浅谈几类化学创新思维方法

1、浅谈几类化学创新思维方法搞要：让学生理解化学创新思维的方法，等于让学生掌握了创新活动的钥匙。本文以化学内容举例，总结归纳出化学创新思维的三类方法，一是思维逻辑创新类：求同思维、求异思维、逆向思维；二是操作方法创新类：模拟法、分解法、重组法、交换法、改变角度法、类推法；三是思维形式创新类：抽象思维法、形象思维法、灵感思维法。关键词：化学创新思维方法、思维逻辑创新、操作方法创新、思维形式创新。爱因斯坦说“方法比知识更重要。要培养学生的化学创新精神和创造才能，就要重视利用课堂浸透化学创新思维的方法，使学生掌握创新思维的规律，在化学的学习过程中迸发出更多的创新思维的火花。创新思维的方法很多，能结合化学

2、内容介绍给学生的创新思维方法有哪些呢？在此，笔者作一点粗浅的归纳。一、思维逻辑创新求同思维法也就是“收敛思维。即在多种事物中寻求一样的规律，或寻找解决多个问题的一样方法。详细在化学上如多题一解、多仪一用多种仪器同一用途，多物一性多种元素、多种物质具有相似的性质和具相似的规律等。多题一解：即多个题目用同一种方法解答。如某两个量及这两个量的平均值，求这两个量的比值的题目，都可以用“十字穿插法。例：两种质量或体积分数的溶液或气体欲混合为一定质量或体积分数的混合溶液或混合气体，求两混合成份的比例如E91年27题；两种烃的分子式及其这两烃混合物的平均分子式，求混合物中两烃的比例如E99年21题、E91年

3、42题；某元素只有两种同位素，告知两种同位素的质量数、平均原子量，求两种同位素的原子个数比如E99年广东卷4题：求铱的两同位素的原子个数比，都能用“十字穿插法求解。多仪一用：如大试管、锥形瓶、烧瓶、集气瓶、U形管加上橡皮塞和导管，都可以用作制取H2或2的气体发生装置的容器；集气瓶、试管、锥形瓶、烧瓶都可以用来搜集气体.多物一性：即多种元素、多种物质具有一样规律或相似性质。如金属活动顺序表；元素周期律；含氧酸和金属的氢氧化物的酸碱性都可用“RH规那么解释；大部分不饱和的有机物如含有：等官能团的烯烃、炔烃、芳烃、醛类、氰基等都可以催化加氢。.求异思维法即“发散思维。解决某一问题时提出多种途径、多种

4、方法，并比较得出最正确途径和方法。如一题多解，一仪多用同一仪器、同一装置多种用途等。一题多解：同一习题用不同的方法求解。例：E99年33题第问求电中性的Ni0.97中Ni3+与Ni2+的离子数之比就有多种解法：方程法：象参考答案那样设未知数列方程式解；倍比法：将其扩大100倍变为Ni97100，那么：100个Ni2+离子中有3个空位，又因为每1个离变空位会有2个Ni3+，那么；十字穿插法：设Ni的平均化合价为x，那么0.97x=2，那么，用十字穿插法得：推理法：要保持电中性，必须每1个Ni2+空缺就有2个Ni3+，故Ni3+数为10.97)2=0.06,所以：类似的例子很多。一仪多用：如制氧装

5、置还可以作什么？制NH3，制H4，加热u2(H)23、NaH3检测其分解产物.)，洗气瓶还有哪些用途？倒过来通气可用作排水集气、可作贮气瓶、不装液体用于两种气体的混合.)；水浴加热装置可以用作制银镜、制酚醛树脂、酯和糖类的水解，加上温度计可用于测定物质的溶解度等等。逆向思维法即从逆方向假设推理。可用于理论和性质推断、改进实验及解答习题等。如解某些框图推断题、步骤较多的计算题，可以由结论向前步步推出条件；又如追踪化学实验中的反常现象：通过测定反响产物的性质倒推回去。再如用于理论、性质和实验：“电解池把电能转化为化学能；倒过来，能否将化学能转化为电能呢？能：原电池。l2通入水中生成Hl和Hl：l2

