摘 要:逆向思維是課程改革背景下的一項(xiàng)重要培養(yǎng)內(nèi)容,其重要性越發(fā)突出。文章基于逆向思維培養(yǎng)價(jià)值的具體維度,運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法、文獻(xiàn)研究法等方法,提出教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)問題、自主實(shí)踐、剖析例題等方式組織初中化學(xué)教學(xué),落實(shí)逆向思維培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);逆向思維;培養(yǎng)策略
逆向思維也叫求異思維,是顛倒常規(guī)思維方向,從對(duì)立的方向去尋找解決問題辦法的思維,具有普適性、批判性和新穎性等特點(diǎn)。教師利用有效的教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,能使其提高問題解決效率,突破思維定式,從已知事物的相反方向進(jìn)行思考,形成新的問題解決思路,從而順利解決問題,積累豐富的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),起到促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展、提高學(xué)習(xí)效率的積極作用。因此,教師需要及時(shí)更新自身的教育理念,探索教學(xué)優(yōu)化路徑,幫助學(xué)生通過逆向思維訓(xùn)練夯實(shí)化學(xué)知識(shí),發(fā)展學(xué)習(xí)能力,為后續(xù)參與高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一、初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生逆向思維培養(yǎng)價(jià)值
1. 發(fā)展思維的深刻性
深刻性是良好思維品質(zhì)的基礎(chǔ),表現(xiàn)為對(duì)化學(xué)問題的深入思考,要求學(xué)生基于化學(xué)概念和知識(shí)的本質(zhì)規(guī)律認(rèn)真分析、深刻理解化學(xué)問題,靈活、正確地解決問題。培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維不僅是引導(dǎo)他們從另一個(gè)角度分析問題,而且要在這個(gè)過程中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提升學(xué)生思考問題的深刻性,為學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,有助于其深刻理解化學(xué)問題。例如,在化學(xué)反應(yīng)中,學(xué)生要依據(jù)已知的反應(yīng)物和生成物來推斷反應(yīng)的化學(xué)方程式,這就需要學(xué)生具備逆向思維的能力,從已知信息中推斷出未知信息。又如,酸堿指示劑是一種能夠根據(jù)溶液的pH值變化顏色的物質(zhì),可以通過觀察它的顏色來判斷溶液的酸堿性,這就需要學(xué)生進(jìn)行逆向思考,根據(jù)顏色變化來判斷溶液的pH值。這樣利用逆向思維解決問題,可以幫助學(xué)生提高解題效率,促進(jìn)思維能力發(fā)展。
2. 增強(qiáng)思維的靈活性
正向思維是指沿著人們的習(xí)慣性思考路線去思考,逆向思維則是驅(qū)使人們向事物的相反方向進(jìn)行思考。幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握化學(xué)概念知識(shí)的因果關(guān)系,形成活學(xué)活用、學(xué)以致用的辯證思想,是培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的目的。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,逆向思維可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握化學(xué)概念。例如,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)時(shí),通常會(huì)從正向反應(yīng)的角度來理解反應(yīng)機(jī)理,即反應(yīng)物通過化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物。但是,如果教師能引導(dǎo)學(xué)生嘗試從逆向思維的角度來考慮,即從產(chǎn)物出發(fā),思考它是如何通過化學(xué)反應(yīng)生成的,就可以幫助學(xué)生深入地理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和過程。由此,教師利用逆向思維培養(yǎng)手段,指導(dǎo)學(xué)生從事物的相反方向思考問題,幫助其在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,靈活地依據(jù)學(xué)科定理解決問題。
3. 提高整體教學(xué)質(zhì)量
