《初中化学建设能力创生型课堂的课例研究一一初中化学思维能力的培养》文献综述人类对于思维的探讨已有一个漫长的历史,古西腊哲学家亚里士多德就曾经 对自己的思维进行过系统的分析但人类对思维作系统研究的历史却十分简短, 从冯特1897年在德国莱比锡建立第一个心理实验室开始计算起,也不过短短一 百多年1、 思维与能力的概念界定心理学家及教育学家从不同角度对思维提出过不同的见解,西方心理学家偏 重于思维过程本身,前苏联与我国心理学界偏重于思维区别于其它认识过程的特 点布鲁纳1957年给思维下的定义是:“思维是对给出的信息的超越”;巴特 莱1958年对思维的定义是:“思维是填补证据间空白的复杂而高级的技能”; 纽威尔和西蒙1972年给思维下的定义是“思维是在问题空间中进行的搜索过 程”;巴伦1988年指出“思维是在我们不知道如何行动、不知道该相信什么或 者该希望什么的时候做的事情”;斯特芬指出“思维是一些用来指导相对应的外 部环境的内在过程”,同时他又指出“思维目的是理解我们对物质和社会环境感 知力之外的东西” o从以上描述中可以看出,给思维下一个十分确切的又能使大家认可的定义难 度很大,伯尔尼等人综合各种定义,对思维作了一个比较完整的说法:“思维是 一个复杂的、多侧面的过程”。
思维主要是一个内在的(而且可能是非行为的) 过程,它是运用不直接存在的事物或物体的符号由某个外部事件所激起的;思维 的作用是产生和控制外显行为” o前苏联和我国心理学界对思维的认识是一致的认为“思维是人脑对客观事 物的本质属性及规律的间接和概括的反映”思维对事物的本质属性和规律的反 映是通过间接和概括的方式实现,所以思维的两个最基本特点是:间接性和概括 性以上两种类型的定义只是想从不同角度去揭示思维的本质,事实上,“要完 整地解释思维,必须认识到成人思维的复杂性和多样性是以长期的知识积累和技 能获得的经验作为背景的目前的研究还远远没有实现揭示思维的目的” [2]o 所以心理学家对思维本质的探讨还有一段很长的路要走能力,就是指顺利完成某一活动所必需的主观条件能力是直接影响活动 效率,并使活动顺利完成的个性心理特征能力总是和人完成一定的活动相联系 在一起的离开了具体活动既不能表现人的能力,也不能发展人的能力.但是, 我们不能认为凡是与活动有关的,并在活动中表现出来的所有心理特征都是能 力只有那些完成活动所必需的直接影响活动效率的,并能使活动能顺利进行的 心理特征,才是能力化学思维能力是在对化学事物的感觉、知觉、表象基础上,间接地概括地认 知物质及其组成、结构、性质和相互转化,以及运用的化学知识经验来构思、拟 定化学实践计划、方案的能力[1]。
2、 思维的特征(1)思维的概括性思维的概括性包括两层意思,第一:能概括一类事物或现象所特有的共性并 把它们归结起来,从而认识该类事物的性质及与它类事物的关系例如,盐酸、 硫酸、硝酸等依据其类似性质归结在一起称为“酸的通性” O第二:能从部分事 物相互联系的事实中找到普遍或必然的联系,并将其推广到同类现象中去如借 助思维,可以认识到“夏天鱼儿常常浮出水面”与“气体物质溶解性”之间的关 系,可以概括出“氧气性质”与“氧化性”、“溶解性”与“溶解度”之间的关 系在初中化学教学中经常要利用思维的概括性总结出许多结论,例如:不同物 质燃烧的现象的归纳总结,发现不同燃烧的共性,并进而提出燃烧的定义所以, 概括结论的过程不仅培养了学生归纳和概括的能力,而且结论本身又能方便学生 解决许多化学问题不同年龄的人群思维概括水平是有差异的,有感性的概括,有理性的概括 研究表明:小学生的思维概括水平处于感性的概括阶段,高中生的思维水平上升 到了理性概括水平,初中生的概括水平处于感性概括逐步向理性概括过渡的过程 中例如,对二氧化碳使澄清石灰水的理解,小学生通过实验能感觉到有火焰就 是燃烧,而初中学生通过实验能概括出燃烧的定义和条件。
