化学学习中的发散思维及其培养策略，本文主要内容关键词为：思维论文,策略论文,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。
思维能力是人的各种能力的核心，而创造性思维又是思维的最高级形式。创造性思维是指不依常规，寻找变异，想出新方法、建立新理论、从多方面寻求答案的开放式思维方式。
发散思维是创造性思维的主要成分，要提高学生的创造性思维能力，就必须重视培养当前被忽视或者说较为薄弱的环节——发散思维。本文结合化学学科的特点，对发散思维的基本特性以及在化学学习中的具体表现作一些阐述，并谈谈在化学教学中培养学生发散思维能力的基本策略。
1 化学学习中的思维发散及其基本特性
1.1 发散思维及其基本特性
所谓发散思维，心理学认为：考虑问题时，不受固定程式的束缚，能从多种角度着眼，沿着不同的方向思维，重组已有信息和记忆系统中的信息，造成联想、想象、幻想，产生新的信息，使思维触角达到“意料之外，情理之中”的境地，从而与目前的问题发生多种有意义的联系。
发散性思维较多地表现出多向思维机智，即通过各种不同的思维机智去寻求发现或解决问题的新方法。诸如：复合、迁移、扩展、缩小、重组、换元、溯源、宏观对比、转向、联想等等，是一种开拓型、创新型的思维方式。
1.2 思维的发散性在化学学习中的具体表现
伽里略有句名言：“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的”，纵观化学科学发展史，凯库勒受“金蛇狂舞”的启发提出了苯分子结构的设想，范特霍夫巧妙地将数学方法、模型方法、类比逻辑方法应用与化学……，都说明了发散思维在化学科学发展中的重要作用。
发散思维的基本特性反映到化学学习活动中，大致有以下几方面的表现形式：
①化学信息的选择和提取
从同一给定的化学信息中组合筛选出多个不同的信息，产生出多种新的答案。即完成思维目标后，又不断地变换到新的角度、新的层次和新的思维方向，寻求另一种或几种解决问题的方法。从而表现出思维的灵活性。
例1：已知某饱和溶液的：a.溶液质量 b.溶剂质量 c.溶质的摩尔质量 d.溶质的溶解度 e.溶液的密度 利用以上条件的组合来计算饱和溶液的物质的量浓度，有多少种计算方法？请列出式子。
②对错误的化学实验现象（与结论不符）或错误的实验结论（与现象不符）的判断、质疑
以因果关系为扩散中心，对于一个给定的条件，能够联想出它可能有的多种原因、多种结论
例2：某同学用下图的装置测定氧气在空气中的含量。 实验步骤是：a.先用夹子夹紧橡皮管 b.点燃燃烧匙里的红磷 c.将燃烧匙插入广口瓶，并塞紧瓶塞 d.燃烧完毕后，打开夹子 实验后发现测定的含氧量低于21％。问：这可能是由哪几种原因引起的？
③对化学实验仪器的多功能，化学物质、实验操作方法的多用途等思考以用途为扩散中心，尽可能多地设想它的种种用途。
例3：干燥管通常用来放固体干燥剂，除此之外， 它还有哪些功能呢？尽可能设想利用水可做些什么？尽可能多地说出用“滴定”的方法可以解决哪些问题？
④对化学问题加以实验测定、证明、检验方法的设计
以方法为扩散中心，从不同物质特性着眼，设计出不同方法
例4：有多少种实验方法，能证明氯化铁溶液可以氧化KI溶液？
⑤由化学原始问题派生出新的知识或常识
将课本知识逐渐扩展衍生，使化学与现代科技、日常生活取得联系，拓宽知识广度。
2 化学学习中发散思维的培养
2.1 激发学生的思维发散意识
在化学发散思维的培养过程中，要从破除学生对事物认识上的各种功能惯性和思想惰性入手，强化思维发散的意识。学生强烈的思维发散意识对于发散性思维能力的提高正如一件物体放在斜坡的高处，它将滑向低处，是一种重要的倾向。为了培养学生的思维发散意识，诱发他们的思维发散行为，教师的教学设计要有创意，采取创造性的教学，通过自己的教学语言、板书和教学程序来体现思维发散的魅力，并达到巩固知识、激发创造动机的双重目的。
