搞 要：讓學生了解化學創新思維的方法，等于讓學生掌握了創新活動的鑰匙。本文以化學內容舉例，總結歸納出化學創新思維的三類方法，一是思維邏輯創新類：求同思維、求異思維、逆向思維；二是操作方法創新類：模擬法、分解法、重組法、替換法、改變角度法、類推法；三是思維形式創新類：抽象思維法、形象思維法、靈感思維法。

關鍵詞：化學創新思維方法、思維邏輯創新、操作方法創新、思維形式創新。

愛因斯坦說“方法比知識更重要”。要培養學生的化學創新精神和創造能力，就要重視利用課堂滲透化學創新思維的方法，使學生掌握創新思維的規律，在化學的學習過程中迸發出更多的創新思維的火花。創新思維的方法很多，能結合化學內容介紹給學生的創新思維方法有哪些呢？在此，筆者作一點粗淺的歸納。

一、思維邏輯創新

⒈求同思維法 也就是“收斂思維”。即在多種事物中尋求相同的規律，或尋找解決多個問題的相同方法。具體在化學上如多題一解、多儀一用（多種儀器同一用途），多物一性（多種元素、多種物質具有相似的性質和具相似的規律）等。

多題一解：即多個題目用同一種方法解答。如已知某兩個量及這兩個量的平均值，求這兩個量的比值的題目，都可以用“十字交叉法”。

例：⑴已知兩種質量（或體積）分數的溶液（或氣體）欲混合為一定質量（或體積）分數的混合溶液（或混合氣體），求兩混合成份的比例（如MCE91年27題）；

⑵已知兩種烴的分子式及其這兩烴混合物的平均分子式，求混合物中兩烴的比例（如MCE 99年21題、MCE91年42題）；

⑶已知某元素只有兩種同位素，告知兩種同位素的質量數、平均原子量，求兩種同位素的原子個數比（如MCE 99年廣東卷4題：求銥的兩同位素的原子個數比），都能用“十字交叉法”求解。

多儀一用：如大試管、錐形瓶、燒瓶、集氣瓶、U形管加上橡皮塞和導管，都可以用作制取H2（或CO2）的氣體發生裝置的容器；集氣瓶、試管、錐形瓶、燒瓶都可以用來收集氣體......

多物一性：即多種元素、多種物質具有相同規律或相似性質。如金屬活動順序表；元素周期律；含氧酸和金屬的氫氧化物的酸堿性都可用“R—OH規則”解釋；大部分不飽和的有機物（如含有：

等官能團的烯烴、炔烴、芳烴、醛類、氰基）等都可以催化加氫。…….

⒉求異思維法 即“發散思維”。解決某一問題時提出多種途徑、多種方法，并比較得出最佳途徑和方法。如一題多解，一儀多用（同一儀器、同一裝置多種用途）等。

一題多解：同一習題用不同的方法求解。

例：MCE99年33 題第⑵問（求電中性的Ni 0.97O中Ni3+與Ni2+的離子數之比）就有多種解法：

⑴方程法：象參考答案那樣設未知數列方程式解；

⑵倍比法：將其擴大100倍變為Ni97O100，則：100個Ni2+離子中有3個空位，又因為每1個離變空位會有2個Ni3+，則；

⑶十字交叉法：設Ni的平均化合價為x，則

0.97×x =2，則 ，用十字交叉法得：

⑷推理法：要保持電中性，必須每1個Ni2+空缺就有2個Ni3+，故Ni3+數為

（1—0.97) ×2=0.06 ， 所以：

類似的例子很多。

一儀多用：如制氧裝置還可以作什么？（制NH3，制CH4，加熱Cu2(OH)2CO3、NaHCO3檢測其分解產物......)，洗氣瓶還有哪些用途？（倒過來通氣可用作排水集氣、可作貯氣瓶、不裝液體用于兩種氣體的混合.......)；水浴加熱裝置可以用作制銀鏡、制酚醛樹脂、酯和糖類的水解，加上溫度計可用于測定物質的溶解度等等。

⒊逆向思維法 即從逆方向假設推理?？捎糜诶碚摵托再|推斷、改進實驗及解答習題等。如解某些框圖推斷題、步驟較多的計算題，可以由結論向前步步推出條件；又如追蹤化學實驗中的反常現象：通過測定反應產物的性質倒推回去。

再如用于理論、性質和實驗：⑴“電解池”把電能轉化為化學能；倒過來，能否將化學能轉化為電能呢？能：原電池。⑵Cl2通入水中生成HCl和HClO：Cl2+H2O=HCl+HclO；倒過來，HCl和HClO能否反應生成Cl2 呢？能：濃鹽酸加入NaClO或Ca(ClO)2中就可以產生Cl2 ；⑶“排水集氣法”是通入氣體排出水，能否倒過來呢？有：貯氣瓶就是加入水排出氣體；⑷初中化學用吸濾瓶模擬滅火器原理是使瓶內所壓增大讓液體向外噴，而高中的噴泉實驗則是使瓶內氣壓減小使液體往里噴......