像这样的事例还可以 举出许多,教学当中教师有必要引导学生实现感性概括到理性概括过渡2)思维的间接性“思维的间接性,是指思维能对感官所不能直接把握的或不在眼前的事物, 借助一定的事物和一定的知识经验来进行反映” [3]例如,看到打开浓盐酸瓶 盖就推断浓盐酸具有挥发性人们常利用思维的间接性来预测未来,例如,根据 二氧化硫与碱能发生反应的化学性质可以推断工业生产中产生的大量二氧化硫 污染物可以用碱来吸收这些不一定需要亲临现场,根据一些现象或数据,借助 于思维的间接性就可以进行判断与推算3、思维的分类思维活动是一种极为复杂的心理现象,我们种极为复杂的心理现象,我们可 以按照不同的标准,从不同角度对其分类,下面是常见的凡种分类方法1)按抽象程度分类根据思维的抽象程度及凭借物的不同,思维可以分为“直观行动思维、具体 形象思维和抽象逻辑思维” [4]I、 直观行动思维直观行动思维是指一种以实际动作、行为作为中介的思维,它伴随动作而进 行,它的高级形式是实践思维(或操作思维)这种思维的特点就是通过动作和活 动获得问题的答案化学教学过程中离不开直观行动思维没有它,学生无法将 仪器连接好,也无法将一些基本实验操作完成。
《全口制义务教育化学课程标准 (实验稿)》中提出培养学生的实验操作技能实际上就是对学生直观行动思维能力 作出了具体要求II、 具体形象思维具体形象思维简称为形象思维,它是以具体表象为材料的思维个体身上出 现形象思维后就可以脱离以前的直接刺激物和直观的动作,借助于表象进行思 考如:学生在做完某一个气体制备实验之后,能够借助记忆中实物的连接情况 将仪器图画出来,学生能够将图形中仪器装配的注意点进行分析,这些过程都离 不开形象思维长期以来,具体形象思维在初中化学教学中被忽视,更多地注重逻辑思维能 力的培养其实不然,由于初中生的心理和生理上的不成熟,具体形象思维仍然 在教学中起着十分重要的作用许多概念的形成、规律的得出、问题的解决均离 不开具体形象思维TTL抽象逻辑思维抽象逻辑思维简称为逻辑思维,它是以概念、判断、推理等形式进行的思维, 它是所有思维的核心形态,揭示事物本质属性及内在联系往往需要通过抽象逻辑 思维从事初中化学教学的教师都能深深体会到,很多概念的建立、规律的形成、 问题的解决若不借助抽象逻辑思维是寸步难行的初中阶段是逻辑推理能力培养 的关键时期,如何把握时机,有效地发展和培养学生这方面的能力是教师要长期 研究与探讨的问题。
2)按思维的创新程度分类根据思维的创新程度,人们常把思维分为“常规思维和创造性思维” [3]I、 常规思维常规思维又叫再造思维或习惯思维,它指的是根据现有的知识经验,按照常 规的方法、顺序来思考和解决何题的思维学生在学习过程中许多问题的解决就 是靠常规思维来完成例如:学生在解决化学计算问题时,常用方法:分析题中 的化学反应;找出反应中的巳知量和未知量;根据两者关系列式求解当学生遇 到这一类问题时首先就会想到这些常规方法在分析与解答元素化合物性质、化 学实验等问题过程中都有许多常规思维方法,教学中需要及时归纳与总结,因为 它有利于有效、迅速地解决问题II、 创造性思维创造性思维指的是能够获得新知识并能产生新颖的思维成果的有创见的思 维当遇到用现成的经验、常规的方法无法解决的问题时,人们往往会积极寻找 新颖的、突破常规的解决途径,这是创造思维的原动力创造性思维成果具有新 颖性、独特性且具有一定的社会价值或个人价值,它在推动社会改革和发明创造 中起着十分重要的作用我们应该纠正一个错误认识,那就是认为创造性思维只是少数人具有其实, 每一个正常人都有创造的潜力和创造的可能,我们在教学中应该鼓励学生发散思 维、逆向思维、横向思维,从而培养优良的思维品质,为创造性思维活动的开展 莫定良好的基础。
