谈在化学教学中培养学生形象思维的重要性

　　由于长期以来受传统理论的影响，使许多理科教育工作者认为，理科思维就是抽象思维，抽象思维是思维的高级形式，因而特别需要加强培养和发展抽象思维，而把形象思维作为一种原始的、低层次的思维形式而予以忽视。实际上如果忽略培养学生的形象思维能力，学生的抽象思维就会因为缺少形象材料的“支持”而发生困难，从而导致学生思维的残缺，影响化学知识的学习，而且无疑会妨碍创造型人才的培养。

　　一、形象思维与创新能力的关系

　　所谓形象思维，即形象逻辑思维，以形象或表象为思维的重要材料，借助于鲜明、生动的语言作物质外壳，在认知中带有强烈情绪色彩的一种特殊的思维活动。形象思维是以表象为材料进行思维，是表象运动的过程，是一种心理过程，这个过程同抽象思维不同，有它自己的特点，主要有形象性、整体性、概括性、跳跃性、直觉性、非语言性和富有情绪色彩。它的主要心理成分有联想、表象、想象和情感。

　　在提倡素质教育的今天，化学教学的目标是培养具有创新能力的人才。创新能力中最重要的心理品质和能力有三个方面：一是创新精神，即在创新活动中高度的劳动热情、自信心、独立思考的品质和探索精神；二是创造性思维，即在创新过程中的思维；三是实践能力、动手能力，一切创新都是在实践活动中形成的。而在这三个方面中，创造性思维是创新活动的核心。什么是创造性思维？专家们认为，创造性思维不是一种单一的思维，主要是抽象思维和形象思维的新颖、灵活、有机的结合。而思维的新颖性是从思维的成果来说的，是属于首创的。从培养人才的学校来说，新颖性是指学生在解答问题、进行实验或科技制作时，自己独立思考得到的一种新的方法、结论或产品。在这个思维过程中，学生离不开想象、联想等形象思维方法。灵活性的特点表现在思维的多角度、多方向以及思维的变通性、发散性、跳跃性等方面。两种思维都具有广泛的灵活性，而形象思维尤为突出，表现在直觉、联想、想象等思维方法上。

　　美国学者华莱士指出：创造过程分为四个阶段，即准备阶段、酝酿阶段、闪光阶段和验证阶段。准备阶段包括收集有关信息并缩小问题直至能看得见’障碍；酝酿阶段是大脑中无意识过程对问题进行工作的时间，但通常不应有解决问题的压力；闪光阶段可能会是自然到来的，或者是意识努力的结果，这是直觉和顿悟产生解决问题的可行性办法的阶段；最后，在验证阶段，直觉的解决办法受到逻辑的检验，证明其有效性，然后再组织安排到问题解决之中”。显然这中间两个阶段主要靠形象思维。英国心理学家沃勒斯在20世纪20年代也提出“无论哪一种创造活动，创造过程都必须经过四个阶段：准备期、酝酿期、明朗期、验证期。”在这四个阶段中，第一阶段提出问题，收集、整理资料，第四阶段评价论证，主要为抽象思维，而第二阶段沉思与假设和第三阶段的灵感与直觉，主要为形象思维。由此可见，创造过程的思维活动，是两种思维的新颖有机的结合，且形象思维是创造思维的一个决定因素。钱学森认为创造性思维是人类智力的核心，是形象思维与抽象的综合运用，其中形象思维是关键，因此，知识的创新过程是两种思维相结合的过程。总之，开发人脑潜能，让学生学会用全脑来思维对推动素质教育，培养21世纪的富有创造性的人才具有重要意义。

　　二、培养学生形象思维的理论基础

　　20世纪60年代，美国生理学家R.W?斯佩里)博士和他的两个学生对裂脑人进行一系列实验研宄，发现大脑两半球功能高度专门化，左右两半球既有明显的分工又相配合，许多高级的功能属于右半球。具体来说，左脑主管抽象思维，具有语言的、分析的、连续的和计算的能力。右脑主管形象思维，具有音乐、图像的、整体性和几何一空间鉴别能力，对复杂关系的处理远胜于左半球。可见，理论思维主要定位于左半球，形象思维则主要定位于右半球。斯佩里教授因此研宄获得了1981年诺贝尔医学和生理学奖。

　　从教育心理学的角度看，形象思维是表象运动的过程，是一种心理过程，它具有形象性、整体性、概括性、跳跃性、非语言性和富有情绪色彩，形象思维以表象为材料进行思维。认知心理学有关表象的研宄表明，表象是客观存在的心理特征，作为一个心理因素，它在人的头脑里是可以被加工操作的。形象思维用表象进行思维时，虽然形象是具体的，但己不是直接的感受，不是知觉直接提供的认识，而是间接的认识，它反映了现象、对象的一般的和本质的特征。

　　形象思维作为一种心理特征，固然有一定的遗传因素在内，但主要还是在后天的教育与环境的熏陶下，通过实践的锻炼而逐步发展起来的。生理学与心理学的研宄表明：人的大脑分为感受区、贮存区、判断区及想象区四个功能部位。人们使用判断区较多，而想象区则利用很少，一般只用了想象能力的15%,这就是说形象思维还远没充分利用。在化学教学中，由于受传统教育思想的影响，只注重逻辑思维的训练和培养，而形象思维的训练和培养长期排不上号。根据维果茨基的最近发展区理论，笔者认为，形象思维的发展也存在着最近发展区”通过有目的的形象思维训练，人的形象思维能够得到一定的发展。而青少年时代是培养形象思维的黄金时期，青少年时代盛开的想象力之花，如果不加以精心培育，将随着年龄的增长而萎谢。如果把握时机，及时浇灌，精心修整，那么它将开放得非常绚丽，而且终生都可以不断绽放新的花蕾。

