張厚峰
一、問題的提出
經(jīng)常見到這樣的場景:一道很有把握的題,學(xué)生卻做錯了,在懊惱之余,便把這種失誤歸咎于粗心大意審題不清。事實上,這往往是思維定式惹的禍。學(xué)生習(xí)慣于用自己熟悉的思維方式去解決問題,但這樣容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)的“負(fù)遷移”作用,因此思維定式的副作用必須引起師生的重視。高考中這類錯誤屢見不鮮,因為命題者通常會極力避免“舊題”,即使熟悉的“舊題”,也要改造出新意。由此可見,了解思維定式的產(chǎn)生原因,充分利用思維定式的“正能量”,盡量避免“負(fù)遷移”影響,對培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),提高高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。
二、學(xué)生常見的錯誤示例
例1 下列物質(zhì)中能跟新制氫氧化銅溶液反應(yīng)的是( )
A. HCOOH B. CH3COOH
C. CH3CH2OH D. CH3CHO
評析:學(xué)生看到新制氫氧化銅溶液會想到官能團(tuán)醛基(-CHO)的性質(zhì),往往漏選乙酸,殊不知氫氧化銅是堿,可以與羧酸發(fā)生中和。
例2 霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制細(xì)胞增殖最常用的藥物,它在酸性溶液中能發(fā)生如下反應(yīng):
下列說法中正確的是( )
A. 1molMMF與足量NaOH 溶液共熱,最多可消耗3molNaOH
B. 可以用NaHCO3溶液區(qū)別MMF與化合物Ⅰ
C. 化合物R 的分子式為C6H12NO2
D. MMF分子中含有三種官能團(tuán)
評析:很多同學(xué)不假思索就選擇了A選項,因為MMF化合物中有兩個酯基和一個酚羥基,教師經(jīng)常強調(diào)每摩爾酯基水解消耗1molNaOH。殊不知本題另辟蹊徑,改變了課本思路。本題中與苯環(huán)相連的酯基在堿性條件下水解生成的羧基和酚羥基都可以與NaOH反應(yīng),所以1mol酚酯基水解消耗2molNaOH。
三、思維定式產(chǎn)生的原因
(一)思維定式是學(xué)生認(rèn)知過程的必經(jīng)階段
思維定式是一種常見的心理現(xiàn)象,即按照已有的固定思路去考慮與解決問題,它是我們在認(rèn)知過程中的必經(jīng)階段,具有正面意義。在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生通過不斷學(xué)習(xí)和鞏固,形成了大量的思維定式;通過升華,突破舊的思維定式,又形成新的思維定式。當(dāng)學(xué)生面對新的情境和問題時,總是嘗試著用已有的思維模式,也就是利用自己的思維定式去分析和解決問題。如果成功,則獲得暫時的認(rèn)知上的平衡;如果失敗,認(rèn)知上就產(chǎn)生沖突,也就是有了思維障礙。由此可見,思維定式在學(xué)生分析化學(xué)問題、深入理解化學(xué)知識和學(xué)習(xí)新的化學(xué)知識的過程中都起著舉足輕重的作用。
(二)思維定式產(chǎn)生的直接原因往往是過度訓(xùn)練
教師在講授某種題型之后,會歸納出此種題型的特點和相關(guān)的解題思路,課后往往會布置相當(dāng)數(shù)量的類似題型的習(xí)題以鞏固這個知識點。這就埋下了產(chǎn)生思維定式的種子。當(dāng)學(xué)生再碰到符合此類特征條件的題目時,往往會不假思索地套用該方法,而忽視了題目中其他條件有可能發(fā)生的變化。由此可見,教學(xué)過程中對知識點的過度訓(xùn)練雖然能增加解題的熟練程度,但是也會增加形成思維定式的隱患,這也是思維定式“負(fù)遷移”作用的源頭。
(三)思維定式產(chǎn)生的本質(zhì)原因——忽視概念、規(guī)律的內(nèi)涵與外延
在教學(xué)過程中,教師會讓學(xué)生快速掌握某個結(jié)論(一般是二級結(jié)論,這些結(jié)論有使用的前提條件),可以快速、準(zhǔn)確地解決相關(guān)題目,所以教師樂教,學(xué)生樂學(xué)。但久而久之學(xué)生只記住了結(jié)論,形成了思維定式,忽視了這些結(jié)論的前提與內(nèi)涵外延,要知道,“真理往前一步往往是謬誤”。化學(xué)平衡中的“ 等效平衡”是學(xué)生比較頭疼的問題。等效平衡,即在相同的條件下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,還是從既有反應(yīng)物又有生成物開始,最終達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)是相同的。
例3 在體積不變的密閉容器中投入1mol PCl5,在200℃發(fā)生如下反應(yīng):PCl5(氣)? PCl3(氣)+Cl2(氣),平衡時PCl5轉(zhuǎn)化率為M % ,PCl5 的含量為n1 mol。若最初投入2mol PCl5,平衡時PCl5的轉(zhuǎn)化率為N %,PCl5的含量為n2 mol,則M % N%、n1 n2?
