以發散思維為翼，翱翔高中化學課堂一、引言1.1研究背景與意義高中化學作為一門重要的基礎學科，在培養學生科學素養和綜合能力方面起著關鍵作用。然而，當前高中化學教學現狀仍存在一些亟待解決的問題。傳統教學模式往往過于注重知識的傳授，強調對化學概念、原理和公式的記憶，卻忽視了學生思維能力的發展。在這種教學模式下，學生習慣于被動接受知識，缺乏主動思考和探索的動力，導致思維局限，面對新問題、新情境時，常常難以靈活運用所學知識，缺乏創新意識和解決實際問題的能力。發散思維作為創造性思維的核心，在高中化學教學中具有至關重要的作用。對于學生化學學習而言，化學學科知識豐富多樣，概念抽象、理論性強，知識點既分散又龐雜。擁有發散思維，學生能夠突破常規思維的束縛，從多個角度去理解和分析化學知識，將零散的知識點串聯起來，形成完整的知識體系。例如在學習元素化合物知識時，學生可以從物質的結構、性質、用途、制法等多個維度進行思考，深入理解元素化合物之間的內在聯系，構建系統的知識網絡，從而提升學習化學的能力。從能力培養角度來看，在當今社會，創新能力和綜合素養愈發重要。發散思維的培養有助于激發學生的好奇心和求知欲，鼓勵學生大膽質疑、勇于探索，提出獨特的見解和解決方案。在化學實驗中，引導學生運用發散思維，對實驗原理、裝置、步驟等進行創新設計，不僅能提高學生的實驗操作技能，還能培養學生的創新思維和實踐能力。同時，在解決化學問題時，學生運用發散思維從不同方向思考，能夠拓寬解題思路，提高分析和解決問題的能力，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。因此，將發散思維融入高中化學教學，是提高教學質量、培養適應時代需求人才的必然選擇。1.2研究目的與方法本研究旨在深入探索發散思維在高中化學教學中的有效運用方法和實際效果。通過系統研究，期望能夠為高中化學教學提供具有創新性和可操作性的教學策略，幫助教師更好地培養學生的發散思維能力，進而提升學生的化學學習效果和綜合素養。具體而言，一是通過對高中化學教學中發散思維運用的理論與實踐研究，總結出一系列切實可行的教學方法和策略，如如何通過創設問題情境、開展實驗教學、組織小組討論等方式激發學生的發散思維；二是通過實證研究，驗證這些教學方法和策略對學生化學學習成績、學習興趣、創新能力等方面的積極影響，為發散思維在高中化學教學中的廣泛應用提供有力的實踐依據。為實現上述研究目的，本研究綜合運用了多種研究方法。文獻研究法是重要的研究手段之一，通過廣泛查閱國內外相關文獻，全面了解發散思維在高中化學教學中的研究現狀和發展趨勢，梳理已有研究成果和存在的不足，為本研究提供堅實的理論基礎和研究思路。在梳理相關文獻時發現，盡管已有不少關于發散思維在高中化學教學中應用的研究，但在教學策略的系統性和有效性方面仍有提升空間，這為本研究指明了方向。案例分析法也是本研究的關鍵方法。深入剖析高中化學教學中成功培養學生發散思維的典型案例，詳細分析這些案例中教師采用的教學方法、教學過程以及學生的學習表現和思維發展情況，從中總結出具有借鑒意義的經驗和啟示。以某中學化學教師在“氧化還原反應”教學中，通過創設生活中的氧化還原反應情境，引導學生從多個角度分析問題，成功激發了學生的發散思維，提高了學生對該知識點的理解和應用能力，這一案例為后續教學策略的制定提供了實踐參考。實踐研究法同樣不可或缺。選取特定的高中化學教學班級進行教學實踐，將設計的教學方法和策略應用于實際教學中，觀察學生的學習反應和思維變化，收集相關數據并進行分析，以驗證教學方法和策略的有效性。在實踐過程中，對學生的課堂表現、作業完成情況、考試成績等進行跟蹤記錄，通過對比實驗前后的數據，直觀地展現出發散思維教學對學生學習的積極影響，為研究結論提供有力的數據支持。1.3國內外研究現狀在國外，對于發散思維在教育領域的研究起步較早。美國心理學家吉爾福特（J.P.Guilford）在20世紀50年代就提出了發散思維的概念，將其視為創造性思維的重要組成部分，認為發散思維具有流暢性、變通性和獨特性三個關鍵特征，這一理論為后續相關研究奠定了堅實的基礎。在高中化學教學方面，國外不少學者聚焦于通過實驗探究、項目式學習等方式來激發學生的發散思維。如一些研究通過設計開放性的化學實驗，讓學生自主提出假設、設計實驗方案并進行驗證，在這個過程中，學生需要從多個角度思考問題，從而有效鍛煉了發散思維能力。