多年的左半球是优势半球、右半球是劣势半球的传统偏见,改变了抽象思维优于形象思维的传统观念,引发了人类思维方式上继“左脑革命”、“计算机革命”后的第三次革命——“右脑革命”,形象思维的研究成为人们关注的热点。然而,在仍以左脑为取向的当今社会,教育(尤其是理科教育)片面地强调语言和抽象逻辑思维的力量,而忽视情感和形象直觉思维的培养和发展,这无疑妨碍了人类潜在创造力的开发。调查表明,“大学一年级的新生绝大多数的形象思维处于较低水平。”(注:李志峰,“加强大学生的形象思维培养”,载《思维科学通讯》,P28)这说明中学的教育很少有形象思维的培养环节。因此,头等重要的是教育(特别是理科教育)领域里的“右脑革命”,即重视培养和发展学生的形象思维能力。
在化学教学领域中,思维能力的培养已成为化学教育工作者研究的热点问题,但大多限于培养学生抽象思维能力的研究。“如强调对化学反应及物质组成的一些定量计算和理性思考。”(注:宗秋荣,“要重视形象思维在化学教学中的作用”,《教育研究》(京),1993年第9期,P4)这是由于长期以来受传统思维理论的影响,使许多化学教育工作者认为理科思维就是抽象思维,而抽象思维是思维的高级形式,因而特别需要加强培养和发展。而把形象思维作为一种原始的、低层次的思维形式而予以忽视,甚至简单地将其归为艺术思维予以否定。实际上,我们恰恰只注意到了理科思维的共性,而忽视了化学思维自身的特点。化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门自然科学。因此,“化学思维始终与具体的化学事物相联系,从而使形象思维在化学思维中占很大的比重。”(注:王磊,《化学教学心理学》(讲义),P109)如果无视这一事实,那么不仅会造成化学思维的残缺,影响化学知识的学习,而且无疑会妨碍创造型人才的培养。因此,在中学化学教学中,在加强抽象思维能力培养的同时,重视形象思维能力的培养更是当务之急。于1996年7月在澳大利亚布里斯班举行的第14届国际化学教育会议(简称14thICCE)上,在论及21世纪新教育思想时,与会代表特别指出想象能力的培养对化学专门人才培养的重要性,指出:想象力比知识更为重要。……建议培养想象力以促进创造能力的发挥(注:田荷珍,“化学——扩充边缘 第14届国际化学教育会议综述”,《化学教育》,1996年第11期,P46~47)。这实际上是在强调形象思维能力的培养,因为“想象的过程,在一定程度上就是形象思维的过程,想象的发展,当然也是形象思维发展的过程。”(注:朱智贤 林崇德著,《思维发展心理学》,北京师范大学出版社,1986年4月版,P328)
一、化学形象思维的训练模型
根据维果茨基的最近发展区理论,我们可以认为,形象思维的发展也存在着“最近发展区”,通过有目的的形象思维训练,人的形象思维能够得到一定的发展。本训练模型的构建便是以此为依据的。
化学形象思维的训练是指遵循化学形象思维及其发展的规律,在化学教学中,结合相应的教学内容、采用一定的形象化手段,按照一定的程序进行思维操作练习,从而发展受训者的化学形象思维能力的一种教育过程。
化学形象思维的训练模型是指具有稳定结构(操作程序)和特定功能(实现一定训练目标)的典型的形象思维的训练系统。
化学形象思维训练模型的构建思路是:在各类化学知识的教学中,通过形象化的教学手段,训练学生的形象思维能力——建立表象,培养联想力、想象力,丰富情感;同时,通过形象思维活动,促使各类化学知识的掌握。为此,把形象思维的训练模型分成化学知识、形象化手段、形象思维的心理成分三个维度,每个维度由以下要素构成:
1.化学知识内容:元素化合物知识、化学实验、化学用语、化学概念、化学理论、化学计算。
2.形象化手段:直观手段(实物、标本、图表(象)、物质模型)、实验、电教手段(幻灯、录像、计算机等)、形象化语言、非言语行为、艺术技巧。
在所有形象化手段中,以化学实验最具特色,也最丰富。化学实验是化学学科的形象语言。化学实验能够有效地提供激起矛盾的新刺激,是唤起学生注意,激发兴趣和探索行为的重要手段。在各类化学知识中,以实验为媒介,通过观察化学现象和化学过程,形成丰富的化学表象是建立化学表象的有效训练方法之一。其模式为探究型实验教学模式:“问题-实验-原理-结论”。
在这一模式中,实验是伴随问题开始,在建立概念或定理、理论之前进行的,这既有利于学生获得一系列丰富的化学表象,又能让学生利用这些化学表象进行思维加工,使形象思维紧密配合抽象思维,生动、形象、直观地建立概念、定理和理论。同时,探究性实验教学的过程,同科学研究过程在认识规律上具有共同性。可以这样说,在一定意义上它就是科学研究过程的雏形或模拟。这种教学模式,无疑对发展学生的能力特别是思维能力以及培养学生的科学研究素质有重要作用。在探究性实验教学中,从问题的提出到问题的解决,学生的思维都处在积极 的状态中,并经历着惊讶、困惑、猜想的情绪和为发现真理而运用分析、综合、抽象、概括等方法的复杂心理过程,使学生品尝到创造性脑力劳动和科学探索的乐趣,从而极大地触发学生的理智感,有效地激发他们的学习动机。