①以学习材料为中心进行发散
例如：学生在学习烷烃的分子结构及同分异构体时，从不同角度投影成旋转单键的方式给出烃分子的变式结构（如下图）
②以知识结构为中心进行发散
例如：学习完一章或一节后，运用CAI课件逐步呈现知识， 并形成网络关系图。如
通过分析起到了开渠疏道的作用，使学生的思维由系统化面向纵横方向发展，更重要的是，让学生体会到一种思维发散的模式。
③以问题为中心进行发散
教师的提问大致分为：判断型、叙述型、梳理型、发散型四种。发散性的提问通常以“除此以外，还有哪些？”、“如果……，那会怎么样？”为特点，如乙烷在光照下与氯气混合，最多可以生成几种卤代物？如果二卤代物有几种？三卤代物又是多少种？太阳光能可直接转化为化学能，请举出五个不同类型的反应来说明，写出化学反应方程式。如果空气中O[,2]的含量与N[,2]的含量互换（O[,2]占78％、N[,2]占21％），那对我们的生存环境有何影响？这些问题是激起学生改变思考方向的焦点，既是突破难点和“诱思”的关键之处，又是学生凭借已有知识和生活经验易发散开去的爆发点。经常这样发散性的提问，促使学生多角度的思考，久而久之，就会逐步养成思维发散的习惯。
因此，课堂教学中，教师作为教学活动的主导者，他的创造教育观念及行为对学生形成思维发散意识有潜移默化的影响，但靠一两节课或者说在短期内形成也是不现实的。只有从每一节课和每一个内容入手，不断地诱发学生的思维发散行为，才能唤起学生的主体思维发散意识。
2.2 思维发散方法的训练
发散性思维的训练应针对发散性思维的三个维度，即流畅性——发散的量；变通性——发散的灵活性；独创性——发散的新奇成分。
2.2.1 流畅性的训练
在思维发散性的指标上，流畅性主要表现为量的多少，即在短时间内围绕中心问题表达较多的观念。联想训练能有效提高学生思维的质量和流畅性。课堂上经常有意识地引导学生发现一种现象后，能迅速联想到与之相似、相关的事物或方法。如相关方法的联想：实验室制溴苯，同时有HBr产生，如何吸收HBr气体呢？联想到已知的HCl 气体的吸收方法；如何除去混在溴苯中的溴呢？联想到已知的Cl[,2]尾气吸收方法。相关实验操作的联想：学习“酸碱中和滴定”时，分析引起滴定结果偏高的原因有哪些？学生自然会联系中和滴定的整个操作过程，一步一步地多因素分析推测，这样既巩固了中和滴定的操作，又提高了实验误差分析的能力，同时也训练了学生思维的流畅性。还有相关事物的联想：
这样，只要在掌握甲烷分子结构的基础上，甲烷分子中的氢原子分别用氯原子替换、用苯基替换、用甲基替换，就可获得许多新分子的结构特征，各原子在空间的相对位置也就清晰了，达到了化一为多的目的。这种训练通过对结构的转化，促进学生对结构间异同的比较，从而提高思维的敏捷性。
一个人如果不学会联想，学一点就只知道一点，他的知识不仅是零碎的，而且是有限的。如果他善于联想，就会由一点扩展开去，使这一点活化起来，举一反三，闻一知十，触类旁通，以致产生认识上的飞跃，最终使思维的流畅性得到锻炼。
逆向思维训练也是改善思维流畅性的有效方法。逆向思维就是倒过来想问题，逆转时间和空间顺序把始态和终态、条件和目标、原因和结果沿着相反思路思考问题。如：了解了一种物质的优点后，立即想到它的不足；看到一种现象后，立即想到它的反面；酸能使紫色石蕊试液变红，反过来想，能使紫色石蕊试液变红的物质是否一定是酸？
2.2.2 变通性的训练
思维的变通性指的是思维发散项目的范围和维度，即在思考一个问题时，能从不同的角度出发，进行变换。思维的变通性也称应变能力，它是以思维的深刻性和思维的多向性为基础的，思维的发散度越高，思维的变通性就越好。变通性的训练可在课堂中经常采用变式教学，引导学生从平常中去发现不平常，进行多角度、多因素、多层次、多条件、多用途、多途径的探索。
