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摘 要:教师要通过例析,将中学阶段常见的创新思维方法的培养简地提出来,以引领新课标中创新思维能力的培养。
关键词:新课标;创新思维方式;技巧
新课标注重学生的研究性学习,要求学生通过研究性活动的思维训练,最终使学生达到“参与研究探究的体验,形成善于质疑、乐于探究、努力求知的积极态度和情感;形成学生自主发现和提出问题、收集、分析和利用信息以及解决问题等多方面的探究能力;形成实事求是的科学态度和严谨求实、不断追求的责任性”的终极目标。这就要求教师在新课程的教学中要注重学生的创新思维能力培养。而创新思维是指人类在探索未知领域的过程中,不受常规的现成的思路约束,寻求对问题的全新的独特的解决方法的思维过程。然而,人类在从事思维活动时容易受一些因素的影响,出现一些偏差,阻碍了我们完成创新活动,这种创新思维障碍主要有两大类:一类是偏见思维,一类是定式思维。正因如此,培养学生的创新思维显得十分重要。综观新课程高考化学考查的热点内容,不难发现,创新思维方法和技巧的考查是重点,笔者通过实际教学尝试并体验,觉得通过化学计算题的解题专题训练培养学生的创新思维方法和技巧是一条有效的途径。
在中学化学计算题中,最具特色的题是一题多解题,从以下例题的分析中可以看出,由于解答不同计算题时的思维方式不同,即使同一类题型,其解法也不完全相同。
一、求同思维
求同思维又称聚合思维或收敛思维,就是从同一来源材料出发,井井有条地探求正确的答案的思维过程和方法。在解答化学计算题时,常见的“多题一解”即是此种思维方式的体现。
例1:有Cu和CuO的混合物100g,在H2气流中充分加热后得残余物为96g,求混合物中有氧化铜多少克?
例2:有KCl和KI的混合物2g,制成溶液后,通入适量氯气,充分反应后,将溶液蒸干,得残渣1.65g,求反应中用去氯气多少克?
例3:有CO和CO2的混合气体16mL,在盛有30mL氧气的密闭容器中燃烧,反应后总体积为34mL,求混合气体中CO为多少毫升?
分析以上三个例题,可看出反应前后都存在固体(或气体)质量(或体积)的差量,因而可采用同一种方法,即“差量法”求解。这就是常见的“多题一解”。
二、求异思维
求异思维又称扩散思维或发散思维,就是从同一来源材料出发探求不同答案的思维过程和方法。它有众多表现形式,例如结构发散、因果发散、属性发散、关系发散、功能发散等多种形式。它不同于收敛思维,两者既矛盾又统一。发散思维用于创造新点子和新想法,提供更多的选择,形成更多的方案,经过收敛思维的加工整理,形成最佳的方案,两者相辅相成,结合使用创造出更新的解决方案。常见的“一题多解”的方法解答化学计算题就是此种思维方式的最佳表现。
例4:在溶液中含有铁的氯化物1g,使其和过量的硝酸银溶液反应,可得沉淀物2.65g,求此氯化物是FeCl2还是FeCl3?
此题有五种解法,如采用比例法、代数法或十字交叉法等进行求解,都会殊途同归,得到同一答案。
三、转向思维
转向思维又称等效思维或迁移思维,是一种变通思维能力,是指在化学计算中,依据已知条件、未知求问,能做出恰当的等效或迁移变换,提出不同的巧妙解法。
例5:在一定质量的BaCl2溶液中,逐滴地加入密度为1.45g/cm3的硫酸,当加入的硫酸与BaCl2恰好完全反应时,所得溶液的质量与原溶液的质量相等,计算硫酸溶液物质的量浓度是多少?