6、+H2=Hl+Hl；倒过来，Hl和Hl能否反响生成l2呢？能：浓盐酸参加Nal或a(l)2中就可以产生l2；“排水集气法是通入气体排出水，能否倒过来呢？有：贮气瓶就是参加水排出气体；初中化学用吸滤瓶模拟灭火器原理是使瓶内所压增大让液体向外喷，而高中的喷泉实验那么是使瓶内气压减小使液体往里喷.二、操作方法创新类：模拟法：摸拟某一事物进展创新思维的方法。其特点是要受原型启发，模拟出新的原型，或模拟出有所改进、用于别的方面新东西。例如：初中学习了制H2的简易装置、启普发生器，请学生在活动课或课外活动，利用实验室现有仪器及有关废品，组装出具有启普发生器功能的H2发生装置。教师先展示两个改进型装置并分析

7、：在橡皮管处夹上或松开弹簧夹，由于气压的变化，就可以象启普发生器那样随时令反响停顿或进展，见图-1。然后让学生模拟创新。我的学生就曾经组装出右下几种装置见图-2：经引导，部分学生还利用氰霉素瓶代替容器、自行车气门芯或输液管代替橡皮导管、空园珠笔芯代替玻璃导管、一次性针头代替尖嘴管、一次性塑料针管用于搜集有毒气体、塑料眼药水瓶用作滴管、塑料瓶盖用作水槽等，制成了一些方便实用的的微型实验器。在这些创造性的活动中，学生就是利用已学知识，对现成的实验装置进展模拟和创新。分解法：即将某一事物分解成几个部分，分析和利用各部分的功能及特性的方法。如化学实验的加热分解、电解。这是西方的“点金术、中国的“炼丹术

8、、及近现代化学发现和制取新物质、推动化学科学开展的重要方法。在教学中，要求学生在分析某化学反响原理、某有机物特定官能团的性质、某化学污染物的组成，解答过程比较复杂习题，都可以用此方法。像加热u2(H)23、实验室制2、电解H2、制碱金属单质、探究原子及原子核组成奥秘.都是分解法。又如l2与a(H)2反响：l2+a(H)2=al2+a(l)2+H2，拆分开来实际是：先发生l2+H2=Hl+Hl，然后两种酸再与a(H)2酸碱中和；，可以看作先发生：，然后S再燃烧：，而且分两步反响，可以更方便地进展H2S在充足2、缺乏2情况下燃烧产物的讨论。重组法：将不同类型和功能的事物以适当方式组合起来，形成具有

9、新功能事物的方法。这在化学上应用非常之多。如化合反响、将不同仪器组装成具有新功能的装置、将特定性质的官能团连接到某有机载体上合成新材料及新药品、利用数学或物理方法解决化学问题.，都是重组法的应用。详细像消费复合化肥、合成专门攻击癌细胞的新药、绿色材料的研制、1999年诺贝尔化学奖：飞秒激光飞秒：1015秒用于研究“化学反响中间历程、多种电教媒体的组合应用等都是。交换法：将原有事物中的某一部分，用其它事物的某一部分进展交换，形成具有新功能的事物。例：学习了铜丝在l2中燃烧的实验，可以让学生想象一下：假设将u丝换成镁条、铝铂、锌片，会有会么现象？喷泉实验：把Hl、NH3换成HI、HBr、HF、2、