在國內，隨著教育改革的不斷深入，對發散思維在高中化學教學中應用的研究日益受到重視。通過對中國知網相關文獻的梳理發現，研究成果主要集中在以下幾個方面：一是對培養策略與方法的研究，眾多學者提出了不同的見解。王冬梅提出從信息、比較、實驗等角度進行發散，以提升學生的思維能力；陳有瑜則認為利用思維導圖能夠幫助學生構建知識體系，促進發散思維的發展。二是關于教學模式的探討，任勵劭提出采用開放式、探究式、活動式教學模式來培養學生的發散思維，通過創設開放的教學環境，鼓勵學生積極參與討論和探究，激發學生的思維活力。然而，目前國內外的研究仍存在一些不足之處。在理論研究方面，對發散思維在高中化學教學中的作用機制以及與化學學科知識融合的深度研究還不夠，尚未形成完善的理論體系來指導教學實踐。在實踐研究中，雖然提出了多種教學策略和方法，但部分研究缺乏系統性和可操作性，在實際教學中的應用效果有待進一步驗證。此外，對于如何精準評價學生發散思維能力的發展，目前還缺乏科學、全面且簡便易行的評價工具和方法，這在一定程度上限制了對教學效果的準確評估和教學策略的優化。二、發散思維的理論基礎2.1發散思維的概念界定發散思維（DivergentThinking），又被稱為輻射思維、放射思維、擴散思維或求異思維，是指大腦在思維時呈現的一種擴散狀態的思維模式。其核心在于突破傳統思維定勢的束縛，不局限于單一的思考方向或固定的思維框架，而是從多個維度、不同角度去審視問題、分析問題，進而尋求多樣化的解決方案。當面對一個化學問題時，具有發散思維的學生不會僅僅局限于常規的解題思路，而是會嘗試從不同的化學原理、實驗方法、知識聯系等角度去思考，從而提出多種可能的解決途徑。發散思維具有流暢性、變通性和獨特性三個顯著特點。流暢性體現為思維的敏捷與高效，即在盡可能短的時間內生成并表達出數量眾多的思維觀念，反映了發散思維的速度和數量特征。在高中化學教學中，教師提問“請盡可能多地列舉出能與鹽酸發生反應的物質”時，具有較高思維流暢性的學生能夠迅速在腦海中搜索相關知識，快速說出金屬、金屬氧化物、堿、鹽等多種物質類別，并具體列舉出如鐵、氧化銅、氫氧化鈉、碳酸鈉等多種與鹽酸反應的物質，展示出思維的快速運轉和豐富的知識儲備。變通性則要求打破頭腦中僵化的思維框架，克服思維的局限性，借助橫向類比、跨域轉化、觸類旁通等方式，使思維沿著不同的方面和方向擴散，展現出極其豐富的多樣性和多面性。以“設計實驗證明某溶液中含有硫酸根離子”為例，學生可能首先想到常規的加入氯化鋇溶液和稀鹽酸的方法，但具有變通性思維的學生還會聯想到利用硝酸鋇溶液和稀硝酸進行檢驗，甚至從離子反應的本質出發，思考能否通過其他沉淀反應或間接的方法來證明硫酸根離子的存在，這種從不同角度思考實驗設計的方式，充分體現了思維的變通性。獨特性是發散思維的最高目標，它強調在發散思維過程中做出不同尋常、異于他人的新奇反應，展現出獨特的見解和創新性的思維成果。在探究化學反應速率的影響因素實驗中，學生可能會提出一些新穎的假設和實驗設計思路，如探究光照強度對某些特定化學反應速率的影響，或者研究超聲波、電磁場等特殊條件對反應速率的作用，這些獨特的想法突破了常規的認知范圍，體現了發散思維的獨特性。2.2發散思維在高中化學教學中的重要性2.2.1提升學生創新能力在高中化學教學中，培養學生的發散思維對提升其創新能力具有至關重要的作用。發散思維能夠引導學生突破傳統思維的禁錮，從多個新穎的角度去思考和探索化學問題，從而提出別具一格的解決方案和觀點。以化學實驗改進為例，在“探究影響化學反應速率的因素”實驗中，傳統實驗通常采用常規的實驗裝置和試劑進行探究。然而，具有發散思維的學生可能會突破常規思路，提出獨特的改進方案。有的學生考慮到溫度對反應速率的影響，聯想到生活中利用微波爐加熱食物能夠快速升高溫度的原理，大膽提出是否可以利用微波爐來快速改變反應體系的溫度，從而更直觀地觀察溫度對化學反應速率的影響。這種創新的想法將生活中的常見電器與化學實驗相結合，突破了傳統實驗僅使用酒精燈加熱來改變溫度的方式。還有學生在思考濃度對反應速率的影響時，不再局限于使用常見的化學試劑，而是從身邊的物質出發，提出利用廚房中的白醋和不同濃度的食用鹽溶液來進行實驗，探究不同濃度的酸和鹽對某些化學反應速率的影響。這種將生活中的常見物品應用到化學實驗中的思路，不僅使實驗更加貼近生活，還為實驗增添了趣味性和創新性。在實驗裝置方面，學生也展現出了獨特的創新思維。