化學教學中形象思維的應用

何翔

（無錫市教育研究中心江蘇無錫214001）

化學教學中形象思維的應用

何翔

（無錫市教育研究中心江蘇無錫214001）

形象思維是利用感官直接接受具體形象信息的思維加工過程，在理科教學中，人們更多的注重邏輯思維而忽略形象思維過程，本文從化學學科的特點出發，較系統地論述了形象思維的化學素材、形象思維的教學模式和實施形象思維教學的重要意義。

形象思維；形象材料；科學方法論；創新能力

一、問題的提出

形象思維是利用感官直接接受具體形象信息，然后在頭腦中形成表象，再利用這些表象進行類比、聯想、概括等思維加工而獲得認識的過程。談到化學教與學，人們總是認為，化學是一門理科，分析問題時更多地運用邏輯思維，以推理、判斷等手段加以解決。實際上，化學是一門實驗學科，眾多的概念、理論，反應規律等都是建筑在實驗及事實的基礎上，這使得化學學科又具文科的特點，想象和記憶的知識較多。所以，在化學教學中以豐富的形象信息展現，充分發展學生的形象思維能力，是符合化學認知規律的。

二、化學教學中的形象材料

形象思維的特征是用形象材料來進行思維，而形象材料的最主要特點是直觀性和具體性。中學化學中的直觀和具體材料極其豐富，幾乎可以包含于化學知識的各個領域。一般說來，化學中的形象材料有以下幾種類型：

1.化學直觀

一是指可觀察的各種實物樣品，例如學習煤、石油及其綜合利用時，可以展示泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤四種煤；原油、汽油、煤油、柴油、潤滑油、重油、石蠟、瀝青等和各種塑料、纖維、橡膠材料。二是指各種圖表，例如元素周期表，氨的產率與溫度壓強關系表，溫度、壓強與反應速率(或平衡轉化率)關系曲線圖等。圖表的展示，可以是直接的，也可以用幻燈、實物投影儀、多媒體放映。

2.化學模型

這里主要指原子結構、分子結構、晶體結構以及共價價鍵模型。例如各種電子云的模型，四大晶體實物模型，各種有機物比例、球棍模型等。

3.化學實驗

包括教科書上各個演示實驗，學生實驗，同時，我們可創造條件，有目的增加補充實驗，進行實驗改革和創新，力求操作更簡便，現象更明顯。

4.化學模擬

許多物理、化學變化的機理，可用電腦加以模擬，使微觀過程宏觀化、直觀化。例如溶解平衡的建立和破壞的模擬，乙烯分子的加成和加聚反應過程的模擬等。

三、形象思維的教學模式

從直觀、具體的材料著手研究化學，是化學教學的一大特點，形象思維的訓練和培養可以和科學方法論結合起來，一般的操作模式可以為：提出問題→展示形象材料→現象和事實的處理→科學抽象(比較、分類、歸納和概括)→得出結論→應用或驗證。具體操作時，我們可以隨著操作進行和不同現象的出現設計系列問題，由淺入深，由表及里，使學生形象思維水平穩步提高。

例如，二氧化硫性質的這課教學中，為了讓學生認識二氧化硫的物理性質(顏色、狀態、氣味、水溶性)，掌握二氧化硫的化學性質(酸酐、還原性、氧化性、漂白作用)，可以設計下列系列實驗：

(1)展示一瓶二氧化硫氣體，逸出少量讓周圍同學聞氣味。

(2)一大試管二氧化硫氣體倒置于盛水的大燒杯中。

(3)取一試管加入2mL二氧化硫飽和溶液，(A)聞氣味，(B)滴入2～3滴紫色石蕊試液。

(4)氯化鋇溶液先加入二氧化硫飽和溶液，再滴入幾滴溴水。

(5)氫硫酸溶液中加入二氧化硫飽和溶液。

(6)品紅溶液中加入二氧化硫飽和溶液，加熱，再冷卻。

以上實驗既可安排教師演示，又可讓學生自己動手，然后引導學生觀察記錄現象。實驗前，可設置一些同步問題，引導學生進行探究、比較、歸納等一系列形象思維過程。如操作實驗(4)時，讓學生依次思考下列問題：(A)氯化鋇溶液中加入二氧化硫飽和溶液后為什么無明顯現象？若再滴入少許氫氧化鈉溶液后有無出現沉淀？若有，是如何反應的？(B)再加入溴水后產生的白色沉淀是什么？如何產生的？(C)寫出溴水和二氧化硫水溶液反應的化學方程式，從電子得失的角度說明二氧化硫起了什么作用？課堂教學中，有了豐富的形象素材及直觀、明了的實驗現象，大大激發了學生學習興趣，同學們動手又動腦，在教師的引導下，主動積極地思維，從而概括出二氧化硫的重要性質。

以上操作模式，實際上是一種實驗探究過程，其特征是從化學學科的特點和辯證唯物主義認識論觀點出發，以學生為主體，教師為主導，形象思維訓練與獲取知識有機地結合起來，通過引導，探索，訓練三結合的形式，使學生生動、活潑、主動地進行學習，既培養了思維能力，又強化了動手技能，同時萌發了探索精神和創新意識。