10、S2能产生喷泉吗？再将水换成石灰水、NaH、KH溶液行吗？H4与l2的发生光卤代反响：把l2换成F2、Br2、I2可否？需要什么条件？再将H4换其它烷烃、烯烃、炔烃或苯的同系物，光照下能否取代？会在哪些位置上取代？条件会不会变化？将制氢简易装置的长颈漏斗改为分液漏斗可否、有什么好处？如此等等。5.改变角度法：即换一个角度来观察和分析问题，有时候会有新的发现或打破。它包括正向改为逆向、平面改为立体、首尾改为中间等方法。上文提到的“逆向思维法是其中的一种。例题：科学家1978年制得一种物质A，它可以看作是烃B的所有氢原子被烃的一价基R取代而得。A遇Br2的l4溶液不褪色，A中氢原子被一个氯原子取代

11、只得一种物质。一定量的完全燃烧所得H2和2的物质的量之比为1.25，的同分异构体不超过三种。一定量的B完全燃烧生成的2和H2的物质的量之比为2，B的式量大于26小于78。试答复以下问题：B的分子式是；写出的三种二溴代物的构造简式；写出A的构造简式。根据计算和推理，可以迅速得到、的答案为：B的分子式为4H4；的三种二溴代物的构造简式为：；当推到4H4以直线型的、和平面环状形成分子，都不能满足价键规那么和题设条件。只有将视角转换到立体的角度才能打破：把4个碳原子连为正四面体形式，四个“(H3)3连接在4个碳原子上，既符合价键规那么，又能符合题意见右图。类推法：比照某一事物的道理或性质，推出跟它同类

12、的其它事物的道理或性质。化学教学中，据物的性质推断类似物质的性质、解答信息题、改进化学实验等都广泛用到。例如：无挥发性的浓H2S4能与可溶盐Nal反响产生Hl气体，类推：浓H2S4也能与Kl、gl2、NaF、KBr等可溶盐作用产生Hl、HF、HBr气体；同理，浓H3P4与浓H2S4类似，浓度高、无挥发性，它也可以与上述物质作用产生相应气体。金刚石很坚硬是因为它是立体网状原子晶体，类推：只要具有立体网状构造的原子晶体都应该很坚硬，如Si2、Si、BN等。元素化学性质主要取决于原子最外层电子数，类推：凡原子最上层有一样电子数的元素周期表中同族元素都应该具有相似的化学性质。E98年广东卷24题：此题

13、要根据1,2,3三苯基环丙烷的3个苯基，可以分布在环丙烷平面的上下，产生的2个异构体如右图：类推出1,2,3,4,5五氯环戊烷的五种异构体：三、思维形式创新类抽象思维法抽象思维是“应用抽象概念进展判断和推理，认识事物一般的本质的特征及规律性联络的心理过程。简言之，就是将不同事物的一样属性抽象出来，概括成普遍适用的、具一般规律性的概念的思维方法。例如数字、数学的出现和应用。在化学上，将实验结果、题目条件，转化为一定的数量关系、计算式、含未知数的方程，物质的量和摩尔的提出，化学平衡表达式等数学方法应用来解决化学问题，都是抽象思维法。形象思维法是指用直观形象或表象来考虑事物的思维活动。与“抽象思维法

14、相反，将一些抽象的、难以直接观察或想象的事物，转化为可看到、可接触、或容易想象的形态。如道尔顿的原子说、阿佛加得罗的分子说、卢瑟福的原子模型、晶体或分子构造等，都是将难以琢磨和想象的事物，利用形象思维变成了易于想象和理解的形态。灵感思维法以一定抽象思维和形象思维为根底，通过显、潜思维沟通产生创造性意象或意念的突发性思维形式。如：阿基米德在浴盘中发现了浮力定律、凯库勒受梦的启示提出了环状苯的构造，都是灵感思维的典型的例子。灵感思维一定是在对问题已经有了较深化的研究且“百思不得其解，然后在放松状态时的突然“顿悟。灵感决不会降临到对问题没有考虑、或“浅尝那么止的人身上。我们在学习中当对某问题的考虑、对反常实验的追踪、解答某个难题时，其实都产生过灵感思维