分析:在这个计算题中发生的化学反应为:BaCl2 H2SO4=BaSO4↓ HCl。当H2SO4和BaCl2恰好完全反应时,所得溶液为盐酸,依据题意存在以下关系:
BaCl2溶液质量=盐酸溶液质量
把上述关系依据质量守恒定律迁移变换为:
H2SO4溶液的质量=BaSO4的沉淀质量
使已知条件和未知求问直接建立联系,能使解题具有技巧性。此解法中设物质的量浓度为cmol/L,加入H2SO4溶液体积为1L,则
1.45g/cm3×1000cm3/L =233g/moL×c
C=6.22 mol/L
四、逆向思维
从前向后的思维方法称为正向思维,从后向前依次倒推的思维方法叫逆向思维。逆向思维是不采用通常思考问题的思路,从相反的方向去思考问题,通常逆向思维能出奇制胜,取得突破性解决问题的方法。逆向思维是一种重要的科学思维方法,解化学计算题时,既要用正向思维,也要用逆向思维,这样可以培养思维的辩证性。但长期正向思维往往会导致思维定式,因此着意培养逆向思维能力会克服这一弊端。
例6:将0.8 mol CO2 通入1.0 mol NaOH的溶液中,充分反应后生成Na2CO3、NaHCO3各多少?
分析:运用正向思维解题的过程是:2NaOH →Na2CO3→NaHCO3
1.0mol NaOH 生成0.5mol Na2CO3,耗用0.5mol CO2,剩余0.3 mol CO2,又耗用0.3mol Na2CO3,生成0.6mol NaHCO3,最后得到0.2mol Na2CO3。
若运用逆向思维,则解题的过程为:CO2→NaHCO3→N a2CO3
0.8 mol CO2生成0.8 mol Na HCO3,耗用NaOH 0.8 mol,剩余0.2 mol NaOH 又与0.2 mol NaHCO3反应,生成0.2 mol Na2CO3,最后得到0.6 mol NaHCO3。
通过以上两种不同解法对比,可以看出,正向思维的常规解法,层次清晰,但较为麻烦;逆向思维的反常解法,计算简便,且可迅速获得答案。
对于有些计算题,只靠正向思维是行不通的,这时就必须采用正向思维和逆向思维相结合或以逆向思维为主的方法,才能获得成功。逆向思维是求异思维,求异才能创新;善于逆向思维,才能找到创新的途径。长此以往,创新思维技巧会自然形成,这也正是新课程所追求的。
(甘肃省通渭县常河职业中学)
关键词:新课标;创新思维方式;技巧
新课标注重学生的研究性学习,要求学生通过研究性活动的思维训练,最终使学生达到“参与研究探究的体验,形成善于质疑、乐于探究、努力求知的积极态度和情感;形成学生自主发现和提出问题、收集、分析和利用信息以及解决问题等多方面的探究能力;形成实事求是的科学态度和严谨求实、不断追求的责任性”的终极目标。这就要求教师在新课程的教学中要注重学生的创新思维能力培养。而创新思维是指人类在探索未知领域的过程中,不受常规的现成的思路约束,寻求对问题的全新的独特的解决方法的思维过程。然而,人类在从事思维活动时容易受一些因素的影响,出现一些偏差,阻碍了我们完成创新活动,这种创新思维障碍主要有两大类:一类是偏见思维,一类是定式思维。正因如此,培养学生的创新思维显得十分重要。综观新课程高考化学考查的热点内容,不难发现,创新思维方法和技巧的考查是重点,笔者通过实际教学尝试并体验,觉得通过化学计算题的解题专题训练培养学生的创新思维方法和技巧是一条有效的途径。
在中学化学计算题中,最具特色的题是一题多解题,从以下例题的分析中可以看出,由于解答不同计算题时的思维方式不同,即使同一类题型,其解法也不完全相同。
一、求同思维
求同思维又称聚合思维或收敛思维,就是从同一来源材料出发,井井有条地探求正确的答案的思维过程和方法。在解答化学计算题时,常见的“多题一解”即是此种思维方式的体现。
例1:有Cu和CuO的混合物100g,在H2气流中充分加热后得残余物为96g,求混合物中有氧化铜多少克?
例2:有KCl和KI的混合物2g,制成溶液后,通入适量氯气,充分反应后,将溶液蒸干,得残渣1.65g,求反应中用去氯气多少克?
例3:有CO和CO2的混合气体16mL,在盛有30mL氧气的密闭容器中燃烧,反应后总体积为34mL,求混合气体中CO为多少毫升?