3.形象思维的心理成分:
表象:丰富的表象储备,是形象思维得以进行的条件。因此,化学表象的训练是培养形象思维能力的基础。化学表象的建立以敏锐的观察力为前提,因此,在化学教学中训练学生的观察力,掌握观察的方法,是获得丰富的化学表象的关键。而形象化手段是训练观察力的有效途径。
联想:化学事物之间的相似性是引起联想的客观依据,因此,在化学教学中利用新旧知识间、这个事物与那个事物间的相似联系,有意识地训练学生形成各种联想,既能培养学生的联想能力,又能使学生通过联想提高对知识的理解和记忆效果,且能诱发创造性思维。联想能力的训练模式为:相似关系——联想。
想象:丰富的想象是形象思维的核心。因此,想象力是形象思维训练的重要内容。
情感:在形象思维过程中,情感的参与可使形象信息的加工保持流畅、高效。情感教学不仅使学生的学习富有情趣、卓有成效,而且极大地丰富了学生的情感,使学生得到健康、和谐的发展。这样,我们构建出形象思维训练的结构模型。
二、化学形象思维训练模型的结构特点
本模型旨在为教师提供训练学生形象思维的各种模式,它可以帮助教师进行设计、组织、控制训练过程,是一种具有实用性和可操作性的训练工具。
从上面的结构模型中,可演绎出144(6×4×6)种训练模式供教师在教学中训练形象思维使用。教师可按“化学知识——形象化手段——形象思维”的模式进行组合,精心设计训练过程,使形象思维在各类化学知识的学习中得到发展,而各类化学知识又在形象思维的训练过程中得以理解和掌握。
例如:化学概念——化学实验——表象的训练模式,是在化学概念的教学中,通过化学实验建立化学表象,而化学表象的建立又是学习化学概念的基础。如在学习“吸热反应”和“放热反应”两概念时,教师可增加一个演示实验:在一块小木板上放两只烧杯,其中一只底部用蜡固定,在另一只烧杯底部与木板之间滴少量水,并在两只烧杯里加适量水。然后在被蜡固定的烧杯里加入浓硫酸,在另一只烧杯里加入硝酸铵固体,经搅拌后,固定在木板上的烧杯便因浓硫酸溶于水放热使蜡烛熔化而松动,而另一只烧杯则因硝酸铵溶于水吸热使杯底的水结冰而固定。演示实验中鲜明、生动、直观的实验现象为学生提供了丰富的形象思维素材,使学生通过观察,在大脑中形成表象,并产生联想和想象。从而使学生对“吸热反应”和“放热反应”概念更能直观地观察。
再如:化学实验——艺术技巧——情感的训练模式,即在化学实验的教学中,教师运用一定的艺术技巧,精心设计教学,使学生在学习中产生愉快的情感体验。例如:氢气吹肥皂泡的实验,当五彩斑澜的肥皂泡徐徐上升的时候,学生已颇感兴趣。如果将上升的肥皂泡再用火点燃,学生则更是兴奋异常。如果再把吹肥皂泡改为灌氢气球,那么,不仅学生津津乐道,而且从知识的更深层次,从化学与生活联系的角度,加深了学生对氢气性质的认识。又如:物质的导电性实验,教师用音乐贺年卡代替小灯泡,接入导电性实验装置,当美妙的音乐响起来的时候,学生会感觉异常欣喜、惊奇,进而产生了解“为什么溶液中能奏响音乐”的强烈欲望。再如,讲原电池时,增加做苹果电池的实验,对激发学生的兴趣、丰富学生的情感也是十分有效的。
三、化学形象思维训练的原则
1.统一性原则
正确认识化学知识与形象思维、抽象思维之间的关系,坚持获取化学知识和发展抽象思维、形象思维的辩证统一。切忌把它们割裂开来、对立起来或者等同起来。在教学中,坚持在各类化学知识的教学中训练抽象思维和形象思维,同时又在训练抽象思维和形象思维的过程中促使化学知识的掌握。使三者相互促进,共同提高。
2.适应性原则
适应性原则体现在三方面:一是适应不同年龄、年级学生形象思维的发展规律,确定训练的内容。例如,在初中化学教学中,主要应训练再造性形象思维,以丰富学生的化学表象储备为主。而在高中化学教学中,则应训练创造性形象思维,以培养想象力为主。二是适应不同教学内容的特点、不同的训练目的,选择相应的形象化手段;例如,在元素和化合物知识的教学中训练化学表象,应把化学实验作为主要的手段,而化学理论的教学需要创造性形象思维的参与,则应以形象化语言和多媒体教学手段为主。三是适应不同学生的个性需要进行针对性训练。如有的学生表象丰富、但缺乏想象力,有的学生想象力丰富,但又缺乏必要的表象储备,总之,教师在确定训练内容,选择训练手段时,要充分考虑训练对象的实际情况、教学内容的特点和学生的个体差异,使形象思维的训练针对性强。
3.适度性原则
形象思维作为一种认识的高级形式没有受到应有的重视,因此需要特别强调对它的训练。但人的创造潜力的发挥需要大脑两半球的协同作用,必须有抽象思维的共同参与。因此,不能只强调形象思维的训练,而忽视抽象思维的训练,应该摆正自己的位置,把二者有机地结合起来。同时,形象思维的训练虽然是化学教学的重要任务之一,但不是中心任务,因此,不能把化学课堂教学变成形象思维的训练课,应遵循适度的原则,把握形象思维训练的度。