高中化学教学中的“顿悟”与帮助学生“顿悟”优秀获奖科研论文

1、高中化学教学中的“顿悟”与帮助学生“顿悟”优秀获奖科研论文 摘要：顿悟是灵光一现，是创造性思维与化学问题相结合，创造性地重构图景实现在原有认知上的突破与飞跃，对于高中化学学习而言其本质是学生化学素养的提升.那么，帮助学生产生顿悟一定程度上就是在发展学生的化学素养，发展学生的化学思维. 关键词：顿悟 化学素养 思维 问题表征 很多教师都有过这样的经历，一个化学问题摆在面前，苦苦思索了好久，在没有进展时，忽然“灵感”不期而至，所有的思路全部理顺了，恍然大悟，这其实就是顿悟.这种“灵机一动”，有一种转瞬即逝、可遇不可求的神秘感.其实，教育学、心理学早已对顿悟进行了研究，心理学将顿悟和创造性思维放在一

2、起，认为两者均非无中生有的凭空臆想，而是人们在面临新问题时，从原有认知和经验出发进行思考，当发现问题无法解决时，将现有的知识组块打破的短暂创造性思维的过程.虽然这个过程时间短暂，但是对新的情境创造性地构造、重建，最终实现认识上新的突破与飞跃.在化学教学中，笔者时常思考：学生有没有这种顿悟呢？学生学习化学时顿悟的关键在哪里？如何帮助学生顿悟？ 一、顿悟的关键问题表征之间的转换 从理论上讲，学生在顿悟之时其原有的思考方向和思维定式被瞬间打破，迅速摆脱并调整自我找到正确的思路.这一过程对于学生而言，必然有非常激烈的认知冲突存在，也必然有引起顿悟的导火索，即关键性因素的存在.笔者在教学实践中发现，能够

3、引导学生顿悟的关键是“问题表征之间的转换”，而且即使是同一个问题，具有不同解题思维偏好的学生选择的问题表征不一样，自然顿悟的发生也会不同. 例如，在150，105Pa时，盛有足量Na2O2的密闭容器中充入O2和CH4的混合气体，现在用电火花反复引燃保证反应充分，最终测得恢复到原来的状态时容器内的压强接近于零.根据上述信息求一求混合气体中O2和CH4的物质的量之比是多少？笔者对学生的解题思路进行梳理，发现有如下三种问题表征方式.表征1：从题干中的终态“压强接近于零”出发，联系到产物为NaOH和Na2CO3.这样表征后，将这个问题转化为方程式叠加或电子守恒的问题.只要列出总方程式，就可以完成问题的

4、求解.表征2：O2和CH4反应，反应物与Na2O2反应又生成O2和CH4，反应继续将问题表征为循环反应问题.这样表征后，将化学问题转化为等比数列的问题.解决这个问题，学生要找到每次变化时各物质间存在的关系.表征3：反应非常充分，则说明气体被Na2O2完全吸收了，将O2和CH4表征为CO和H2就行了.将这三种表征进行对比，表征1是通常解法，表征2需要学生有很好的数学功底，表征3能让人有一种眼前一亮的顿悟感. 二、顿悟的培养引导学生展开科学幻想 研究表明，保持学生对问题的新鲜感，有助于顿悟的产生.培养学生的顿悟和创造性思维，教师应着力于“调动学生的问题意识和激发学生解决问题的动机”. 例如，在讲“葡萄糖的结构”时，笔者这样引导学生：引导1：介绍燃烧法，要求学生结合分子量的测定推导葡萄糖的分子式（C6H6O6）.引导2：要求学生结合分子式对该化合物的不饱和度进行推测（不饱和度为1）.引导3：引导学生进行如图1推测.引导4：思考怎样确认羟基的数目（酯化法）.引导5：思考是否含有支链.（该环节要求学生展开想象，甚至是科学幻想，催生智慧，引发顿悟）引导6：就算知道了碳架和基团，其实还有很长的路要走：对映异构体的确定.（进一步开放学生的思维） 此外，在教学中发现，那些能深刻分析问题的学生，一定属于思考严密、思维开阔