就當(dāng)前情況分析,初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量難以提高的原因之一是學(xué)生缺少自主探究的動(dòng)力,對(duì)機(jī)械化講授方式存在抵觸心理。心理學(xué)研究表明,相較于沉悶壓抑的課堂,學(xué)生在活躍的環(huán)境下思維與智力的發(fā)展都有顯著提升。逆向思維是指打破常規(guī)思維模式的限制,從相反的角度思考問題,與慣性思維相比具有創(chuàng)造性和發(fā)散性的特點(diǎn)。在逆向思維培養(yǎng)的課堂中,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下嘗試從相反的角度思考問題,探索和研究具體的化學(xué)現(xiàn)象,并結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)基礎(chǔ)提出質(zhì)疑,表達(dá)內(nèi)心真實(shí)的想法,從全新的角度深化對(duì)理論知識(shí)的理解,促進(jìn)思維的靈活發(fā)展,充分感受化學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性,并在學(xué)習(xí)過程中遇到相同類型的習(xí)題時(shí)能夠及時(shí)變通,通過成功解決問題獲取積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這種更能凸顯學(xué)生主體學(xué)習(xí)地位的教學(xué)方式,可以提升學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的熱情,提高整體教學(xué)質(zhì)量。
二、初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生逆向思維培養(yǎng)策略
在素質(zhì)教育中,逆向思維的培養(yǎng)十分重要,它對(duì)學(xué)生思維、能力的培養(yǎng)具有積極且長(zhǎng)遠(yuǎn)的作用。因此,教師需要及時(shí)更新教育理念,梳理逆向思維的培養(yǎng)方法,讓學(xué)生在批判和反思的過程中完善知識(shí)體系。下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)逆向思維培養(yǎng)的具體方法進(jìn)行總結(jié),以供廣大教師參考借鑒。
1. 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,奠定逆向思維培養(yǎng)基礎(chǔ)
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師習(xí)慣直接導(dǎo)入學(xué)習(xí)知識(shí),并未關(guān)注學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的探究熱情和學(xué)習(xí)情況,導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量難以提高。在初中化學(xué)教學(xué)中,個(gè)體發(fā)展程度會(huì)受到教育和環(huán)境的影響,為保障逆向思維的培養(yǎng)質(zhì)量,需要關(guān)注環(huán)境的育人價(jià)值。針對(duì)初中生思維靈活、容易被新鮮事物吸引的特點(diǎn),教師可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)直觀、立體的情境,引發(fā)學(xué)生對(duì)情境現(xiàn)象的思考,激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴,為其參與初中化學(xué)探究提供充足動(dòng)力。
例如,在教學(xué)魯教版《義務(wù)教育教科書·化學(xué)(五·四學(xué)制)》(以下統(tǒng)稱“教材”)八年級(jí)全一冊(cè)“燃燒與滅火”時(shí),學(xué)生需要掌握燃燒的條件和滅火的原理,從化學(xué)反應(yīng)角度聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn),將學(xué)科知識(shí)與生活有機(jī)聯(lián)系起來,樹立正確的安全用火意識(shí)。在這一知識(shí)點(diǎn)中,破壞燃燒的三個(gè)條件是指燃燒所需的三個(gè)條件,即氧氣、燃料和著火點(diǎn)。運(yùn)用逆向思維能幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)。從逆向思考的角度來看,如果想要破壞燃燒,破壞這三個(gè)條件中的任意一個(gè)或多個(gè)即可。因此,學(xué)生需要逆向思考,從破壞燃燒的目的出發(fā),推斷出需要破壞哪些條件。教師可以創(chuàng)設(shè)以下情境讓學(xué)生思考:火災(zāi)的發(fā)生會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失,盡量避免火災(zāi)的發(fā)生或在火災(zāi)發(fā)展初期及時(shí)控制并縮小火災(zāi)的范圍或消滅明火十分重要。滅火器是重要的消防器材,不同種類的滅火器是怎樣實(shí)現(xiàn)滅火的?在真實(shí)的情境下,依據(jù)“滅火器的滅火原理”這一問題,學(xué)生需要逆向思考,從燃燒現(xiàn)象出發(fā),推斷不同種類滅火器是怎樣破壞燃燒的三個(gè)條件的。水型滅火器通過降低溫度熄滅燃燒物,吸收熱量,冷卻降溫到燃點(diǎn)以下而熄火;泡沫滅火器依靠二氧化碳泡沫進(jìn)行滅火,隔斷燃燒物與空氣的接觸,缺乏氧氣的支持達(dá)到滅火的目的。此外,通過逆向思考,學(xué)生能打破固有的思維模式,尋找不同的解決方案或新穎的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),還可以探索如何通過破壞燃燒的三個(gè)條件,發(fā)明出更加環(huán)保、高效的消防器材。這樣不僅可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分感受化學(xué)知識(shí)的重要價(jià)值,還能幫助其在掌握學(xué)科知識(shí)的同時(shí),增強(qiáng)安全意識(shí),學(xué)會(huì)在生活中正確用火、滅火。