二、操作方法創新類：

⒈模擬法：摸擬某一事物進行創新思維的方法。其特點是要受原型啟發，模擬出新的原型，或模擬出有所改進、用于別的方面新東西。

例如：初中學習了制H2的簡易裝置、啟普發生器，請學生在活動課或課外活動，利用實驗室現有儀器及有關廢品，組裝出具有啟普發生器功能的H2發生裝置。教師先展示兩個改進型裝置（并分析：在橡皮管處夾上或松開彈簧夾，由于氣壓的變化，就可以象啟普發生器那樣隨時令反應停止或進行），見（圖-1）。

然后讓學生模擬創新。我的學生就曾經組裝出右下幾種裝置見（圖-2）：

經引導，部分學生還利用氰霉素瓶代替容器、自行車氣門芯或輸液管代替橡皮導管、空園珠筆芯代替玻璃導管、一次性針頭代替尖嘴管、一次性塑料針管用于收集有毒氣體、塑料眼藥水瓶用作滴管、塑料瓶蓋用作水槽等，制成了一些方便實用的的微型實驗器。在這些創造性的活動中，學生就是利用已學知識，對現成的實驗裝置進行模擬和創新。

⒉分解法：即將某一事物分解成幾個部分，分析和利用各部分的功能及特性的方法。如化學實驗的加熱分解、電解。這是西方的“點金術”、中國的“煉丹術”、及近現代化學發現和制取新物質、推動化學科學發展的重要方法。在教學中，要求學生在分析某化學反應原理、某有機物特定官能團的性質、某化學污染物的組成，解答過程比較復雜習題，都可以用此方法。

像加熱Cu2(OH)2CO3、實驗室制O2、電解H2O、制堿金屬單質、探究原子及原子核組成奧秘......都是分解法。又如Cl2與Ca(OH)2反應：Cl2+Ca(OH) 2=CaCl2+Ca(ClO) 2+H2O，拆分開來實際是：先發生Cl2+H2O=HCl+HClO，然后兩種酸再與Ca(OH) 2 酸堿中和；

，可以看作先發生：，然后S 再燃燒：，而且分兩步反應，可以更方便地進行H2S在充足O2、不足O2情況下燃燒產物的討論。

⒊重組法：將不同類型和功能的事物以適當方式組合起來，形成具有新功能事物的方法。這在化學上應用非常之多。

如化合反應、將不同儀器組裝成具有新功能的裝置、將特定性質的官能團連接到某有機載體上合成新材料及新藥品、利用數學或物理方法解決化學問題......，都是重組法的應用。具體像生產復合化肥、合成專門攻擊癌細胞的新藥、綠色材料的研制、1999年諾貝爾化學獎：飛秒激光（飛秒：10—15 秒）用于研究“化學反應中間歷程”、多種電教媒體的組合應用等都是。

⒋替換法：將原有事物中的某一部分，用其它事物的某一部分進行替換，形成具有新功能的事物。

例：⑴學習了銅絲在Cl2中燃燒的實驗，可以讓學生想象一下：如果將Cu絲換成鎂條、鋁鉑、鋅片，會有會么現象？⑵噴泉實驗：把HCl、NH3 換成HI、HBr、HF、CO2、SO2能產生噴泉嗎？再將水換成石灰水、NaOH、KOH溶液行嗎？⑶CH4與Cl2的發生光鹵代反應：把Cl2換成F2、Br2、I2可否？需要什么條件？再將CH4換其它烷烴、烯烴、炔烴或苯的同系物，光照下能否取代？會在哪些位置上取代？條件會不會變化？⑷將制氫簡易裝置的長頸漏斗改為分液漏斗可否、有什么好處？如此等等。

5. 改變角度法：即換一個角度來觀察和分析問題，有時候會有新的發現或突破。它包括正向改為逆向、平面改為立體、首尾改為中間等方法。上文提到的“逆向思維法”是其中的一種。

