逆向思维在化学教学中的运用

作者：方燕青

来源：《新课程学习·中》2010年第08期

摘 要:逆向思维也叫求异思维,它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。敢于“反其道而思之”,让思维向对立面的方向发展,从问题的相反面深入地进行探索,树立新思想,创立新形象。结合自己教学实践,探讨在化学教学中培养学生的逆向思维能力,对于提高学生的科学思维水平,使之逐步养成良好的思维品质,具有重要作用。 关键词:逆向思维 设置问题 思维训练 总结规律

逆向思维属于发散性思维的范畴,是一种创造性的求异思维。平时的化学教学往往对正向思维关注较多。长期正向思维形式的思维定势会影响逆向思维的建立,又由于正向思维转向逆向思维需要重新调整心理过程,重建心理过程的方向,这在一定程度上增加了正逆向思维联结的难度。所以说培养学生逆向思维能力是教育工作者不断探讨的一个难题。那么,怎样培养学生在化学学习中的逆向思维能力呢?在教学实践中,我引导学生将概念和原理等进行正反对比,加强逆向思维训练。

一、加强新课教学中的逆向思维训练

逆向思维和正向思维是思维活动中的两个不同方式,它们的思维的角度是不相同的,正向思维有时又可称为习惯性思维,教师的陈述、讲解易培养学生的正向思维,而学生逆向思维的形成则必须通过教师有意识地培养,设置巧妙的问题是培养学生逆向思维的有效途径。 1.挖掘教材,适时点拨,使学生形成良好的逆向思维习惯

例如学习了浓硫酸与碳的反应,教师提问:如何用实验的方法证明浓硫酸与碳反应的产物中存在二氧化碳?

如果学生采用正面解答,极易错误。教师不妨采用下列的系列提问进行点拨,培养学生的逆向思维能力。

如何检验某气体是二氧化碳,若气体中同时含有二氧化碳和二氧化硫用澄清石灰水行不行,为什么?要证明该混合气体中是否含有二氧化碳,首先应怎么办,如何除去二氧化碳中的二氧化硫,如何证明二氧化硫已经被除尽?因此以上实验可以怎样进行。学生自然能回答出先通入品红溶液或酸性高锰酸钾溶液除二氧化硫,再通入品红溶液检验二氧化硫是否除净,排除干扰,最后再通

入澄清石灰水检验二氧化碳。通过以上一系列的提问,使学生真正区别二氧化硫和二氧化碳的性质,从而也达到了逆向思维培养的目的。 2.在易混淆概念或原理对比中运用逆向思维

任何概念、原理都不是孤立的,它与相关知识组成相对独立的知识系统。当經过努力从正向理解和掌握了某个概念、原理、法则或基本的化学方法后,若能再适当地进行逆向思维,往往会跨进新的知识领域,从而加深了对基础知识的理解,发现解题技巧,提高分析问题和解决问题的能力。例如,酸的分类判断:根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸等。学生习惯思维,一元酸如盐酸有一个氢原子,二元酸如硫酸有两个氢原子,三元酸如磷酸有三个氢原子,觉得这句话是对的。但如果试着从常见的一元酸入手想想,会联想到醋酸中有四个氢原子,但它属于一元酸。又如,判断对错:双氧水被称为绿色氧化剂,是因为其还原产物为氧气,对环境没有污染。习惯上,学生一看氧化剂,被还原,无污染,这句话是对的。但其实不然,根据化合价降低,被还原,所以还原产物为水。

3.在把握概念、原理内部的关键部分中运用逆向思维

教学中引导学生进行逆向思维训练,有利于学生对事物进行全面的、深刻的认识。 例如:在上弱电解质的电离平衡时,引入了概念,知道弱电解质存在着电离平衡。教师给出如下问题。等体积等浓度的盐酸与醋酸分别和足量的等浓度的氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠的量哪个多?学生往往会这样认为,盐酸是强酸,在水中完全电离,醋酸是弱酸,不完全电离,存在一个电离平衡,所以等体积等物质的量浓度盐酸和醋酸溶液,盐酸中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,所以中和等体积等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸。但是这样分析是不恰当的。因为随着醋酸被氢氧化钠的消耗,H+浓度不断减小,使醋酸向着电离方向继续移动,又产生H+,又被氢氧化钠消耗,直到醋酸电离完全为止,所以两者消耗的氢氧化钠一样多。在此基础上,教师接着提出第二个问题:等体积等PH值的盐酸与醋酸分别和足量的等浓度的氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠的量哪个多?学生初始以为PH相同,H+浓度相同,消耗的氢氧化钠也相同。但逆向思考会发现,溶液中有未电离的醋酸,将会继续电离出来,使H+浓度增加,消耗的氢氧化钠也增加。

所以在化学教学中,我们既可以引导学生通过正向思维了解、理解一些概念、原理和规律,也可以挖掘教材中的某些可塑性内容,引导学生利用逆向思维去掌握这些概念、原理和规律。 二、在实验设计中运用逆向思维

科学探究的成功与否主要取决于实验方法和实验技术,其中实验方法占着重要地位。在设计实验方法时引导学生用逆向思维。如练习:黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中含有氧化铁、氧化亚铁、二氧化硅、三氧化二铝等。选择以下提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有氧化亚铁。试

剂有:稀盐酸、稀硫酸、硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、碘水。所选的试剂为哪些?证明炉渣中含有氧化亚铁的实验现象是什么?铁离子和亚铁离子的检验,学生往往想到的是用硫氰化钾溶液,如果有铁离子会使其显红色,如果是亚铁离子还是无色。但这里有铁离子的干扰,用这方法是行不通的。如果逆向思考,从所给试剂分析,反应后有明显颜色变化的有硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、碘水。排除行不通的,只留下酸性高锰酸钾溶液。所以用稀硫酸浸取,所得溶液使酸性高锰酸钾溶液褪色就能说明含有亚铁离子了。 三、在复习课教学中,强化对学生逆向思维能力的训练

在习题教学中,教师有意识地讲解一些与学生原有认知相冲突的范例,可以打破思维定势的消极影响,开拓学生逆向思维的思路。 在总结规律中利用逆向思维

任何问题都是矛盾的统一体,从矛盾的不同方面去引导学生逆向思维,从矛盾的对立面去思考,能认识到问题更多的方面。

例如复习有机物时,提出如下问题:碳氢个数比为1∶1的有机物有哪些,碳氢个数比为1∶2的有机物有哪些,碳氢个数比为1∶4的有机物有哪些,含碳量最低的有机物是什么,乙炔是含碳量最高的有机物对吗?因为有了之前的铺垫,受定势思维影响,很多学生认为乙炔是含碳量最高的有机物。但如果逆向思考,含碳量最高,即碳原子越多,氢原子越少的有机物,只要不饱和度越大就行,联想到芳香烃或者多个碳三键,如四个碳中含两个三键的烃等。

总之,教师在教学中对学生进行逆向思维训练,从事物的相反功能去探索、质疑,不仅加深了对知识的理解,提高思维的灵活性、变通性,也有利于打破传统思维的束缚,甚至会发现一个令人惊奇的新天地。 参考文献:

[1]化学教学中学生思维能力的培养.陈晓明.中学化学教与学.2005/2. [2]http://www.sdjyks.com/read.asp?id=229.

[3]http://www.lsysh.com/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=1729. 作者单位:金华市宾虹高级中学