逆向思維的培養(yǎng)能驅(qū)動(dòng)學(xué)生從現(xiàn)象倒推原理。教師依托生活情境作為導(dǎo)入素材,可以喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),確保學(xué)生的逆向思維有落腳點(diǎn),認(rèn)識(shí)到逆向思考的優(yōu)勢(shì)。
2. 巧設(shè)思考問題,誘發(fā)學(xué)生逆向思考動(dòng)機(jī)
有效提問能起到喚醒學(xué)生思維、驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極探究的作用。在培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的過程中,教師可以結(jié)合教學(xué)資源設(shè)計(jì)有價(jià)值的思考問題,合理引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,幫助學(xué)生從不同角度分析問題,結(jié)合化學(xué)原理逆向推導(dǎo)現(xiàn)象的形成過程。這樣,既能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生參與探究、分析、實(shí)踐的積極性,又能提高教學(xué)活動(dòng)質(zhì)量,使學(xué)生在輕松、和諧的討論氛圍中積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展能力。
例如,在教學(xué)教材八年級(jí)全一冊(cè)“大自然中的二氧化碳”時(shí),運(yùn)用逆向思維可以幫助學(xué)生理解二氧化碳的循環(huán)過程。通常我們了解到二氧化碳是由燃燒等反應(yīng)產(chǎn)生的。在二氧化碳的循環(huán)中,教師需要設(shè)計(jì)問題,驅(qū)動(dòng)學(xué)生參與逆向思考過程。可以從二氧化碳的生成出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考問題:二氧化碳是如何被消耗或轉(zhuǎn)化的?學(xué)生可以通過逆向推導(dǎo),理解二氧化碳是如何通過光合作用被植物吸收并轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,再經(jīng)過呼吸等過程釋放出來的。此外,逆向思維可以幫助學(xué)生分析二氧化碳循環(huán)對(duì)于地球生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化的影響。教師可以設(shè)計(jì)問題:從已知的二氧化碳含量持續(xù)升高導(dǎo)致的氣候變化出發(fā),如何通過改變二氧化碳循環(huán)來減緩氣候變化的效果?建立學(xué)科知識(shí)與生活實(shí)際的連接,驅(qū)動(dòng)學(xué)生利用逆向思維進(jìn)行分析,可以通過增加植被覆蓋、保護(hù)森林等措施,促進(jìn)更多的二氧化碳被吸收和轉(zhuǎn)化。通過這樣的逆向思考,學(xué)生可以深入地理解二氧化碳循環(huán)的原理和影響,進(jìn)而思考如何在實(shí)際生活中運(yùn)用這些概念和方法來減少二氧化碳的排放,保護(hù)環(huán)境。逆向思維有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和環(huán)保意識(shí),提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。
培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,能驅(qū)動(dòng)其從“反方向”對(duì)問題進(jìn)行探究,教師通過問題設(shè)計(jì)幫助學(xué)生在思考、實(shí)踐中深刻地認(rèn)識(shí)到問題解決不僅可以從一個(gè)方面出發(fā),還可以從不同角度對(duì)問題進(jìn)行判斷,經(jīng)歷了逆向思維的解題過程,學(xué)生將會(huì)逐漸感受到這種思維方式的便捷性,養(yǎng)成良好的思考習(xí)慣,發(fā)展逆向思維。
3. 加強(qiáng)自主實(shí)踐,鍛煉學(xué)生逆向思維能力
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的重要組成部分。隨著素質(zhì)教育的推進(jìn),在新中考、新高考中都有關(guān)于實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的考查。對(duì)此,在培養(yǎng)學(xué)生逆向思維時(shí),教師可以借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)學(xué)生靈活運(yùn)用逆向思維,指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)變化,基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)化學(xué)理論,深化對(duì)化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的了解,逐漸提高自身實(shí)踐水平,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