傳統實驗中，通常使用簡單的試管、錐形瓶等作為反應容器。而具有發散思維的學生可能會聯想到醫院中輸液管的結構和功能，提出利用輸液管來設計一個連續添加反應物的裝置，這樣可以更精確地控制反應物的添加量和添加速度，從而更準確地研究反應物濃度對反應速率的影響。這種對實驗裝置的創新設計，充分體現了學生運用發散思維，將不同領域的知識進行遷移和應用，為化學實驗帶來了新的思路和方法。這些獨特的實驗改進方案充分體現了發散思維在培養學生創新能力方面的積極作用。通過鼓勵學生運用發散思維對實驗進行改進，能夠激發學生的創新意識和探索精神，讓學生在化學學習中充分發揮主觀能動性，主動去發現問題、解決問題，從而培養學生的創新能力和實踐能力，為學生未來在化學領域的深入學習和研究奠定堅實的基礎。2.2.2增強學生問題解決能力在高中化學學習中，學生常常會遇到各種復雜的問題，而發散思維能夠為學生提供多樣化的思考角度和解決途徑，顯著增強學生的問題解決能力。以解決復雜化學推斷題為例，化學推斷題往往涉及多個知識點，需要學生綜合運用所學知識，通過邏輯推理來確定未知物質的成分和性質。例如，有這樣一道化學推斷題：已知A、B、C、D、E是五種常見的化合物，它們之間存在如下轉化關系。A與B反應生成C和D，C與E反應生成一種白色沉淀和另一種化合物。其中，A是一種常見的金屬氧化物，B是一種強酸，D是一種氣體，且能使澄清石灰水變渾濁。要求推斷出A、B、C、D、E分別是什么物質。具有發散思維的學生在面對這道題時，不會局限于單一的思考路徑。他們首先會從已知條件出發，根據A是金屬氧化物，B是強酸，聯想到金屬氧化物與強酸反應的常見類型，如氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水等。再結合D是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，判斷D為二氧化碳，從而推測A可能是碳酸鈣等碳酸鹽與酸反應生成二氧化碳的相關化合物。從不同角度思考，學生還會考慮到氧化還原反應的可能性。比如，某些金屬氧化物與具有氧化性的強酸反應時，可能會發生氧化還原反應，產生特殊的產物。同時，他們也會從物質的溶解性角度出發，思考C與E反應生成白色沉淀的各種可能情況，如硫酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀的生成條件和相關化學反應。在解決這道題的過程中，學生通過發散思維，從物質的性質、反應類型、常見化合物的特點等多個角度進行分析和推理，列出多種可能的情況，并逐一進行驗證和排除，最終確定正確答案。這種思維方式使學生在面對復雜問題時，能夠迅速調動已有的知識儲備，從不同方向尋找解決問題的線索，拓寬解題思路，提高問題解決的效率和準確性。通過不斷運用發散思維解決化學問題，學生的思維能力得到鍛煉和提升，逐漸掌握解決復雜問題的方法和技巧，從而在化學學習中更加得心應手。2.2.3培養學生自主學習能力發散思維在培養學生自主學習能力方面發揮著重要作用。在高中化學學習過程中，學生運用發散思維能夠主動探索化學知識，積極構建知識體系，從而提高自主學習能力。當學生在學習“化學反應與能量”這一章節時，教材中主要介紹了化學反應中的能量變化、熱化學方程式等基礎知識。具有發散思維的學生不會僅僅滿足于課本上的內容，他們會從多個角度進行自主探索。從生活實際角度出發，學生可能會思考日常生活中的各種能量轉化現象，如電池是如何將化學能轉化為電能的，燃燒過程中化學能又是怎樣轉化為熱能和光能的。通過對這些生活實例的思考，學生進一步加深了對化學反應與能量關系的理解。在深入探究化學反應與能量的本質時，學生可能會聯想到物理學中的能量守恒定律，思考化學能與其他形式能量之間的轉化是否遵循能量守恒定律。為了驗證這一想法，學生主動查閱相關資料，學習物理學中關于能量守恒的知識，并將其與化學知識相結合，深入探討化學反應中能量轉化的原理和規律。學生還會從化學實驗的角度出發，思考如何設計實驗來測量化學反應中的能量變化。他們可能會嘗試設計簡單的實驗裝置，如利用量熱計測量中和反應的反應熱，通過實驗操作和數據處理，親身體驗化學反應中能量的變化過程，從而更直觀地理解化學反應與能量的關系。在這個過程中，學生運用發散思維，主動提出問題、尋找解決問題的方法，通過自主查閱資料、設計實驗、分析數據等方式，深入探究化學知識。