評析:加入2mol PCl5所到達(dá)的平衡,可以等效為先將體積增大1倍到達(dá)的平衡狀態(tài),該狀態(tài)與開始加入1mol PCl5是完全相同的平衡狀態(tài),然后再將體積壓縮恢復(fù)到原來的體積,增大壓強平衡向體積減小的方向移動,即平衡向逆反應(yīng)方向移動,PCl5的分解率減小,故M%>N%,但PCl5的含量增加,故n1< n2。
四、避免思維定式“負(fù)遷移”的方法
(一)改善思維定式“負(fù)遷移”的有效途徑——培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力
發(fā)散思維又稱開放式思維,指根據(jù)已有大量信息,不墨守成規(guī),對信息進(jìn)行多層次、多途徑、多方位的加工,提煉出不同于一般思路的解決方案。發(fā)散思維可以明顯改善學(xué)生的思維定式。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),發(fā)散思維訓(xùn)練的關(guān)鍵在于選擇匹配的發(fā)散點,要求難易適中,重點突出,時間允許。例如,稀硝酸與足量的Fe反應(yīng),及稀硝酸與少量的Fe反應(yīng),以及1molFe與含5molHNO3的稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物的判斷,然后把稀硝酸改為氯氣,請學(xué)生回答結(jié)果又會怎樣?這時大多數(shù)的學(xué)生都會錯誤地認(rèn)為當(dāng)氯氣過量時產(chǎn)物為FeCl3,氯氣不足時產(chǎn)物為FeCl2。殊不知Fe與Cl2反應(yīng)不管Fe的量多少,產(chǎn)物都是FeCl3。這樣的課堂既讓學(xué)生感受到思維的魅力,又訓(xùn)練了解題技巧,可謂一舉多得。
(二)采取“變式訓(xùn)練”“一題多解”“一題多問”可以有效防止“過度訓(xùn)練”引起的思維定式
在高中化學(xué)教學(xué)過程中,不可避免地會進(jìn)行相當(dāng)數(shù)量的習(xí)題訓(xùn)練,如在訓(xùn)練過程中通過變式訓(xùn)練,或有意讓學(xué)生一題多解、一題多問,則可以有效改善思維定式。以下是課堂實錄。
例4 通過下列實驗裝置來探究N、C、Si的非金屬性強弱。問題1:判斷N、C、Si的非金屬性強弱的依據(jù)。學(xué)生答:可以用最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性的強弱來判斷。問題2:可以選擇哪些試劑檢測A、B、C處液體?學(xué)生答:可以用HNO3、Na2CO3溶液、Na2SiO3。問題3:在實驗過程中試管C有什么現(xiàn)象?學(xué)生答:會有白色沉淀出現(xiàn),因為生成了H2SiO3。問題4:實驗中 D裝置的作用?問題5:分別寫出燒瓶B中和試管C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。問題6:有學(xué)生認(rèn)為此實驗還存在不嚴(yán)謹(jǐn)性,請指出存在些什么問題,如何改進(jìn)?(稀硝酸具有揮發(fā)性)
五、結(jié)論與建議
將審題不清簡單歸咎于粗心大意是膚淺的,思維定式是導(dǎo)致學(xué)生審題不清的重要原因,需要在教學(xué)中予以重視。思維定式是認(rèn)知過程的必經(jīng)階段,沒有必要視其為洪水猛獸。關(guān)鍵在于對思維定式產(chǎn)生的“負(fù)遷移”作用引起重視,要分析思維定式產(chǎn)生的原因,如過度訓(xùn)練、忽視概念、規(guī)律的內(nèi)涵與處延,等等。筆者認(rèn)為,課堂上有效地開展發(fā)散性思維訓(xùn)練,課后進(jìn)行變式訓(xùn)練、一題多解、一題多問等可以避免這種“負(fù)遷移”傾向,真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。endprint