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形象思维在化学实验教学中的应用研究

2020-08-07赵艳艳

卷宗 2020年18期
关键词:化学实验教学形象思维创造性思维

摘 要:形象思维在科学创造活动中起着重要作用,它有助于开发智力,还能积极推动教育教学改革。化学学科以实验为基础,实验教学包含大量的形象思维素材,化学实验教学是发展学生形象思维的重要途径。文章研究了化学实验教学中发展学生形象思维的方法,有助于促进学生形象思维和创造性思维的发展,提高化學实验教学效果。

关键词:形象思维;创造性思维;化学实验教学

基金项目:本文由2020年上海体育学院附属竞技体育学校教育教学课题中职内涵建设经费资助。

随着社会发展,教育的最终目的是培养创造性人才,而形象思维是创造性思维的一个重要因素。钱学森先生十分重视“形象思维学”,他以科学家的视野考察人类的思维形态,认为形象思维与科学思维都是科学研究、创新思维所不可或缺的思维形态。形象思维是引发科学创造的重要动力。形象思维奠定了科学创造的经验基础和情感基础。

1 什么是形象思维

形象思维是通过对事物的表象加工改造、进行取舍时形成的思维,以反映事物的形象特征为主要任务的一种思维形式。它是以形象来揭示事物本质的。林崇德认为,形象思维,即形象逻辑思维,以形象或表象为思维的重要材料,借助于鲜明、生动的语言作物质外壳,在认知中带有强烈的情绪色彩的一种特殊的思维活动。形象思维是以表象为材料进行思维,它属于认识的高级阶段——理性认识。

形象思维相关研究主要集中于文艺学、思维科学和教育学三个领域。1931年后,“形象思维”的概念由俄国传入我国,文艺理论家开始围绕文艺活动进行“形象思维”相关研究。1985年,思维科学家成为形象思维的主要研究者,他们初步建立起“形象思维学”。同时,教育学家将形象思维理论应用于教学方法改革、对学习者智力和创新能力开发研究上,对于提升素质教育起到积极推动作用。“形象思维”这个话题数次成为学术热点之一。

2 化学实验教学中融入形象思维的重要作用

以往人们往往把化学学科归为理科,在化学教学和学习中较多地运用逻辑思维能力,从而忽略了对学生形象思维能力的培养。其实化学是一门以实验为基础的自然科学,它是通过对大量实验及其现象的研究,揭示出物质的内在本质和变化规律。

帕迪利亚说过,没有观察实验,就没有化学。化学实验包括课堂演示实验、学生实验、各种课外实验。通过化学实验,能够丰富学生的视觉表象、听觉表象、嗅觉表象等多种表象。化学表象是以敏锐的观察力为前提,通过化学实验建立起来的,而化学表象的建立又是学习化学的基础。通过观察化学实验过程形成丰富的化学表象,调动学生充分利用这些化学表象进行思维,是发展形象思维的有效途径之一。学生观察时精力越集中,感知越深刻,形象思维活动也就越积极。

3 化学实验教学中培养学生形象思维的方法

3.1 设计探究实验

设计探究实验是发展学生形象思维的有效方法之一。在实验教学中,形象思维的培养和训练可随着实验操作进行和不同现象的出现设计相应问题,由浅入深,培养和发展学生形象思维能力.实验既可安排教师演示,又可让学生自己动手,引导学生观察记录现象。实验前,可设置一些同步问题,引导学生进行探究、比较、归纳等一系列形象思维过程。

例如:以上海九年级化学第二学期“碱的性质研究”授课为例,该节课的重点之一是氢氧化钠溶液与二氧化碳气体反应。但是该反应现象不明显。教师可以和学生一起进行探究实验。

1)设计探究实验。取两支试管,分别滴加少量氢氧化钠溶液,分别标记为1号和2号试管,将二氧化碳通入1号试管中,通一会,无明显现象。2号试管不通入二氧化碳气体。

提出问题:如何证明二氧化碳是否与1号试管中的氢氧化钠溶液发生了化学反应?