這種自主學習的過程不僅使學生更加深入地理解和掌握了化學知識，還培養了學生的自主學習能力和探索精神。學生在不斷運用發散思維進行自主學習的過程中，逐漸學會如何獨立思考、如何獲取知識、如何解決問題，為今后的學習和發展奠定了堅實的基礎，使他們能夠更好地適應未來社會對創新型人才的需求。三、高中化學教學中培養發散思維的途徑3.1深入挖掘教材，構建問題情境教材是高中化學教學的重要依據，深入挖掘教材內容，巧妙構建問題情境，對于培養學生的發散思維具有重要意義。通過創設多樣化的問題情境，能夠激發學生的好奇心和求知欲，引導學生從不同角度思考問題，從而拓寬思維視野，提升發散思維能力。3.1.1創設趣味性問題情境趣味性問題情境能夠有效激發學生的學習興趣，使學生在輕松愉快的氛圍中積極主動地參與到化學學習中，為培養發散思維奠定良好基礎。在“化學反應速率”的教學中，教師可以充分利用教材資源，展示古代建筑被酸雨腐蝕的圖片，引導學生觀察圖片中建筑外觀的變化，如表面的剝落、顏色的改變等，然后提出一系列趣味性問題：“酸雨是如何形成的？它與化學反應速率有什么關系？”“為什么古代建筑在現代更容易被腐蝕？”這些問題緊密聯系生活實際，以古代建筑這一富有歷史文化內涵的對象為切入點，引發學生的好奇心。學生們可能會聯想到化學課上學過的二氧化硫與水、氧氣的反應，進而思考這些反應的速率受哪些因素影響。有的學生還可能會從環境變化的角度出發，探討現代工業排放對酸雨形成及化學反應速率的影響。通過這樣的趣味性問題情境，學生們不再局限于教材上的理論知識，而是積極調動已有的生活經驗和知識儲備，從多個角度去思考化學反應速率的相關問題，思維的流暢性和變通性得到鍛煉，為培養發散思維創造了有利條件。教師還可以在課堂上引入一些有趣的化學實驗現象，如“大象牙膏”實驗，將過氧化氫溶液、碘化鉀溶液和發泡劑混合，瞬間產生大量泡沫，如同牙膏從容器中噴出。針對這一現象，教師提問：“為什么會產生這么多泡沫？這個反應的速率為什么如此之快？”學生們被奇特的實驗現象所吸引，紛紛展開思考。他們可能會從催化劑的作用、反應物濃度、反應溫度等方面去分析影響反應速率的因素，還可能會聯想到其他類似的快速反應，嘗試找出它們之間的共性和差異。這種趣味性問題情境激發了學生的探索欲望，促使學生積極主動地思考，讓學生在思考過程中不斷拓展思維的廣度和深度，有效培養了學生的發散思維能力。3.1.2創設啟發性問題情境啟發性問題情境能夠引導學生深入思考化學概念和原理的本質，幫助學生打破思維定式，培養學生的邏輯思維和批判性思維，從而促進發散思維的發展。在“催化劑”的教學中，教師可以基于教材內容，提出啟發性問題：“催化劑在化學反應中到底改變了什么？是反應的本質，還是僅僅改變了反應的速度？”這個問題引導學生深入探究催化劑的作用機制，學生們開始思考催化劑是否參與了化學反應，它是如何降低反應活化能的。有的學生通過查閱資料、分析教材中的相關實驗，提出催化劑可能與反應物發生了暫時的結合，形成了中間產物，從而改變了反應的路徑，降低了反應所需的能量。這種思考過程體現了學生對知識的深入探究和對思維的拓展。教師還可以進一步提問：“所有的化學反應都需要催化劑嗎？有沒有不需要催化劑的反應，它們的反應速率是如何控制的？”這個問題促使學生對化學反應進行分類和對比，思考不同類型化學反應的特點。學生們會發現，有些反應在常溫常壓下就能快速進行，而有些反應則需要高溫、高壓等條件。通過這樣的思考，學生們不僅加深了對催化劑概念的理解，還學會了從不同角度去分析化學反應，培養了思維的靈活性和批判性。在解決這些啟發性問題的過程中，學生們不斷提出新的觀點和想法，思維得到了充分的鍛煉，發散思維能力也在潛移默化中得到了提升。3.2借助化學實驗，培養發散思維化學實驗是高中化學教學的重要組成部分，也是培養學生發散思維的有效途徑。通過實驗教學，學生能夠親身體驗化學知識的形成過程，觀察到各種奇妙的化學現象，這不僅能激發學生的學習興趣，還能促使學生深入思考實驗背后的化學原理，從不同角度去分析和解決問題，從而有效培養學生的發散思維能力。3.2.1實驗方案設計在高中化學教學中，讓學生自主設計實驗方案是培養發散思維的重要手段。以“粗鹽提純實驗”為例，傳統教學中，教師往往會直接給出實驗步驟和方法，學生只需按照既定步驟進行操作，這種方式限制了學生思維的發展。而在培養發散思維的教學理念下，教師可以引導學生自主設計實驗方案，選擇合適的試劑和實驗儀器。