　　三、在化学教学中培养学生形象思维的意义

　　1.形象思维是化学知识教学的基础。形象思维的显著特征就是直观性、具体性，它是利用感官直接接受具体形象信息，然后在头脑中形成表象，再利用这些表象进行类比、概括、联想、想象等思维加工而获得认识。这是认识活动的基础，同样也是学生学习化学知识的基础。1)教学一般应先从直观入手。在化学教学中，要先引导学生观察化学物质及其变化过程的直观形象，然后凭借其中的典型现象，对化学物质及其变化进行类比、联想，再概括其反映事物之间联系与关系的本质属性，以达到对知识的认知。例如，卤族元素的教学，重点是较详细地研宄氯及其化合物性质、制法、用途及存在，进一步比较、归纳出卤族元素及其化合物性质等方面的相似性、递变性和特殊性，再运用原子结构初步知识原子半径和最外层电子数）加深对元素及其化合物递变规律的认识，最终形成卤族的概念。2)要使学生对概念和理论有比较透彻、深刻的理解也离不开形象思维的支持。对分子式、化学方程式等符号模型掌握和理解，一方面要求学生通过实物及其变化来认识它们，反过来还要使学生能通过这些化学模型来认识和记忆它们所代表的具体物质及其变化。特别是对于一些较复杂的抽象概念或理论，往往需要从具体到抽象，再从抽象到具体反复的认知过程。在这个过程中形象思维始终起着基础作用。如讲甲烷CH4)的分子结构时，如果把甲烷的分子结构写成平面结构，这是平面的概念，学生较难理解其中的键角是10928'。而做出甲烷分子的球棍模型，并把碳原子和氢原子做成不同的颜色，那么，学生通过对模型的观察，甲烷的分子结构就很容易地在学生头脑中形成一个明晰的形象，通过模型也就不难量出其中的键角是10928'了，并且学生的大脑中也有了正四面体的表象（3)实验入手学习、研宄化学，是化学教学的一大特点，这也表明了化学教学中形象思维的优先性。实验教学中，教师不仅要指导学生怎样观察现象，还应启发学生怎样利用这些感性材料去思考问题，‘看到”化学现象背后的本质。如看见了某溶液中滴入紫色石蕊试液后变红，红的形象”引起了思维，此时思维”看见了溶液中H+离子的存在，这就是形象思维在起作用。

　　2.形象思维能力是解决化学问题不可缺少的能力。形象思维的另一个特征就是它具有直觉性。直觉即未经逻辑推理的直观，它没有严格的步骤和规律，可以突破思维的常规和定势，跃过某些思维阶段，想象出最终阶段，想象出最终结果。量子论的创始人马克思?普朗克认为，科学家必须具的对新观点的一种活跃的直觉想象力，这些新观点不是演绎得出的，而是通过艺术家一般创造性想象而得出的”。可见，形象思维能力是解决化学问题，特别是创造性地解决化学问题不可缺少的能力。

　　科学家对问题的思考，也不总是严密地按照一步一步的逻辑顺序进行的，有时跳跃的直觉思维在他们的创造发明过程中起了关键性的作用。例如，苯的分子结构式的建立，形象思维在其中起了意想不到的作用。德国化学家凯库勒对其当时的思维过程有这样一段描述：我坐下来写我的教科书，但工作没有进展，我的思想开小差了。我把椅子转向炉火，打起瞌睡来了。原子又在我的眼跳跃进起来，这时较小的基团谦逊地退到后面。我的思想因这类幻觉的不断出现变得更加敏锐了，现在能分辨出多种形状的大结构，也能分辨出有时紧密地靠在一起的长行分子，它们盘绕、旋转，像蛇一样地动着。看那是什么？有一条蛇咬住了自己的尾巴。这个形状虚幻地在我的眼前旋转着。像电光一闪，我醒了……我花了这一夜的时间，做出了这个假想。”

　　凯库勒的上述思维过程及出现的幻想，不是唯心的、凭空想象的，而是和他在长期深入的对苯的研宄过程中积累的有关经验和认识分不开的。他对甲烷、乙烷、二氧化碳等多种化合物的性质和结构己有深入的研宄，这有利于其做形象的比较。他通过苯不同于烷、烯、炔等有机物的特殊的反应现象，认为苯具有与这些物质不同的结构。形象思维又把这些积累的记忆表象重新组合、再造，最后构想出了新的形象。苯的环形结构式就在这生动的形象思维过程中产生了。

　　不仅科学家的创造发明需要形象思维，学生对现有化学问题的认识和解决也同样离不开形象思维。学生对化学问题的解决同样要经过下面几个阶段：明确要解决的问题；对问题进行分析思考，提出假想或找出解决问题的策略；实施计划；最后证明其合理性。在这个过程中，始终离不开对大脑中储存信息包括形象信息的利用，离不开对这些信息进行类比、联想、想象等思维加工活动。如果教师在教学过程中有意识地渗透科学家的思维过程，将对培养学生的形象思维能力大有裨益。

　　总之，形象思维不仅是学习化学知识和理论的基础和手段，也是解决化学问题乃至发明创造必不可少的思维形式。由此看出，不仅小学生需要形象思维，中学生、大学生也需要形象思维；不仅学习需要形象思维，科研、创造同样需要形象思维。也就是说，形象思维在人的一生中具有举足轻重的作用。

作者简介：张晖英1969-),女，河池学院化生系讲师，从事化学教学论研宄、教学工作。（广西宜州546300)