例如,在教學(xué)教材九年級(jí)全一冊(cè)“溶液的酸堿性”時(shí),學(xué)生需要在本課的學(xué)習(xí)中了解在化學(xué)上識(shí)別溶液酸堿性的方法,通過自主探究的方式積累經(jīng)驗(yàn),了解酸堿指示劑在不同溶液中的顏色變化。逆向思維可以幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或已知的酸堿性出發(fā),推導(dǎo)出物質(zhì)的酸堿性。教師可以通過實(shí)驗(yàn)手段組織學(xué)生參與逆向思維訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察常見的物質(zhì)對(duì)指示劑的顏色變化、金屬活動(dòng)性和酸堿反應(yīng)等現(xiàn)象,逆向推導(dǎo)出這些物質(zhì)的酸堿性;引導(dǎo)學(xué)生通過逆向思維,分析酸堿反應(yīng)的反應(yīng)物與產(chǎn)物之間的關(guān)系,通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析酸堿反應(yīng)方程式、理解離子的行為特點(diǎn),逆向推導(dǎo)出酸堿反應(yīng)中鹽和水的形成過程。逆向思維能夠幫助學(xué)生理解酸堿反應(yīng)的本質(zhì),以及反應(yīng)物與產(chǎn)物之間的關(guān)系。在良好的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)氛圍中,學(xué)生可以深刻理解酸和堿的定義、特征及化學(xué)反應(yīng)中的酸堿中和等概念。
在自主實(shí)踐中,學(xué)生的逆向思維將得到有效訓(xùn)練,其需要基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或已知性質(zhì)剖析原理,經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過程,形成良好的物質(zhì)觀念,發(fā)展逆向思維的同時(shí)深刻認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要形式和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。
4. 剖析經(jīng)典例題,啟迪學(xué)生逆向思維
在化學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到一些無(wú)法利用常規(guī)思維解決的問題,這些問題是難能可貴的逆向思維教學(xué)材料。在課堂中,教師要充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生提供針對(duì)性的練習(xí)題,帶領(lǐng)學(xué)生共同分析問題,學(xué)習(xí)運(yùn)用逆向思維解決問題的方法,幫助學(xué)生掌握解題過程,了解逆向思維的形成過程,為學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題打下理論基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)教材八年級(jí)全一冊(cè)“氧氣”時(shí),教師設(shè)計(jì)了這樣一道題:為了讓燈泡通電發(fā)熱時(shí)消耗燈泡內(nèi)的氧氣,達(dá)到保護(hù)鎢絲的目的,通常在白熾燈泡內(nèi)的玻璃柱上涂上一層物質(zhì),該物質(zhì)是( )。
(A)紅磷 (B)高錳酸鉀
(C)二氧化錳 (D)氯酸鉀
教師可以指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用逆向思維,從答案出發(fā)逆推問題。這四種物質(zhì)中除了紅磷之外,高錳酸鉀、二氧化錳、氯酸鉀全是用來制取氧氣的,而紅磷是可以在空氣中進(jìn)行燃燒產(chǎn)生大量白煙的物質(zhì),故此題選擇選項(xiàng)A。此外,教師還可以引入更多的實(shí)際應(yīng)用背景,解釋白熾燈泡內(nèi)的涂層是紅磷,不僅是因?yàn)榧t磷可以消耗內(nèi)部的氧氣,還因?yàn)榧t磷的燃燒可以防止燈泡內(nèi)部的鎢絲氧化,這樣可以讓學(xué)生深入理解這一問題的實(shí)質(zhì)和解決方法。類似地,教師可以按照此種形式為學(xué)生設(shè)置相關(guān)練習(xí),幫助學(xué)生在指導(dǎo)與講解下,意識(shí)到當(dāng)在解題中無(wú)法通過常規(guī)思維獲取答案時(shí),可以通過逆向思維的方式倒推問題,由答案入手進(jìn)行思考,降低問題求解難度。
例題訓(xùn)練能幫助學(xué)生鍛煉逆向思維,在長(zhǎng)期培養(yǎng)中使學(xué)生通過不同題型練習(xí)把握逆向思考問題的方法,有效提高學(xué)生的問題解決能力,形成適應(yīng)終身發(fā)展的逆向思維。
綜上所述,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維可以提高初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生通過學(xué)習(xí)形成適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。在具體實(shí)踐中,教師要密切關(guān)注逆向思維的形成過程,確保問題設(shè)計(jì)的合理性,兼顧不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,設(shè)計(jì)難易程度不同的問題,保障學(xué)生在思考的過程中發(fā)散思維的廣度與深度,使零散的知識(shí)系統(tǒng)化。同時(shí),教師要充分結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、思維能力等要素,合理選擇適應(yīng)學(xué)生的生活內(nèi)容作為情境素材,避免脫離實(shí)際的材料給學(xué)生造成學(xué)習(xí)壓力。這樣,通過有效的教學(xué)策略設(shè)計(jì)可以保障學(xué)生以積極、主動(dòng)的狀態(tài)參與課堂活動(dòng),建立完整的化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),逐步提高自身的逆向思維能力,為后續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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