例題：科學家1978年制得一種物質A，它可以看作是烴B的所有氫原子被烴C的一價基（—R）取代而得。A遇Br2的CCl4溶液不褪色，A中氫原子被一個氯原子取代只得一種物質。一定量的C完全燃燒所得H2O和CO2的物質的量之比為1.25，C的同分異構體不超過三種。一定量的B完全燃燒生成的CO2和H2O的物質的量之比為2，B的式量大于26小于78。試回答下列問題：

⑴B的分子式是；⑵寫出C的三種二溴代物的結構簡式；⑶寫出A的結構簡式。

根據計算和推理，可以迅速得到⑴、⑵的答案為：B的分子式為C4H4；C的三種二溴代物的結構簡式為：；

⑶當推到C4H4以直線型的、和平面環狀形成分子，都不能滿足價鍵規則和題設條件。只有將視角轉換到立體的角度才能突破：把4個碳原子連為正四面體形式，四個“—C(CH3)3 ”連接在4個碳原子上，既符合價鍵規則，又能符合題意（見右圖）。

⒌類推法：比照某一事物的道理或性質，推出跟它同類的其它事物的道理或性質?；瘜W教學中，據已知物的性質推斷類似物質的性質、解答信息題、改進化學實驗等都廣泛用到。

例如：⑴無揮發性的濃H2SO4能與可溶鹽NaCl反應產生HCl氣體，類推：濃H2SO4也能與KCl、MgCl2、NaF、KBr等可溶鹽作用產生HCl、HF、HBr氣體；同理，濃H3PO4與濃H2SO4類似，濃度高、無揮發性，它也可以與上述物質作用產生相應氣體。

⑵金剛石很堅硬是因為它是立體網狀原子晶體，類推：只要具有立體網狀結構的原子晶體都應該很堅硬，如SiO2、SiC、BN等。⑶元素化學性質主要取決于原子最外層電子數，類推：凡原子最上層有相同電子數的元素（周期表中同族元素）都應該具有相似的化學性質。

⑷MCE98年廣東卷24題：此題要根據1，2，3—三苯基環丙烷的3個苯基，可以分布在環丙烷平面的上下，產生的2個異構體（如右圖）：

類推出1，2，3，4，5—五氯環戊烷的五種異構體：

三、思維形式創新類

⒈抽象思維法 抽象思維是“應用抽象概念進行判斷和推理，認識事物一般的本質的特征及規律性聯系的心理過程?！?簡言之，就是將不同事物的相同屬性抽象出來，概括成普遍適用的、具一般規律性的概念的思維方法。例如數字、數學的出現和應用。

在化學上，將實驗結果、題目條件，轉化為一定的數量關系、計算式、含未知數的方程，物質的量和摩爾的提出，化學平衡表達式等數學方法應用來解決化學問題，都是抽象思維法。

⒉形象思維法 是指用直觀形象或表象來思考事物的思維活動。與“抽象思維法”相反，將一些抽象的、難以直接觀察或想象的事物，轉化為可看到、可接觸、或容易想象的形態。如道爾頓的原子說、阿佛加得羅的分子說、盧瑟福的原子模型、晶體或分子結構等，都是將難以琢磨和想象的事物，利用形象思維變成了易于想象和理解的形態。

⒊靈感思維法以一定抽象思維和形象思維為基礎，通過顯、潛思維溝通產生創造性意象或意念的突發性思維形式。如：阿基米德在浴盤中發現了浮力定律、凱庫勒受夢的啟示提出了環狀苯的結構，都是靈感思維的典型的例子。靈感思維一定是在對問題已經有了較深入的研究且“百思不得其解”，然后在放松狀態時的突然“頓悟”。靈感決不會降臨到對問題沒有思考、或“淺嘗則止”的人身上。我們在學習中當對某問題的思考、對反常實驗的追蹤、解答某個難題時，其實都產生過靈感思維。

總之，化學教學中要重視“化學創新思維方法”的研究，特別是注意結合化學內容將“創新思維方法”教給學生，學生的化學創新能力就會被激活，化學的“教”與“學”的過程中就會碰撞出更多的創新思維的火花，所教學生就會具有更強的化學創新的能力。

[1]丁潤生.現代思維科學. 重慶出版社出版.1992年8月第一版

[2]錢學森.關于思維科學.上海人民出版社.1986年7月第一版.10 月第二次印刷。

[3]蔣伍星、秦重慶、劉冰.出點子的技巧. 農村讀物出版社.1994年7月第一版