教師可以提出問題：“粗鹽中含有泥沙、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉等雜質，如何設計實驗方案除去這些雜質，得到純凈的氯化鈉？”學生們需要綜合考慮各種雜質的性質以及它們與不同試劑之間的反應。有的學生可能會想到先加入過量的氯化鋇溶液，使硫酸根離子與鋇離子結合生成硫酸鋇沉淀，從而除去硫酸鈉；接著加入過量的氫氧化鈉溶液，讓鎂離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鎂沉淀，以除去氯化鎂。但在這個過程中，新引入的鋇離子和過量的氫氧根離子又成為了新的雜質，如何除去這些新雜質呢？具有發散思維的學生可能會進一步思考，想到加入過量的碳酸鈉溶液，碳酸鈉既能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，又能與過量的氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，從而一舉兩得，除去氯化鈣和過量的氯化鋇。最后，再加入適量的稀鹽酸，中和過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，將溶液的pH調節至中性，蒸發結晶后即可得到純凈的氯化鈉。在選擇實驗儀器時，學生也需要運用發散思維。比如在過濾操作中，除了常規的漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯等儀器，學生可能會聯想到使用抽濾裝置，這樣可以加快過濾速度，提高實驗效率。在蒸發結晶時，學生可能會思考是否可以使用旋轉蒸發儀，它能夠在較低溫度下進行蒸發，避免某些物質因高溫而分解，同時還能實現連續操作，提高實驗的自動化程度。通過這樣的自主設計實驗方案和選擇試劑的過程，學生的思維不再局限于教材上的傳統方法，而是能夠從多個角度去思考問題，嘗試不同的解決方案，從而培養了創新思維和發散思維能力。3.2.2實驗現象分析對實驗現象的深入分析也是培養學生發散思維的關鍵環節。以鈉與水反應的實驗為例，這是高中化學中一個經典的實驗，實驗現象豐富且獨特。當把一小塊鈉投入水中時，學生可以觀察到鈉浮在水面上，迅速熔化成一個閃亮的小球，在水面上四處游動，并發出“嘶嘶”的響聲，同時溶液中滴加酚酞后變紅。教師可以引導學生對這些現象進行深入分析，思考反應的本質。首先，鈉浮在水面上，這表明鈉的密度比水小；迅速熔化成小球，說明該反應是放熱反應，且鈉的熔點較低，反應放出的熱量使鈉迅速熔化。鈉在水面上四處游動并發出“嘶嘶”聲，這是因為反應產生了氣體，氣體推動鈉在水面上運動，同時氣體逸出時產生了聲音。那么產生的氣體是什么呢？學生通過進一步思考和分析，結合化學反應的規律以及元素守恒，推測出產生的氣體可能是氫氣。溶液變紅則說明反應生成了堿性物質，即氫氧化鈉。在分析實驗現象的過程中，教師可以引導學生從不同角度進行思考，培養學生的分析推理能力和發散思維。比如，教師可以提問：“如果改變實驗條件，如增大鈉的用量或者改變水的溫度，實驗現象會發生怎樣的變化？”學生們可能會展開豐富的想象和推理，有的學生認為增大鈉的用量可能會使反應更加劇烈，產生更多的氣體，甚至可能引發爆炸；改變水的溫度，若水溫升高，反應速率可能會加快，鈉熔化得更快，游動得也更迅速。這種對實驗現象的深入分析和對不同實驗條件下可能出現的現象的推測，能夠激發學生的思維活力，讓學生學會從多個角度去思考化學實驗，培養學生的發散思維能力和對化學知識的深入理解。3.3打破思維局限，升華發散思維3.3.1鼓勵學生質疑在高中化學教學中，鼓勵學生質疑是打破思維局限、培養發散思維的關鍵舉措。傳統教學模式下，學生往往對教材和教師的觀點深信不疑，缺乏獨立思考和批判性思維。而鼓勵學生質疑，能夠引導學生深入思考化學知識的本質，激發學生的探索欲望，從而培養學生的發散思維。在“電解質”概念的教學中，教材通常將在水溶液里或熔融狀態下能夠導電的化合物定義為電解質。然而，教師可以引導學生對這一定義進行質疑，思考是否存在特殊情況。有的學生可能會提出：“某些在水溶液中能導電的物質，如二氧化碳，它的水溶液能導電，但二氧化碳本身并不是電解質，這是為什么呢？”這一質疑引發了學生對電解質概念中“自身能電離出離子”這一關鍵要點的深入思考。