高校物理化学课中学生思维能力的培育方法

　　思维---人脑对客观事物间接和概括的反映，它包括分析、综合、比较、概括、归纳、演绎、推理等能力[1],这种综合思维能力的培养，就要求教师在概念和原理的教学中，通过师生对物质及其变化规律的讨论，分析比较、概括而得出；同时运用归纳和演绎的方法来认识物质及其变化规律。我们都知道思维能力是因人而异的，一百个人有一百种想法，每个人的思维过程是独特的，别人可以诱导而不能替代，只有在大量的实践之中才能够得以提高。即加强课堂教学中的学生主体参与训练，以达到思维能力训练的目标。

　　在物理化学教学中培养学生思维能力主要从以下几个方面入手。

　　一、精于设计问题，激疑思考

　　在知识的海洋中疑是思之源，无问则无思，思维始于问题的产生和解决过程之中。在课堂教学中，教师应该根据教学内容精于设计地提出具有一定质疑性或启发性问题，创设良好的教学氛围，激发学生产生疑问积极思考，经过思考、分析比较来解决问题理解知识。例如：在讲授自由能判据时强调的是反应向小于零的方向进行，而前面在熵判据的学习时则强调的是反应向大于零的方向进行是否矛盾？问题的提出一下调动起学生的思维积极性，通过展开讨论使问题得以解决。这里要说明的是教师在设置问题之始要熟读教材、分析教材，抓住教材的重点、难点和关键，根据重难点设置分化点，精设每一个问题，使问题呈梯度，按知识的逻辑顺序，由此及彼，由表及里，由易到难，由简到繁，使学生连续思索，动力持久，有效地调动每个学生的思维积极性，以求良效。

　　二、思维能力训练方式

　　之所以人们在科学研究时的手段不同主要是思维方法的不同。重大的科学史实证明，没有正确的思维往往就没有科学上的新发现。门捷列夫的元素周期表建立在分类法和归纳法的思维基础上；微观结构的发现建立在模型方法的思维基础上，维纳的控制论、爱因斯坦的相对论则是建立在类比和模拟法、理想实验方法和演绎法的思维基础上[2].因此，掌握了辩证的思维方法，并实际运用于认识和实践之中，就能使我们的主体思维能力发生巨变。

　　（一）比较分析能力训练

　　概念多是物理化学教学的特点，概念之间的相互联系以及差异性是进行分析比较巩固知识和加强记忆的良方。如：功和热、体系与环境、理想溶液与非理想溶液、拉乌尔定律与亨利定律等方面进行比较分析，师生通过讨论发现各自的特点，从而把握概念的内涵和外延，达到熟练运用。作为教师在对概念的内涵的教学中注意抓住哪些易模糊或经常存在错误的认识概念，加以训练分析产生的原因，将错误扼杀在伊始。

　　（二）抽象概括能力训练

　　抽象是从许多事物中，舍弃个别的、非本质的属性，抽出共同的、本质的属性，是形成概念的必要手段。概括则是把事物的共同特点归结在一起。例如在学习《表面与胶体》时，经常做实验对比，该对比实验常选择典型的胶体 Fe（OH）3,即在上课之前制得的该胶体（放置一段时间的）拿来和课堂上新制的该胶体进行对比提出胶体的稳定性是由哪些因素影响和控制的？新制的胶体和久置的胶体形态上有什么不同？等问题的讨论，在阅读教材和教师的课件展示播放 Fe（OH）3胶体的制备、净化和电泳现象，同学们很快得出结论，胶体的稳定在于，首先胶体微粒带电，即胶体由于表面积大吸附能力强，当吸附同种电荷时带电胶粒的相互排斥使之悬浮稳定，其次胶体粒子的热运动布朗运动的扩散作用与重力作用相同时便形成沉降平衡的状态也使之不发生沉降。新制的胶体澄清，因为吸附了同种电荷。久置的胶体有浑浊和沉淀产生，原因是胶体可能吸附了异种电荷使电荷的电性中和发生聚沉。是信息论告诉我们，信息对于人脑存在着一个过程，即信息的输入、加工、提取三个过程，当一个新的信息输入时会诱发大脑的思维，通过大脑的质疑和原有的知识概念加工对比抽象概括出相关的正确或错误的判断，然后提取产生正确的或错误的结论。正确的结论固然重要，但也不能轻易地放过错误的结论。正确的结论是大脑中正确的信息相互作用的结果，错误的结论是大脑中信息的正确性受到了干扰导致产生错误的行为。解决的方法就是从教学的实际出发，加强抽象概括思维的训练，课堂中引导学生积极主动地思维，教师适时地点拨，强化大脑中正确信息的存留，加快问题的判断和解决时间。学生的认识过程大部分较短，即短时间内解决问题。

