一、模型建构过程即是创新的过程
模型建构是建构模型的过程,即当人们定量分析与研究实际问题时,需要开展调查研究,以便了解调查对象的信息,简化假设,分析内在的规律,再用符号与语言描述,表述成相应的模型,并用得到的模型结果解释实际问题,接受实际检验的过程。
1.模型与原型
在解决化学问题时,为了揭示事物的本质以及研究的方便,用化学的语言、方法从复杂的化学问题、条件和现象中经过简化、抽象得出化学模型的过程并进行相应的检验就是化学模型建构。模型和原型的关系如下关系式所示。
2.创新思维的概念
创新思维是由个别事实到一般原理的飞跃式思维。创新思维是思维的高级形式,是指人们在提出问题和解决问题的过程中,超越常规思维,通过分析和推理能独创和科学地解决问题的思维过程。其不是一种简单孤立的思维方式,而是一种逻辑思维和非逻辑思维、形象思维和抽象思维、发散思维和聚合思维等多种思维形式有机结合的高级思维方式。创新思维在原有事物的基础上有发展,就可构成创新。
模型建构和创新思维过程中均包含了对原有事物简化、抽象的发展过程,所以模型建构过程本身就是创新的过程。
二、化学实验在模型建构培养学生创新思维中的作用
三、化学实验在模型建构中培养学生创新思维的实践
四、结语
学生以实验为载体,通过电解熔融NaCl实验提供给学生模型建构的原型,以最简单的溶质(熔融NaCl的分析)作为原型,原型中包含了模型的核心要素:电源,电极,电解质。在此基础上,学生通过思考复杂体系的电解产物及电极附近pH值的变化情况,培养学生的发散思维,发散思维由开始的无序到有序,学生讨论交流的过程就是发散思维被逐渐优化的过程,最后聚焦到两种观点之上,通过微型电解实验,提供实验的证据支持,因此,由于实验的微型化,学生的操作用时少,实验真正起到了收敛发散思维,并为收敛思维的进一步逻辑推理提供了证据。根据已有知识完善认识电解原理模型,在原有的认知模型基础上进行补充,认识到电解的本质是微粒在电极端得失电子的竞争。最后通过预测电解AgNO3溶液应用完善后的模型,通过微型电解实验再次检验完善后模型的正确与否,确定模型建构的完善性。
化学实验是化学教学中必不可少的一部分,但有必要把实验简单化、微型化,只有这样的实验才能在模型建构教学中更好地发挥创新思维培养的功能和价值。
参考文献
[1] 刘亚俊,李易鸿,魏锐,等.电解熔融氯化钠演示实验设计[J].化学教育,2017(3):59-61.
[2] 刘亚俊,何彩霞.基于模型建构发展学生科学思维:以高中化学选修4“电解池”教学为例[J].教学仪器与实验,2015(18):13-18.
刘晓军 刘亚俊 首都师范大学附属中学 |