4、思维心理学理论关于思维心理学的理论有很多流派,如:符兹堡派、格式塔学派、行为主义 心理学派、信息加工理论学派等,笔者认为能直接指导初中物理教学的理论主要 有格式塔学派理论和信息加工理论1)格式塔学派理论格式塔学派对“心理经验”的解释是:“心理经验不是若干个静态的孤立的 元素的综合,而是包括了一个经过组织的、动态的、不断变化的、由相互作用着 的一些事物构成的场” [4]o所以有人把“格式塔”理解为一个整体“完形” O 格式塔学派对思维过程作了大量的研究,它对思维过程的理解是:“当个体环境 里出现尚未得到解释的紧张时,就可以说出现了问题……而思维的过程就 是这种紧张解除的过程” [4]该学派还十分重视思维和知觉之间的关系, 认为思维是知觉的一种形式心理学家苛勒通过研究黑猩猩解决问题过程,提出了 “顿悟说”他对“顿 悟”作了这样的论述:思维过程是“紧张”产生到消除的过程,由于问题情境不 断变化,出现了 “个体突然领悟了问题内在的相互联系” [4],即思维主体由于 “顿悟”而解决了问题顿悟”实际上就是我们经常提及的“灵感”,某学生 遇到一难题,冥思苦想很难找到答案,说不定停下来之后突发灵感,一下就把问 题解决了。
心理学家魏台默对创造思维和创新思维作过系统的分析与研究,他的研究十 分广泛,从儿童解决几何问题开始一直到爱因斯坦创立相对论他认为创造性思 维与“顿悟,,有关,打破旧的格式塔,建立新的格式塔,就是创造性思维形成过 程从化学的发展历程来看,“灵感”也起着重要的作用例如,诺贝尔化学奖 得主克罗托在苦思第的结构时,正是因为看到建筑师富勒的球顶建筑,突然联 想到如也可能是足球的结构,才使这种新物质的结构被发现其实“灵感”并 不是“神灵的感应”,也并不是只有天才才具有,在教学中,教师可以适当的创 设条件或情境激发学生的思考,同时鼓励学生开展较长时间的研究与探讨,引发 学生遐想,主动收集外部信息等,这些都有利于激发学生的灵感2)信息加工理论信息加工理论的基本观点是:“把人看作是信息加工处理系统,认为认知就 是信息加工认知可以分解为一系列阶段,每一个阶段可以假定为一个单元,它 对输入的信息进行某些操作,这一系列阶段和操作的产物就是反应” [4]o它把 人类的认知活动看作四个系统(感知系统、记忆系统、控制系统、反应系统)的组 合信息加工理论将人的思维过程类比为计算机运作过程,具体说是,把解决问 题的过程编成一套程序,运用电脑把它模拟出来,如果程序成功,那么它就与人 的思维过程相吻合。
当然,要编制一个能完全模拟人类思维的程序还需一段时间 这种理论有助于我们进一步理解和更好地运用形象思维和逻辑思维信息加工理论可以用来指导化学教学比如,一道化学推断题,学生阅读题 目就是感官对习题中信息的感知,感知的信息来自题中的已知信息、下来思维主 体对感知的信息作出一定的记忆,也就是大脑贮存数据、图形、关键词的过程; 然后大脑对贮存的信息作出一定的反应,正如平常所说的对题目进行分析、综合、 推理、论证并初步确定问题解决方案当然这一过程并不是一气呵成,有时要交 替进行或反复儿次,所以出现学生遇到问题一下难以找到问题解决办法的现象 以上思维过程,不仅适用于解答习题,同样适用于化学概念的形成化学规律的建 立和实验操作等过程教师抓住过程的每一环节并适时予以引导,对学生思维能 力的提高有着十分重要的作用5、思维发展理论关于思维发展的理论主要有:皮亚杰学说、信息加工理论前者多用观察的 方法,认为思维发展是一个跳跃式过程,后者多用实验的方法,注重儿童身上的 变化,认为思维的发展是一个连续的过程这些理论建立在大量的实验基础之上, 即使在某些方面观点不同,但对思维及思维发展作了较详尽的阐述,这些理论对 培养学生的思维能力具有十分重要的意义,下面对这两个理论作个简单地介绍。
1)皮亚杰学说皮亚杰学说充满着辩证思。