解决问题的教学:运用外展推理来解决化学方程式得全分的问题

昨天,小亮问我是否应该在期末之前复习一下化学,我问他为什么要复习,他说化学方程式有时会忘记打向上的箭头。我问该怎么解决这个问题。小亮开始说不知道,后来说:要多写几遍!

这是绝大多数学生的方法,死记硬背。我说:你很愚蠢!你还没有把我们写解决写英语句子的方法运用到写化学方程式中。下面,我再来讲一讲,该怎么运用“外展推理”来解决正确写出化学方程式的方法,达到在中考中得满分的问题。

一、为什么要教学生外展推理?因为这是创造性解决问题必须的技能,这对学生们以后成为商界领袖是必须的,因为商界领袖都是创造性地解决了一些问题。

下面我们以贝尔发明电话来说说明说明是“外展推理”“

“让我吃惊的是,与操纵他们的细薄耳膜相比,人类的耳骨其实非常粗大。于是产生一种想法,如果这么纤细的耳膜都能振动这么粗大的耳骨,为什么一片更粗更厚的薄膜不能振动一片贴片呢?”

                                                                                              ——贝尔

贝尔在耳朵的构造和电话的构造之间进行了类比,可以用下面的图表示:


下一步,贝尔进行了推理:根据样例的规则,那么更粗更厚的薄膜可能振动一片铁片。

三种推理都涉及到三个要素(结果、规则、情况),其中,演绎推理和归纳推理都是已知两个要素,要推导出第三个要素,而外展推理只知道其中的一个要素,要创造第二个要素,才能推出第三个要素,例如贝尔知道“更粗更厚的薄膜可能振动一片铁片”这个要素(这是下图中的规则,另外一种说法是:贝尔根据样例提出了一个“假设”),他要创造第二个和第三个要素,这就是像他一样的科学家每天都在做的事情。

图片来源:《金字塔原理》

​下一步贝尔就要根据得到的“可能的正确的规则”(为什么我要说“可能的正确的规则”呢?因为类比的规则不一定正确,所以这这个“可能正确规则”又称为“假设”。)来创造第二个要素——结果,即设计用“更粗更厚的薄膜可能振动一片铁片”的实验,然后根据第三个要素——情况,即用实验的结果来判断自己的““可能正确规则”又称为“假设””是否正确。当然,贝尔最后用实验结果证明的了自己的假设,发明了电话。

而现在小亮遇到的问题是和贝尔一样的,他知道其中一个要素——结果(老是忘记打向上的箭头),现在他要创造第二个要素——规则(假设在中考中把化学方程式写全对的规则),然后用第三个要素——情况(即实验的结果)来验证自己“假设的规则”。


在实际的教学中,我为了提高对亮的要求,我提出了“在中考中,把化学方程式写全对的”结果。

下一步就要假设在中考中把化学方程式写全对的规则。这不是凭空假设的,首先要根据自己的经验来假设,例如小亮的第一个假设——把化学方程式多写几遍,已经被实验证明是不可行的,如下图:


图片发自App

下一步我们该怎么提出假设呢?

我提议:能够用分类的方法来解决这个问题,即把有向上箭头和向下箭头的方程式分类,然后记住他们。

小亮认为分类本来就是一个思维方法,所以就同意了,下一步就是要验证我们的假设,我们用中考题进行验证(注意:一年一年的验证,只要发现假设不能保证方程式全对,那就立即否定假设,然后用别的假设,这样可以提高效率):

2018年 20题,第3,4问






对于25,小亮容易忘记写“催化剂”,所以归类的方法不可行,因为又需要归类有催化剂和无催化剂的化学方程式。

所以,我们需要找另外的方法。

我们结合写英语句子的旧知识要按照一定的步骤来写化学方程式才不会出错。但是,我们用什么步骤来写化学方程式呢?

注:这里的“步骤”就是上文中所说的“规则”,我用“步骤”是为了方便大家理解。

我提议:按照化学反应的顺序来写——先写反应物,再写条件,最后写生成物,这样就不会遗漏了。

再用上文中所说的“情况”(即上文所说的实验)来验证上文所说的“规则”。

分为两个实验:

   实验一:对已经学过的化学方程式按照上述步骤复习,然后按照记忆曲线来复习,在做作业的过程中,看能否正确地写出来;

   实验二:对新学的化学方程式按照上述步骤记忆,然后在做家庭作业的时候,看能否完全正确地写出来;

    实验三:对于实验题,需要根据题意推断的化学方程式,看能否完全写出来。

这样,我们就用“正确写出化学方程式”这个过程进行了“外展推理”的教学,提高了学生用科学实验的方法解决问题的能力。

本人致力于“把普通家庭的孩子培养成为刘强东、雷军、周鸿祎那样的商界领袖”,而本专栏是关于我的“解决问题”的教学实践,欢迎大家提出宝贵的见解,这样我可以做得更好,先谢谢大家。

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