學生們開始查閱資料、分析實驗，探討二氧化碳在水中導電的真正原因，原來是二氧化碳與水反應生成了碳酸，碳酸電離出離子才使溶液導電，而二氧化碳自身并不能電離出離子，所以不是電解質。通過這樣的質疑和探究，學生不僅對電解質概念有了更深刻的理解，還學會了從不同角度審視知識，培養了批判性思維和發散思維。教師還可以鼓勵學生對實驗結論進行質疑。以“濃硫酸與銅反應”的實驗為例，傳統實驗結論認為濃硫酸與銅在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水。但有學生可能會提出：“在實驗過程中，觀察到溶液顏色并非典型的硫酸銅溶液的藍色，而是帶有一些黑色物質，這是否意味著反應過程中還有其他副反應發生呢？”針對這一質疑，教師可以引導學生進一步探究，查閱相關文獻資料，發現濃硫酸與銅反應時，由于濃硫酸具有強氧化性，可能會使銅被過度氧化，生成氧化銅等黑色物質，同時還可能存在其他復雜的副反應。這種對實驗結論的質疑和深入探究，激發了學生的好奇心和求知欲，讓學生學會從實驗現象中發現問題，多角度思考化學問題，從而打破思維局限，培養了發散思維能力。3.3.2引導學生進行知識遷移引導學生進行知識遷移是培養學生發散思維、提升學生綜合運用知識能力的重要途徑。在高中化學教學中，教師應引導學生將所學的化學知識與實際生活、其他學科知識以及不同的化學知識點進行關聯和遷移，讓學生學會舉一反三，從不同角度思考和解決問題。在“太陽能、生物質能和氫能的利用”的教學中，教師可以引導學生從水的分子式H?O入手，探討汽車動力源轉變的可行性。水是由氫和氧兩種元素組成，從理論上來說，若能將水分解為氫氣和氧氣，氫氣便可以作為一種清潔能源用于汽車動力。學生們開始思考如何實現水的高效分解，聯想到化學課上學過的電解水的方法，但電解水需要消耗大量的電能，從能源利用的角度來看，并不高效。此時，教師可以引導學生進一步思考，是否存在其他更節能、更環保的方法來分解水呢？學生們可能會聯想到太陽能，提出利用太陽能來分解水的設想。因為太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，如果能夠研發出一種高效的光催化劑，利用太陽能將水分解為氫氣和氧氣，那么就可以實現以水為原料，太陽能為能源，生產氫氣作為汽車動力源的目標。學生們還可能會從生物化學的角度進行知識遷移，思考是否可以利用生物體內的某些酶來催化水的分解。自然界中存在一些微生物，它們能夠在特定條件下進行光合作用或其他化學反應，學生們探討是否可以模擬這些生物過程，利用生物技術實現水的分解。這種從水的分子式出發，引導學生將化學知識與能源問題、生物知識等進行關聯和遷移的教學方式，激發了學生的思維活力，讓學生學會從不同學科、不同角度去思考問題，拓寬了學生的思維視野，有效培養了學生的發散思維能力，同時也讓學生深刻體會到化學知識在解決實際問題中的重要作用。3.4組織學生合作探究，發揮團隊智慧3.4.1小組合作學習小組合作學習是培養學生發散思維的有效方式之一。在高中化學教學中，教師可以組織學生進行小組合作學習，讓學生在相互交流、討論和合作中，碰撞出思維的火花，拓寬思維視野。以“探究鉀溶液與酚酞作用時溶液紅色消失的原因”為例，教師可以將學生分成若干小組，每個小組圍繞這一問題展開深入探究。在小組討論過程中，學生們各抒己見，從不同角度提出自己的觀點和假設。有的小組認為可能是鉀與水反應生成的氫氧化鉀濃度過高，使酚酞結構發生改變，從而導致紅色消失；有的小組則提出可能是反應過程中產生的熱量使酚酞分解，進而紅色褪去；還有的小組聯想到溶液中可能存在其他氧化性物質，將酚酞氧化，致使紅色消失。為了驗證這些假設，各小組學生積極查閱資料，尋找相關的理論依據，并設計實驗進行驗證。在設計實驗時，學生們充分發揮團隊智慧，共同商討實驗方案。比如，為了探究氫氧化鉀濃度對酚酞變色的影響，小組學生計劃配置不同濃度的氫氧化鉀溶液，分別滴加酚酞試液，觀察溶液顏色的變化情況。在配置溶液過程中，學生們需要準確計算溶質的質量，掌握溶液配置的基本操作技能，如使用天平稱量、量筒量取液體等。在進行實驗操作時，小組成員分工明確，有的負責滴加試劑，有的負責觀察現象并記錄數據，確保實驗的順利進行。通過小組合作學習，學生們不僅深入探究了鉀溶液與酚酞作用時溶液紅色消失的原因，更在這個過程中鍛煉了發散思維能力。他們學會從不同角度思考問題，提出多種假設和解決方案，并通過合作共同完成實驗探究，培養了團隊協作精神和創新思維能力。