浅谈化学教学中培养学生发散思维的若干途径_高校之窗|中国高校之窗 
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浅谈化学教学中培养学生发散思维的若干途径

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3  对化学信息的选择、提取、应用

化学在“STS”教育中占有特别重要的地位,从文字、图表中提取所需的信息,敏捷地接受新知识,并能与已学过化学知识结合、重组、转换、迁移,最后解决问题的能力,是非常重要的。这些能力的形成离不开发散思维的训练和培养。在信息题教学中,教师大多采取讲解式方法,教学手段比较单一,由于缺少动感,学生听来显得枯燥乏味。如果教师能够选择一些具有创新,有思考空间的例题,不仅能够引起学生的兴趣还能训练学生的发散思维。例如,第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息回答:若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离的H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为(  )

(A)CH4·14H2O  (B)CH4·8H2O  (C)CH4·14/3H2O  (D)CH4·6H2O

本题是一道典型的信息给予题,提取信息,接受新知识后,针对“天然气水合物”这个新名词采取发散思维,联系已学结晶水合物的组成表示方法进行解题。根据题给信息,8个笼由46个水分子构成,其中6个笼各含有1个CH4分子,即CH4分子数为6,另两个笼各含1个H2O分子,即H2O分子总数为46+2=48,所以分子数比为n(CH4):n(H2O)=6:48=1:8,故B选项符合题意。

运用发散思维方法,与已学知识建立联系,进行类比推理,将分析所得的信息概括出新知识或新方法。这是解答信息给予题的关键。

4  在“一题多解”到“一题多变”中培养发散思维

在心理学和教科学法的诸种专著中,都一致承认“一题多解”是培养和训练发散思维的方法之一。“一题多解”可以在不同途径中启发、诱导学生去揭示、发现知识点的内在联系,并寻找最佳解题途径。“一题多变”是由一道原始题目从题设条件的增减、论述过程的转化、知识点的迁移、求解点的变化等角度进行演变,是对知识的巩固和升华,使原有知识在具体的应用中得到延伸。同时,训练了学生的知识应用能力和思维的发散性。例如已知:2H2S +3O2 = 2SO2 + 2H2O、

2H2S + O2 = 2S +2H2O。在1大气压,20摄氏度,将a mol H2S 1mol O2混合点燃充分反应,恢复原状态,求当产物部分是SO2,部分是S时,求所生成SO2的物质的量。
  此题的常规解法是平行反应法和分步反应法。教师可直接告诉学生,此题还有其它解法,激发学生求异思维,很快发现还有四种解法。

解法3:差量法

由2H2S +3O2 = 2SO2 + 2H2O  △n气    2H2S + O2 = 2S +2H2O  △n气

2    3     2            3      2      1              3

得△n差 = 3a/2mol

n(SO2) = n终 = n始 - △n差 = (1mol + a mol)- 3a/2 mol= (1 - a/2 )mol

解法4:原子守恒法

由于H原子和O原子守恒,得1mol×2 = a mol + 2×n(SO2)

n(SO2)= (1 - a/2)mol

解法5:电子守恒法

由于1molH2S 氧化成硫时,失去2mol电子,1mol H2S 氧化成SO2时,失去6mol电子。

得6×n(SO2)+ 2×[amol - n(SO2)]=2×2×1mol

n(SO2) = (1 - 2/a)mol

解法六:方程式直接配平法

用H2S和O2的物质的量作系数直写方程式:

aH2S + O2 = aH2O + (1 - a/2)SO2 + (3a/2 - 1)S

n(SO2) = (1 - 2/a)mol

显然,最后一种解法比较迅捷。通过这类习题的训练,学生思维先由发散到收敛,并寻找最佳解题方法。同时,学生的发散思维能力潜移默化地得到了锻炼和提高。

有题目:相同物质的量浓度、相同体积的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,分别与足量的硝酸银溶液反应,生成的氯化银沉淀的质量比为?

教师可将此题进行演变。 [变式1]:相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,分别与足量的硝酸银溶液反应,当生成的氯化银沉淀的质量相同时,三种溶液体积比为?[变式2]:相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,在其体积比为1:2:3时,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀的质量比为?[变式3]:用等体积等浓度的硝酸银溶液,分别加入相同体积的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,恰好使它们中的氯离子完全转化为氯化银沉淀,则三种溶液物质的量浓度之比为?[变式4]相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,分别与足量的硝酸银溶液反应,当生成的氯化银沉淀的质量比为3:2:1时,三种溶液体积比为?由此原始题目出发,应用发散思维对题设条件和求解点进行演变后,总结出同一类型习题的解答方法,得出解题规律,起到举一反三、触类旁通的作用,同时深化了发散思维的训练。

总之,教师应充分利用化学学科的知识特点,通过各种途径,在教学中发挥学生的主体作用,努力培养学生的发散思维,使学生的思维能力得到锻炼和提高。这样不仅能保持和提高学生的学习兴趣,又培养了学生的创新意识和能力,为造就高综合素质的科技人才打下良好的基础。

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