戚曉英
創造性思維是指能夠運用已有的知識進行分析、推理、綜合、聯想、想象等思維活動,獲得新知識,得出新的結論、規律。化學創造性思維是在化學思維活動中,提供新穎的、有價值的成果的思維。化學科學和化學學科教育本身就具有突出的創造性特征。根據最新統計,世界上化學合成的物質達五千種,而且還在不斷地增加。因此,可以說是化學創造了人類物質文明。例如,泡沫塑料的合成改變了人類的生活方式。而每一種物質的誕生,都是化學創造性思維和實踐的結果。化學創造性思維包括化學發散思維、化學直覺思維和化學靈感思維,它是以上幾種思維統一、交融的最高形式。它是以化學抽象為基礎,具有靈活性、獨創性和敏捷性。當然,它也離不開化學形象思維,只有形象豐滿、逼真、生動、確定,才能既突出本質特點,又有視覺效果。
在全面推進素質教育的今天,學好化學,要有創新,就更離不開化學創造性思維。我們知道化學學科教育為其提供了豐富的材料。它有著豐富的內容,包括元素無機知識、有機知識、化學實驗知識等,本身就蘊藏著創造性的思維。此外,化學創造性思維的培養是需要在實踐活動中進行的。開展課堂教學的同時,加強課外實踐活動,包括化學實驗探究、化學信息搜集等。要以學生為主體,讓學生提出問題、解決問題,并進行自我評價。當然,化學創造性思維的培養還需要分階段進行,要根據學生年齡不同、認知水平不同和思維能力不同的發展階段而分不同的階段。在高中階段,學生的化學抽象思維逐漸增多,而思維過多缺少發散,我們要根據學生的特點,有側重地加以培養。
一、化學發散思維能力的培養
發散思維又稱擴散思維,是指沿著各種不同的方向去思考,重組當前信息和記憶中的信息,產生新的信息。從化學學科特點看,概念、性質、反應多,知識點較分散。如果不能將知識點形成“點—線—面”的整體系統,就難以真正學好化學。中學化學是一門邏輯性較強的學科,把實驗、理論、性質緊密結合進行邏輯推理,是一種獨特的思維方法。在解決化學問題時,要從不同的角度去思考,換而言之,就是說思維要發散。
化學發散思維有其特有的特點。它要求抓內在的聯系進行發散。如化合物中結構—性質—用途等內在聯系,層層推進,才能抓住本質。另外,還要把握問題的多層面進行發散。化學學科所涉及的主要是物質的一些反應,理論是從實驗中總結出來的除此之外,要理論聯系實際進行發散。如銀的項鏈戴久了會發黑,我們只要用牙膏或雞蛋清洗一下,就會重現一條嶄新的項鏈。
化學發散性思維在不同的學習中,也有不同的對策。我認為在化學基本概念與理論學習中,我們要理解發散、比較發散和應用發散。理解發散,首先要理解好化學的基本概念,把握好其中的關鍵字句。其次,還要比較發散,將一種概念納如概念體系,并比較相關概念,可利用發散思維中的縱向思維、橫向思維和跳躍思維,加深對概念本質含義的把握。
例如,在元素及其化合物學習中,我認為首先,要對知識進行歸納整理,形成完整的知識體系。因為元素化合物內容多而瑣碎,記憶和掌握較為困難。正如尋找一粒珠子很困難,但如果把許多珠子串成珠鏈,就容易找到。從任何一點出發,都能“牽一發而動全身“地發散開來,相關知識就會信手拈來。其次,要把握好位—構—性—用的聯系,抓好典型,舉一反三。再者,可以利用物質轉化關系,把握各種化學反應,從而形成既集中又發散的知識網絡。
二、化學直覺思維的培養
直覺思維是對客觀事物及其關系的直接理解和認識。而作為創造性思維的直覺,它有感性直觀和理性直觀。邦格在《直覺與科學創造》中把直覺分為四種類型:感覺式直覺、想象式直覺、理性直覺和評價直覺。化學的直覺思維是指對化學知識的一種感性認識和理性直觀。
化學的直覺思維往往是非邏輯性的思維。例如苯分子的環狀結構的發現。在1865年,據說勘庫勒思考苯的結構問題已有12年之久,直到有一天他給他準備出席晚會的夫人戴項鏈(環狀),弄了很久才把它扣上,那天晚上他在壁爐邊打瞌睡,爐子里即將熄滅的柴火冒出點點火星,就像蛇的眼睛在黑暗中閃爍,原子和分子們開始在他的幻覺中跳舞,一條碳原子鏈像蛇一樣咬住自己的尾巴,在他眼前旋轉。猛然驚醒后,他明白了苯分子的結構是一個環。
那么,我們如何培養化學直覺思維呢?直覺基本上是一種猜測。首先,我覺得大膽猜測是非常重要的。由已知猜測未知,由部分猜測主體,由條件猜測進程和結果。就像勘庫勒發現苯分子的結構一樣,如果他不進行大膽地猜測,即使做到這個夢,也不會聯想到苯分子的結構就是環狀。無論是搞化學科研還是做化學題目方面,大膽猜測通常會帶來意想不到的結果。如居里夫人在鐳元素測定之前四年就宣布這個元素的存在,并建議把它命名為鐳。正是這種大膽的猜測,才成就了她偉大的事業。當然,猜測不是信口開河,而是有一定的知識根據。再此,適當地進行跳躍性思維也是非常重要的,這樣才能有利于直覺思維的培養。因為直覺思維是非邏輯性思維,是沒有具體的推理步驟的,本身就蘊涵著跳躍性的思維。除此之外,我認為培養一個人的藝術素養對直覺思維的培養起著輔助的作用。假如一個人會彈鋼琴或拉小提琴或繪畫藝術,在他的心理深處,藝術審美情趣會和科學美感(化學美)及科學創造力相聯系。藝術想象與科學想象是沒有界限的。
三、化學靈感思維的培養
化學靈感思維是在化學學習中的一種非常重要的創造性思維。在化學學習中,經常和同學一起對某一個或某一類問題進行討論或爭辯,是促發靈感的好方法。著名俄國化學家門捷列夫在回憶學生時代的爭論時說“我永遠不會忘記那些不同意見的爭論,它大大磨練了我們。”我想元素周期表的發現和他那種經常與人爭辯問題是分不開的。因為爭辯往往會促發靈感的火花。在我覺得,靈感思維的最大敵人是定勢思維。即使有時腦子里迸出一點靈感的火花,而往往被定勢思維的大水澆滅了。在我們的學習中,保持一份愉快的心情和良好的精神狀態是非常重要的。只有在化學學習中,保持愉快、活躍的氣氛,才有利于聯想和觸類旁通,才能促發靈感的火花。多開展一些有目的的創造性活動,如做課題實驗,在實踐中騰飛靈感。而靈感往往是瞬時的,稍縱即逝。抓住靈感,就得抓住機會。興趣是最好的教師,培養對學習化學的濃厚興趣,還有孜孜不倦的科研精神,才能捕捉到最佳的化學靈感。
化學創造性思維,是化學學習的靈魂,對學好化學是至關重要的。漫步在化學的殿堂,通過聯想和聯系,直覺和感知,抓住一瞬的靈感,就會收獲知識,就會創新知識。
(責編 張景賢)