在高中化學教學中,在加強抽象思維能力培養的同時,重視形象思維能力的培養是當務之急。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,這使得在化學教學中可以通過展現豐富的形象信息,充分發展和培養學生的形象思維能力。
首先是讓學生頭腦中貯存豐富的化學表象,加強實驗教學,是形成豐富的化學表象的重要途徑。化學實驗的全過程都呈現出豐富生動的直觀形象,從儀器裝置到藥品配置,從物質的色、態、味等性質到化學反應的現象,以及反應的條件等,都可以為學生頭腦中形成合理正確的化學表象提供大量的素材。
作為一門自然科學的基礎學科,化學在發展歷程中形成并積累了大量的專業術語和概念,包括一部分的原理和定義都是通過非常復雜、抽象的化學語言進行表述和界定的。因此,在學習化學的過程中,這些較為專業難懂的內容則成為學習的障礙。如果可以進行有效的嘗試,把原本抽象、難懂,或者無法直觀獲得的認識進行加工整理,形成易于理解和掌握的表象與圖像則可以順利地讓學習者建立起直觀的知識系統,把各個學習領域的內容進行有機整合,在頭腦中形成清晰的知識脈絡體系,從而理解掌握較為晦澀難懂的內容,達到理想的教育和學習效果。
大量的化學表象積累是進行豐富的思考和探究的前提與基礎。化學中的形象思維實際上就是依賴表象的認識作用,把抽象、難懂的內容進行加工改造,變成適宜學習者掌握的內容。在進行化學思考時,許多著名的理論或者觀點等都是通過形象思維進行理解和探究,最后獲得了驕人的成就。例如德國著名化學家凱庫勒在研究苯的分子結構時,由于過度的疲憊而倒在爐壁旁睡著了,在夢中他看見六條蛇在他面前跳著舞蹈,一會六條蛇首尾相接形成一個環,瞬間六條蛇變成了碳原子環在他面前不停地旋轉。從夢中獲得啟發的凱庫勒把夢中的形象進行整理,在畫紙上畫出了苯的正六邊形分子結構。從而使得有機分子結構的研究邁出了歷史性的一大步。凱庫勒的夢境實際上就是一種特殊的表象形式,化學研究借助于表象取得了舉世矚目的成就,形象思維的重要性不容置疑。另外,還有許多的化學研究都是借助于形象思維取得突破的,比如門捷列夫在發現化學元素周期表時,也是借助于撲克牌的形象來進行排列,從而獲得靈感的。

學生形象思維的培養可以從以下幾個方面入手。首先,鼓勵學生進行自由自在的思考,在認識原子的結構時,可以讓學生自己表述這種結構與日常生活中的哪些事物之間的關系是非常相似的。比如原子核、電子、質子、中子的關系就像太陽、地球、月亮、人造衛星之間的互相吸引圍繞旋轉的關系等。也可以讓學生提出其他的比喻和觀點。這樣可以開闊學生的形象思維,打破固有思維模式的局限性和束縛。其次,可以在講述分子時要求學生進行主動的思考、判斷和設想,同樣的分子式可以形成幾種不同的結構形式等。
另外,利用多媒體等信息技術把微觀世界無法通過肉眼進行觀察的情況進行模擬和放大。在電子顯微鏡的幫助下,可以讓學生直觀地了解許多細小的化學反應現象。同時也可以把許多高速運動的過程運用動畫模擬或者慢鏡頭的方式,緩慢地展現在學生的面前,使得過去只能通過想象進行認識的現象和事物變得簡單易懂、通俗直觀、具體形象。同樣為葡萄糖,由于種類的差異,分子結構出現了明顯的變化,如果單純通過語言的描述,學生把握它們之間的差異還是比較困難的,而借助于圖片(如下圖),比較分子式,則一目了然。
最后,還可以通過教學模型來鍛煉學生的形象思維。在講解化學鍵、分子結構、分子鏈等多種內容時,可以把塑料、石膏、金屬等材料做成的模型呈現在學生面前,使得他們可以通過這種模擬的造型來獲得形象的認識,并在此基礎上進行新的形象思考和探究。積累了大量豐富的化學知識表象之后,可以在此基礎上進行形象性思維活動,對表象進行分析、綜合、判斷、推理、抽象概括以及想象等多種認識和探究活動。
形象思維的培養還需要借助于實驗課來進行比較專業的訓練和引導。耳聽為虛,眼見為實。在進行大量的課堂理論知識講授時,實驗課給予學生直觀的印象和認識也是非常必要的補充和調節。當活生生的例子在學生眼前展現時,對書本中和課堂上所講述的內容就有了直觀的認識,并且在自己的親手操作下,一一驗證理論知識,這對學生更具有說服力和引導作用。
化學課的重要特征之一就是可以進行大量的直觀實驗,把化學反應、化學現象、化學原理展示出來。通過對化學元素的零距離接觸,對化學儀器的實踐操作,對化學現象的親眼見證,化學知識可以通過表象的形式在頭腦中留下深刻的印跡。
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(責任編輯 廖銀燕)