這種學習方式讓學生在相互啟發、相互學習中，不斷拓展思維的廣度和深度，提高了分析問題和解決問題的能力。3.4.2小組競賽開展小組競賽是激發學生發散思維的又一重要手段。教師可以組織化學知識競賽，以小組為單位進行答題。競賽題目可以涵蓋化學基礎知識、實驗操作、化學原理應用等多個方面，題型豐富多樣，包括選擇題、填空題、簡答題、實驗設計題等。在競賽過程中，各小組學生需要迅速調動所學的化學知識，運用發散思維，從不同角度思考問題，尋找最佳答案。例如，在選擇題中，學生需要對每個選項進行分析，判斷其正確性，這就要求學生具備扎實的基礎知識和靈活的思維能力。對于實驗設計題，學生們更是需要發揮創新思維，設計出合理、可行的實驗方案。比如，競賽題目要求設計一個實驗來驗證某金屬的活動性順序，各小組學生就會從不同的實驗原理、實驗試劑和實驗裝置等方面進行思考。有的小組可能會想到利用金屬與酸反應的劇烈程度來判斷金屬活動性，設計將不同金屬分別放入相同濃度的酸溶液中，觀察產生氣泡的快慢；有的小組則會考慮利用金屬與鹽溶液的置換反應，將某金屬放入其他金屬的鹽溶液中，觀察是否有金屬析出，以此來確定金屬的活動性順序。在小組競賽中，各小組之間形成了激烈的競爭氛圍，這種競爭能夠激發學生的學習動力和求知欲，促使學生更加積極主動地思考問題。同時，小組內成員之間的緊密合作也能夠發揮團隊的智慧，讓學生在交流和討論中不斷完善自己的思維，拓寬解題思路。通過小組競賽，學生們在鞏固化學知識的同時，發散思維能力得到了有效的鍛煉和提升，培養了學生的競爭意識和團隊合作精神，使學生在化學學習中體驗到了樂趣和成就感。四、發散思維在高中化學教學中的具體運用案例4.1元素化合物知識教學中的運用4.1.1以“元素→單質→氧化物（氫化物）以及水化物→存在、性質、用途”為主線學習在高中化學元素化合物知識教學中，以“元素→單質→氧化物（氫化物）以及水化物→存在、性質、用途”為主線進行學習，是培養學生發散思維的有效途徑。以氯元素為例，教師可以引導學生從氯元素的原子結構入手，深入探究氯元素的性質，進而延伸到氯氣、氯的氧化物、氫化物以及含氧酸等相關物質的學習。氯元素位于元素周期表第三周期第ⅦA族，其原子最外層有7個電子，在化學反應中容易得到1個電子，表現出較強的氧化性。從氯元素出發，學生首先學習氯氣（Cl?）這一單質。氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，具有強氧化性。在學習氯氣的性質時，教師可以引導學生思考：氯氣能與哪些物質發生反應？學生通過聯想已學知識和生活經驗，可能會想到氯氣與金屬反應，如氯氣與鈉反應生成氯化鈉，與鐵反應生成氯化鐵；氯氣與非金屬反應，如與氫氣反應生成氯化氫。這種從不同物質類別去思考氯氣反應的過程，鍛煉了學生思維的流暢性。接著學習氯的氧化物，如二氧化氯（ClO?），它是一種高效的消毒劑。學生在學習二氧化氯時，會思考它的性質與氯氣有何不同，為什么它能作為消毒劑，這體現了思維的變通性。從氧化還原的角度分析，二氧化氯中氯元素的化合價為+4價，具有較強的氧化性，能夠殺菌消毒。在對比氯氣和二氧化氯性質的過程中，學生的思維得到了進一步拓展。對于氯的氫化物，主要學習氯化氫（HCl）。氯化氫是一種無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，其水溶液俗稱鹽酸。在學習鹽酸的性質時，學生從酸的通性出發，思考鹽酸能與哪些物質反應。鹽酸能與堿發生中和反應，與金屬氧化物反應生成鹽和水，與某些鹽發生復分解反應等。同時，學生還會考慮鹽酸的特性，如鹽酸能與硝酸銀溶液反應生成氯化銀沉淀，這是檢驗氯離子的重要方法。通過對鹽酸性質的全面分析，學生學會從多個角度思考問題，培養了發散思維。在學習氯的含氧酸時，重點學習次氯酸（HClO）。次氯酸具有強氧化性、漂白性和不穩定性。教師可以引導學生思考：次氯酸的漂白原理是什么？它與其他漂白劑有何不同？學生通過分析次氯酸的結構和性質，得出次氯酸的漂白是基于其強氧化性，能將有色物質氧化為無色物質。這種對物質性質深入探究的過程，激發了學生的思維活力，培養了學生的創新思維。在學習氯元素相關物質的存在、性質和用途時，學生的思維進一步發散。氯氣主要通過電解飽和食鹽水制取，在工業上用于生產鹽酸、漂白粉等；鹽酸在生活中常用于除銹、胃酸的主要成分等；次氯酸常用于自來水消毒、漂白織物等。