四、發展形象思維教學的意義

形象思維教學，為學生提供了豐富的直觀素材，課堂上呈現一種生動、形象的情景，從而大大激發了學生學習的興趣，提高學生的理解能力，使化學課變得有聲有色又有實效。

1.發展形象思維有利于激發學生學習化學的興趣

形象思維教學，提供的素材是具體的、直觀的，現象是明確、趣味的，這種情景中，學生興趣必然增加。在教師及時引導下，學生對某一現象、某一事物的觀察，自然會提出疑問，去思考，去探索，從而產生學習的動力。例如，為了比較氯水、二氧化硫漂白作用，可安排學生做實驗：向兩只品紅溶液試管中分別滴入氯水、二氧化硫水溶液，振蕩，再分別加熱，冷卻；另兩只盛石蕊試劑的試管中，分別滴入氯水、二氧化硫水溶液。該實驗，出現了豐富的顏色變化，十分吸引學生的注意力，學生求知欲高漲，自然會想到為什么？是什么？通過分析，比較，概括出氯水和二氧化硫漂白的原理及條件。

2.發展形象思維有助于理解概念、理論，提高教學效果

許多概念，理論乃至物理、化學變化規律的認識，往往離不開形象思維。教學中可以通過實驗、展示模型、電腦模擬等，使微觀過程宏觀化，抽象概念、理論形象化，再通過舉例、聯想、類比、概括，使化學易學易懂。例如離子反應概念和離子方程式的書寫這一節內容，總給學生一種人為硬性規定的感覺，學生的學習主動性、積極性差，難以掌握，我們可以運用電腦模擬可溶性強電解質、沉淀、弱電解質的電離狀況，模擬兩電解質微粒在水溶液中反應情況，使學生深刻理解了離子反應的概念，離子方程式的本質含義及為什么有的物質可寫出離子，有的物質則只能用化學式表示，為正確、熟練書寫離子方程式打下了堅實的基礎。

3.形象思維有助于學生萌動創新思維

形象思維的中間環節有觀察、類比、聯想，通過聯想，就可能發現新的問題，新的事物，從而萌發了創造性思維。在化學教學中，鼓勵學生在實踐中有敢于提出問題，善于發現問題，多問幾個為什么，對問題認真思考，提出新的想法。

五、改進教學方法，發展形象思維能力

形象思維在化學教學中是一種行之有效的方法。為了有目的地培養學生形象思維能力，我們應該努力改進教學方法，為發展學生形象思維創造條件。

1.研究課標、教材，豐富形象材料

課堂教學中，以直觀、具體的形象材料，展示或操作，讓學生觀察、充分認識表象，這是形象思維的基礎，可以說離開形象材料，形象思維就猶如空中樓閣，使教學氣氛沉悶單調，教師是知識灌入機，學生成了知識接受器。所以，我們在教學實踐中，要認真鉆研教學大綱和教材，除了教科書上的規定的實驗、掛圖、模型外，根據實際情況，努力創造條件，設計創作出更多、更有利于學生認知的形象材料。如補充實驗，改進原有實驗，設置邊講邊實驗，自制各種模型，圖片、表格，用電腦模擬微觀過程等等。有了豐富的形象材料，教學中可應用自如，學生學習時把知識有機地聯系起來，順利展開形象思維。

2.訓練學生幾種思維方法

有了生動的形象材料，學生即能進行形象思維，但是如果不能運用正確的思維法則，則可能事倍功半，效果不好。為了保證思維暢通，在教學實踐中，應該訓練以下幾種思維方法：

(1)聯想。就是由頭腦中已知的表象，認識聯系到有待探究的問題中去，聯想是形象思維的基本步驟之一，它可不受思維定勢束縛，突破常規，有很大的靈活性和發散性，與創造性思維聯系緊密。例如在教學中，運用金剛石、石墨的結構模型，可聯想它們的性質，重要用途。聯想豐富，思維流暢性好，知識掌握得牢固。

(2)類比。就是不同的事物或變化過程，由于它們內在本質相似性，可以用類似的方法加以認識，從而掌握規律的方法。正確使用類比，可遷移化學知識，活化概念，舉一反三，深刻理解掌握更多的知識。如化學平衡的建立條件、特征和移動規律，可類比遷移到溶解平衡、電離平衡、水解平衡。運用類比的手法面對新知識，學生會有親切感，熟悉感，從而增強了學習的興趣和信心。

(3)比較。即是不同事物的各個性質加以對比，確定它們的相似點和不同點，從而掌握規律的方法。比較是形象思維常用的方法。俗話說，不識貨，貨比貨。通過比較，可以掌握不同事物的共性，又可認識事物各自特點，從而深刻理解他們的本質。例如，學習磷的有關內容時，可列表比較白磷、紅磷的顏色、狀態、溶解性、熔沸點、著火點(保存法)、毒性、分子結構等，運用比較的手法，教學直觀形象，學生看得清，記得住，易于理解掌握。

在培養形象思維過程中，還應該注重基本知識的學習掌握，訓練學生的操作技能和科學觀察能力，在實踐中學會做，學會看，學會聯想，類比和比較，學會概括和抽象，學會表達，使形象思維順利展開并能逐步遷移到創新思維，培養出具有科學素質的、有文化、有創造能力的一代新人。

1008-0546（2010）12-0011-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2010.12.005