　　（三）推理思维能力训练

　　推理思维能力是建立在归纳推理和演绎推理的基础之上形成思维活动的一种能力。归纳推理是从特殊到一般，即从个别的特殊事实推出一般结论的推理。在物理化学电化学的教学中讲解导体的分类时，就是从金、银、铜、铁等金属可以通过电子转移导电，推导得到一个结论即一切金属都能够导电，并且归纳推理凡是通过电子转移产生导电的导体称为第一类导体。同理将溶液中通过离子定向移动方式导电的导体称为电解质溶液导电归结为第二类导体。演绎推理则是从一般到特殊，即从一般原理到个别特殊事例的推理。这类例子不胜枚举，如：Fe（OH）3胶体、A（lOH）3胶体、AgI 能发生丁达尔现象，产生聚沉，电泳现象，渗析作用，吸附性等性质，从而得出凡是胶体都具有上述性质的结论，举一反三就是这个道理。

　　（四）思维的整体训练

　　思维的整体训练就是在思考问题之时，能够在思维的高度、广阔、整体角度把握问题的来龙去脉。之所以说物理化学是一门基础学科，是因为它跟工农业生产、国防科技、生物制药等自然科学相关。在课堂教学和实践教学中就要理论联系实际，例如在讲述胶体、表面等章节内容时就结合油田的实际问题原油破乳、油气集输等，使学生在学习知识时感到有的放矢，增加兴趣、开阔学生的视野培养能力。

　　（五）逆向思维训练

　　逆向思维也叫求异思维，它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。1990 年意大利科学家---伏特，发现了伏特电池，人类第一次将化学能变成了电能。在此之后化学家戴维则从另一个角度反过来思考，能否将化学能转变成电能，于是进行了大量的电化学实验研究，用电解法制取了大量物质。分别发现了钠、硼、钙、锶、钡、镁等元素。这个事实告诉我们在教学中对学生强化逆向思维的训练，敢于从事物的相反面去探索、质疑，同时提高思维的灵活性、变通性，变死记硬背为理解记忆打破传统思维的束缚。

　　（六）思维动态性训练

　　就是要求思维根据不断变化的环境和条件来改变自己的思维程序和思维方向，这是一个比较高级的思维方式，它要求思维者在遇见问题之时，能够根据大脑当中的概念原理做出迅速的判断得出正确的结论。思维动态性过程是由信息、反馈、控制、变动等因素按一定思维方式结合而成。因此在教学中根据教学内容进行适时训练，在探究物质的性质，掌握物质的制备原理等教学过程中，分析反应规律的各种思维活动时采用动态平衡的观点，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。如在物理化学教学中讲解化学平衡时，对于化学反应的方向和限度的影响因素可结合典型的“氨的分子在溶液中的平衡关系”展开讨论，教学和实践中同学们已经认识到在非完全反应中，反应的最大限度是平衡，氨是极易溶于水的，红色喷泉的演示实验，让同学们进一步认识到氨跟水强烈的化学反应，当喷泉结束反应达到一定限度时氨水中存在着以下动态平衡：NH3+H2O葑NH3·H2O葑NH4++OH-该动态平衡，可以涉猎以下几个问题：（1）氨水中存在方式？溶液中有哪些微粒？液氨跟氨水有何区别？（2）如何鉴别氨气？（3）为什么可以在浓氨水中加入固体烧碱制得氨气？通过实验和问题的提出同学们的思维活跃起来，在师生共同讨论过程中，利用化学平衡观点解决了对氨的性质与其结构组成、气体制备、药品贮存、气体检验方面的问题。由一言堂演化为群言堂，在师生互动的思维动态活动方式中，提高学生分析问题和解决问题的能力，同时也使知识网络化、系统化得以强化。

　　（七）发散性和收敛性思维的整合训练

　　人们经常从不同的角度思考问题，也会经常对于某一个问题沿着不同的方向去考虑，这就是发散性思维的核心，即从多方思考求异至同的思维形式。而收敛性思维则是以集中思维为特点的逻辑思维方式，它具有同一性、程序性、比较性的三个特点。

　　在物理化学教学过程中，运用发散性思维，从一个目标出发，启发引导学生在已有知识的基础上，利用整体信息，在不同方位进行发散、论证、分析从而达到解决问题的目的。物理化学中的题型很多，其中证明题和计算题的问题在解决过程中经常是一题多解，这有利于培养学生的多角度发散思维，从不同角度、不同方位、不同途径进行论证，解决问题。收敛性思维经常作用于发散性思维之时，它长于控制发散思维，对于不着边际的幻想或空想甚至于瞎想加以抑制。因此，当学生的思维发散到一定程度，教师就要学会指导学生注意适当收敛，这是提高物理化学教学质量的重要途径之一。

　　总之，教学实践告诉我们，在物理化学的教学内容的传授过程中，只有强化学生思维能力的训练，才能培养出具有独立思考能力和自我学习能力的现代化人才。

　　参考文献

　　[1]郭青。创造性思维的培养策略[J].河南教育，2006（5）。

　　[2]黄璞，曾兵芳。在化学实验中培养创造性思维的策略[J].广西教育，2006（17）。