继续向通过二氧化碳的1号试管中逐滴滴加稀盐酸,过一会,有大量气泡产生;向2号试管中滴加稀盐酸,无明显现象。

2)科学抽象,得出结论。实验证明1号试管中的氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了化学反应。

氢氧化钠与二氧化碳反应现象不明显,但是经过上述探究实验,就有了丰富的形象素材及直观的实验现象,不仅激发了学生学习兴趣,而且学生可以动手操作,动脑思考,主动积极地思维。

化学探究实验是以教师为主导,以学生为主体的形象思维训练过程,通过引导、探究、训练,使学生积极主动地进行学习,既培养了其形象思维等多种能力,又强化了动手技能,同时启发了学生的探究精神和创新意识。

3.2 采用计算机模拟实验,发展学生形象思维

当课堂实验条件不具备、实验危险性较大、实验物质毒害较大等情况下,教师可以使用计算机课件模拟化学实验。它能将实验装置的安装、实验步骤、实验现象等细节生动形象地进行展示。还可对分步实验、错误或不规范的实验进行模拟。

此外,探索化学微观世界、学习化学反应机理的时候,教师可以利用电脑程序加以模拟,模拟和放大物质结构,动态展示化学反应过程中微观粒子的行为,将一些抽象概念和微观世界现象运用动态画面转化为直接的形象,将一些不便演示的现象、无法描述的知识点以视频或动画的立体信息形式传送到学生的大脑中,使微观过程宏观化。这些都有助于学生在生动、形象的学习氛围中形成丰富的表象思维。

3.3 借助先进实验设备,发展学生形象思维

2020年初,不少城市启用了红外热成像体温监测系统。红外热像仪可以让我们直观地看到各种热现象,从而能够以不一样的视角来观察事物。热成像技术在化学教学中也被广泛应用。氢氧化钠溶解、稀释浓硫酸、酸碱中和反应、金属钠与水的反应等放热反应,均可借助红外热成像摄影技术,我们可以观察到这些反应中的温度变化,更直观的理解反应热的概念,便于发展学生的形象思维。

3.4 利用家庭小实验,发展学生形象思维

家庭小实验,可促使学生将生活实践与化学知识紧密结合,丰富形象思维素材。如食醋可代替实验室中的酸,鸡蛋壳可代替实验室中的碳酸钙,还有苏打、小苏打、洁厕灵、油烟净、柠檬等材料;矿泉水瓶、眼药水瓶、针筒、吸管等实验器材。在安全第一的条件下,学生可在家进行家庭小实验,或把材料带到学校,在教师指导下进行实验。

教师还可将课本的验证性实验改为探究性实验,引导学生在实验探究中仔细观察实验现象,调动视觉、听觉等感官,使学生更好地进行形象思维,更好地理解化学知识,促进认识的飞跃,使自己的形象思维能力得到更高程度的提升。化学实验教学中培养学生形象思维,应在学生扎实掌握化学基础知识、基本操作技能的基础上进行,注意实验安全,不可急于求成。让学生在潜移默化中凭借科学的观察能力,发展利用各种感官进行观察和感受实验现象的能力,使形象思维成为一种基本素养,引发创新思维,发挥化学学科育人价值。

参考文献

[1]杨雁斌.创新思维法[M].华东理工大学出版社,2000.

[2]林崇德.教育的智慧:写给中小学教师[M].开明出版社,2000(07).

[3]林晓芝.1931年后我国形象思维研究综述[J].成都理工大学学报(社会科学版),2017(5):46-51.

[4]何翔.化学教学中形象思维的应用[J].化学教与学,2010(12):11-12.

作者简介

赵艳艳(1982-),女,汉族,在读博士,高级讲师,研究方向:化学教育、化学教学。

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