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几类化学创新思维方法

作者:未知 时间:2012-04-30 阅读:( )

爱因斯坦说“方法比知识更重要”。要培养学生的化学创新精神和创造能力,就要重视利用课堂渗透化学创新思维的方法,使学生掌握创新思维的规律,在化学的学习过程中迸发出更多的创新思维的火花。创新思维的方法很多,能结合化学内容介绍给学生的创新思维方法有哪些呢?在此,笔者作一点粗浅的归纳。  
一、       思维逻辑创新  
⒈求同思维法    也就是“收敛思维”。即在多种事物中寻求相同的规律,或寻找解决多个问题的相同方法。具体在化学上如多题一解、多仪一用(多种仪器同一用途),多物一性(多种元素、多种物质具有相似的性质和具相似的规律)等。 多题一解:即多个题目用同一种方法解答。如已知某两个量及这两个量的平均值,求这两个量的比值的题目,都可以用“十字交叉法”。  
⒉求异思维法     即“发散思维”。解决某一问题时提出多种途径、多种方法,并比较得出最佳途径和方法。如一题多解,一仪多用(同一仪器、同一装置多种用途)等。 一题多解:同一习题用不同的方法求解。   一仪多用:如制氧装置还可以作什么?(制NH3,制CH4,加热Cu2(OH)2CO3、NaHCO3检测其分解产物......),洗气瓶还有哪些用途?(倒过来通气可用作排水集气、可作贮气瓶、不装液体用于两种气体的混合.......);水浴加热装置可以用作制银镜、制酚醛树脂、酯和糖类的水解,加上温度计可用于测定物质的溶解度等等。  
   ⒊逆向思维法   即从逆方向假设推理。可用于理论和性质推断、改进实验及解答习题等。如解某些框图推断题、步骤较多的计算题,可以由结论向前步步推出条件;又如追踪化学实验中的反常现象:通过测定反应产物的性质倒推回去。  
二、       操作方法创新类:  
 1、模拟法:摸拟某一事物进行创新思维的方法。其特点是要受原型启发,模拟出新的原型,或模拟出有所改进、用于别的方面新东西  
    2、分解法:即将某一事物分解成几个部分,分析和利用各部分的功能及特性的方法。如化学实验的加热分解、电解。这是西方的“点金术”、中国的“炼丹术”、及近现代化学发现和制取新物质、推动化学科学发展的重要方法。在教学中,要求学生在分析某化学反应原理、某有机物特定官能团的性质、某化学污染物的组成,解答过程比较复杂习题,都可以用此方法。  
3、重组法:将不同类型和功能的事物以适当方式组合起来,形成具有新功能事物的方法。这在化学上应用非常之多。  如化合反应、将不同仪器组装成具有新功能的装置、将特定性质的官能团连接到某有机载体上合成新材料及新药品、利用数学或物理方法解决化学问题......,都是重组法的应用。  
4、替换法:将原有事物中的某一部分,用其它事物的某一部分进行替换,形成具有新功能的事物。   例:⑴学习了铜丝在Cl2中燃烧的实验,可以让学生想象一下:如果将Cu丝换成镁条、铝铂、锌片,会有会么现象?⑵喷泉实验:把HCl、NH3 换成HI、HBr、HF、CO2、SO2能产生喷泉吗?再将水换成石灰水、NaOH、KOH溶液行吗?⑶CH4与Cl2的发生光卤代反应:把Cl2换成F2、Br2、I2可否?需要什么条件?再将CH4换其它烷烃、烯烃、炔烃或苯的同系物,光照下能否取代?会在哪些位置上取代?条件会不会变化?⑷将制氢简易装置的长颈漏斗改为分液漏斗可否、有什么好处?如此等等。  
 5、改变角度法:即换一个角度来观察和分析问题,有时候会有新的发现或突破。它包括正向改为逆向、平面改为立体、首尾改为中间等方法。上文提到的“逆向思维法”是其中的一种。  
  6、  类推法 :比照某一事物的道理或性质,推出跟它同类的其它事物的道理或性质。化学教学中,据已知物的性质推断类似物质的性质、解答信息题、改进化学实验等都广泛用到。  
三、       思维形式创新类    
 ⒈抽象思维法   抽象思维是“应用抽象概念进行判断和推理,认识事物一般的本质的特征及规律性联系的心理过程。” 简言之,就是将不同事物的相同 属性抽象出来,概括成普遍适用的、具一般规律性的概念的思维方法。 在化学上,将实验结果、题目条件,转化为一定的数量关系、计算式、含未知数的方程,物质的量和摩尔的提出,化学平衡表达式等数学方法应用来解决化学问题,都是抽象思维法。  
  ⒉形象思维法   是指用直观形象或表象来思考事物的思维活动。与“抽象思维法”相反,将一些抽象的、难以直接观察或想象的事物,转化为可看到、可接触、或容易想象的形态。如道尔顿的原子说、阿佛加得罗的分子说、卢瑟福的原子模型、晶体或分子结构等,都是将难以琢磨和想象的事物,利用形象思维变成了易于想象和理解的形态。  
  ⒊灵感思维法    以一定抽象思维和形象思维为基础,通过显、潜思维沟通产生创造性意象或意念的突发性思维形式。如:阿基米德在浴盘中发现了浮力定律、凯库勒受梦的启示提出了环状苯的结构,都是灵感思维的典型的例子。灵感思维一定是在对问题已经有了较深入的研究且“百思不得其解”,然后在放松状态时的突然“顿悟”。灵感决不会降临到对问题没有思考、或“浅尝则止”的人身上。我们在学习中当对某问题的思考、对反常实验的追踪、解答某个难题时,其实都产生过灵感思维。  
    总之,化学教学中要重视“化学创新思维方法”的研究,特别是注意结合化学内容将“创新思维方法”教给学生,学生的化学创新能力就会被激活,化学的“教”与“学”的过程中就会碰撞出更多的创新思维的火花,所教学生就会具有更强的化学创新的能力。  
 
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