分析以上三个例题,可看出反应前后都存在固体(或气体)质量(或体积)的差量,因而可采用同一种方法,即“差量法”求解。这就是常见的“多题一解”。
二、求异思维
求异思维又称扩散思维或发散思维,就是从同一来源材料出发探求不同答案的思维过程和方法。它有众多表现形式,例如结构发散、因果发散、属性发散、关系发散、功能发散等多种形式。它不同于收敛思维,两者既矛盾又统一。发散思维用于创造新点子和新想法,提供更多的选择,形成更多的方案,经过收敛思维的加工整理,形成最佳的方案,两者相辅相成,结合使用创造出更新的解决方案。常见的“一题多解”的方法解答化学计算题就是此种思维方式的最佳表现。
例4:在溶液中含有铁的氯化物1g,使其和过量的硝酸银溶液反应,可得沉淀物2.65g,求此氯化物是FeCl2还是FeCl3?
此题有五种解法,如采用比例法、代数法或十字交叉法等进行求解,都会殊途同归,得到同一答案。
三、转向思维
转向思维又称等效思维或迁移思维,是一种变通思维能力,是指在化学计算中,依据已知条件、未知求问,能做出恰当的等效或迁移变换,提出不同的巧妙解法。
例5:在一定质量的BaCl2溶液中,逐滴地加入密度为1.45g/cm3的硫酸,当加入的硫酸与BaCl2恰好完全反应时,所得溶液的质量与原溶液的质量相等,计算硫酸溶液物质的量浓度是多少?
分析:在这个计算题中发生的化学反应为:BaCl2 H2SO4=BaSO4↓ HCl。当H2SO4和BaCl2恰好完全反应时,所得溶液为盐酸,依据题意存在以下关系:
BaCl2溶液质量=盐酸溶液质量
把上述关系依据质量守恒定律迁移变换为:
H2SO4溶液的质量=BaSO4的沉淀质量
使已知条件和未知求问直接建立联系,能使解题具有技巧性。此解法中设物质的量浓度为cmol/L,加入H2SO4溶液体积为1L,则
1.45g/cm3×1000cm3/L =233g/moL×c
C=6.22 mol/L
四、逆向思维
从前向后的思维方法称为正向思维,从后向前依次倒推的思维方法叫逆向思维。逆向思维是不采用通常思考问题的思路,从相反的方向去思考问题,通常逆向思维能出奇制胜,取得突破性解决问题的方法。逆向思维是一种重要的科学思维方法,解化学计算题时,既要用正向思维,也要用逆向思维,这样可以培养思维的辩证性。但长期正向思维往往会导致思维定式,因此着意培养逆向思维能力会克服这一弊端。
例6:将0.8 mol CO2 通入1.0 mol NaOH的溶液中,充分反应后生成Na2CO3、NaHCO3各多少?
分析:运用正向思维解题的过程是:2NaOH →Na2CO3→NaHCO3
1.0mol NaOH 生成0.5mol Na2CO3,耗用0.5mol CO2,剩余0.3 mol CO2,又耗用0.3mol Na2CO3,生成0.6mol NaHCO3,最后得到0.2mol Na2CO3。
若运用逆向思维,则解题的过程为:CO2→NaHCO3→N a2CO3
0.8 mol CO2生成0.8 mol Na HCO3,耗用NaOH 0.8 mol,剩余0.2 mol NaOH 又与0.2 mol NaHCO3反应,生成0.2 mol Na2CO3,最后得到0.6 mol NaHCO3。
通过以上两种不同解法对比,可以看出,正向思维的常规解法,层次清晰,但较为麻烦;逆向思维的反常解法,计算简便,且可迅速获得答案。
对于有些计算题,只靠正向思维是行不通的,这时就必须采用正向思维和逆向思维相结合或以逆向思维为主的方法,才能获得成功。逆向思维是求异思维,求异才能创新;善于逆向思维,才能找到创新的途径。长此以往,创新思维技巧会自然形成,这也正是新课程所追求的。
(甘肃省通渭县常河职业中学)