例一：同物质的量浓度、同体积的醋酸和盐酸分别和两粒质量相等的足量的锌反应，开始时产生氢气的速度哪个快？
变型：同pH值、同体积的醋酸和盐酸分别和两粒质量相等的足量的锌反应，开始时产生氢气的速度哪个快？
变型Ⅰ.若通入的氯气体积为56mL， 则反应后溶液中含有哪些离子？
变型Ⅱ.若通入的氯气体积为224mL，离子反应如何？
变型Ⅲ.若通入的氯气体积为336mL，离子反应如何？
变型Ⅳ.要使溶液中Br[-]离子浓度减少一半，应通入标准状况下氯气多少升？
其次，在课堂上提出一个化学问题，让学生们各抒己见来讨论解决的方案，并且尽可能寻求多种不同的方法，如：现有Na[,2]CO[,3] 和NaHCO[,3]的混合物Wg，如何设计实验来测定混合物中NaHCO[,3]的质量分数？
生甲：将Wg混合物加热到质量不再减少为止，冷却后称剩余固体的质量；
生乙：将Wg混合物加热到质量不再减少为止，产生的气体用足量的澄清石灰水来吸收，过滤，称沉淀的质量；
生丙：将Wg混合物加热到质量不再减少为止，收集产生的CO[,2]气体，测出其体积；
生丁：将Wg混合物加热到质量不再减少为止，产生的气体用足量的澄清石灰水来吸收。称出石灰水增重多少克；
生戊：在Wg固体混合物中，加入足量盐酸至不再产生气体，测出产生气体的体积；
生己：将Wg固体混合物溶于水，加入足量的澄清石灰水，完全反应后，过滤出沉淀，称其质量。
学生们一个又一个的发言，把热烈的气氛推向高潮。解决同一个问题，办法多了、思路开阔了，思维的发散度高了，相应地思维的变通性也就得到了锻炼。
2.2.3 独特性的训练
独特性代表着发散思维的本质特征，它是指用新观点、从新角度去审视事物、反映事物，提出超乎寻常的见解。教学中鼓励学生自由畅想，不受任何条条框框的限制，引发学生就化学与社会、化学与生活的有关问题进行富有创意的讨论，从不同角度、不同层次、不同方法大胆设想，如辨析：“留得地球在，不怕没能源来耗”。这样的讨论均不要求学生寻求唯一的答案，而是鼓励学生积极开动脑筋，用辩证的观点对同一问题的意义和发展做出不同的分析和想象。尽可能标新立异，与众不同，提出有独创性的想法。又如进行一题多解，补不同条件，补不同问题的开放性训练。笔者曾给学生进行过这样的训练：根据问题，补充已知条件（创设一个实验），进行编题。要求从不同的角度，不同的类型出发，越多越好。
问题：求[H[+]]的物质的量浓度为多少？
这是一个开放性的问题。有思维对象的开放，有思维形式的开放，有思维空间的开放。从学生的作业情况来看，全班共编出习题约250 多题，涉及到的情景大致有六类：
①非金属＋氢卤酸→；金属氧化物＋酸→
金属＋酸→（已知金属质量与酸的体积；已知酸的体积与产生H[,2]的体积）
②酸＋盐→（已知酸的体积和产生沉淀的质量；已知酸的体积与产生气体的体积）
酸＋碱→（恰好中和，求原酸溶液的[H[+]]；酸过量，求过量[H[+]]）
③固体溶于水→酸（SO[,3]溶于水）；气体溶于水→酸（HCl 溶于水）
气体＋气体→酸（H[,2]＋Cl[,2]点燃，生成的HCl溶于水）
④两酸混合（不同浓度的两强酸混合）；酸的稀释（求稀释后的溶液中[H[+]]）
⑤酸雨、湖泊
⑥工业制硫酸
涉及到的计算方法大致有：
①多步计算（关系式法） ②溶解度→溶质的质量分数→物质的量浓度的换算 ③与氧化还原反应中电子转移有关 ④溶液中电荷守衡法 ⑤过量问题计算 ⑥与反应热有关的计算 ⑦溶液稀释
思维的开放导致信息量的增多、思维渠道的畅通，虽然学生编出的习题中有一些是不切实际，不完善的、甚至是根本错误的，但通过训练得到的精神成果与思维品质却难以估量。因此，如果我们平时经常对学生实施开放思维的训练，为学生提出新见解提供新的机遇，那么对学生思维的广阔性、独特性的提高一定会产生积极的影响。