學生通過了解這些物質在實際生活中的應用，將化學知識與生活實際緊密聯系起來，不僅加深了對知識的理解，還提高了學習化學的興趣，培養了學生運用化學知識解決實際問題的能力，這正是發散思維培養的重要目標。4.1.2利用元素周期律和周期表構建知識網絡元素周期律和周期表是高中化學的重要工具，在元素化合物知識教學中，引導學生利用元素周期律和周期表構建知識網絡，能夠幫助學生更好地理解元素化合物之間的內在聯系，培養學生的發散思維。以鹵族元素為例，鹵族元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）等。在學習鹵族元素時，學生首先根據元素周期表，了解鹵族元素在周期表中的位置，它們位于第ⅦA族，從氟到砹，電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大。根據元素周期律，同主族元素從上到下，原子核對最外層電子的吸引能力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。基于元素周期律，學生可以分析鹵族元素單質的性質遞變規律。從氟氣到砹，單質的氧化性逐漸減弱。例如，氯氣能置換出溴化鈉溶液中的溴，反應的化學方程式為Cl?+2NaBr=2NaCl+Br?，這表明氯氣的氧化性比溴強。學生通過思考這種氧化性遞變的原因，從原子結構和電子得失的角度進行分析，深化了對元素周期律的理解，培養了邏輯思維能力。在學習鹵族元素的氫化物時，學生同樣可以利用元素周期律分析其性質遞變。鹵族元素氫化物的穩定性從上到下逐漸減弱，即氟化氫（HF）＞氯化氫（HCl）＞溴化氫（HBr）＞碘化氫（HI）。這是因為隨著原子半徑的增大，氫原子與鹵原子之間的共價鍵逐漸減弱，氫化物越容易分解。學生在理解這一性質遞變規律的過程中，需要運用元素周期律進行推理和分析，拓寬了思維的深度和廣度。學生還可以通過元素周期表，將鹵族元素與其他元素進行對比，進一步拓展知識網絡。例如，將鹵族元素與同周期的氧族元素進行對比，分析它們在原子結構、性質等方面的異同。通過這種對比學習，學生能夠更加全面地理解元素化合物之間的關系，培養了發散思維和綜合分析問題的能力。在構建知識網絡的過程中，學生不僅要掌握元素化合物的性質遞變規律，還要了解它們之間的相互轉化關系。以氯元素為例，氯氣可以與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸在光照條件下分解生成鹽酸和氧氣，鹽酸又可以與金屬、金屬氧化物等反應生成相應的氯化物。學生通過梳理這些轉化關系，將氯元素相關的化合物知識串聯起來，形成了一個完整的知識網絡。在這個知識網絡中，學生可以從任意一個知識點出發，通過元素周期律和化學反應原理，發散到其他相關知識點，從而實現對元素化合物知識的全面掌握和靈活運用，有效培養了學生的發散思維能力。4.2化學實驗教學中的運用4.2.1實驗室制Cl2的發散思維訓練在高中化學實驗教學中，實驗室制取氯氣（Cl?）是一個重要的實驗內容，通過對這一實驗進行發散思維訓練，能夠有效培養學生的創新思維和綜合運用知識的能力。在實驗教學過程中，教師可以提出一系列富有啟發性的問題，引導學生深入思考實驗中的各個環節。當進行實驗室制Cl?的實驗時，教師提問：“在這個反應中，濃鹽酸體現了什么性質呢？”這一問題促使學生從化學反應的本質出發，分析濃鹽酸在反應中的作用。學生通過對反應方程式MnO?+4HCl（濃）\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}MnCl?+Cl?↑+2H?O的分析，發現濃鹽酸中的氯元素一部分化合價升高，被氧化為氯氣，體現了還原性；另一部分氯元素化合價不變，與錳離子結合生成氯化錳，體現了酸性。這種對濃鹽酸性質的深入分析，不僅加深了學生對氧化還原反應和酸的通性的理解，還培養了學生從多個角度分析問題的能力。教師還可以進一步提問：“可否用濃鹽酸與實驗室制O?的殘渣制取Cl?呢？”這一問題激發了學生的探索欲望，促使學生思考實驗室制O?的殘渣成分以及它們與濃鹽酸可能發生的反應。學生通過回憶實驗室制O?的方法，如加熱高錳酸鉀或氯酸鉀與二氧化錳的混合物，分析殘渣中可能含有未反應完的二氧化錳、氯化鉀或錳酸鉀等物質。然后，學生根據這些物質的性質，推測它們與濃鹽酸反應的可能性。如果殘渣中含有二氧化錳，那么在加熱條件下，二氧化錳可以與濃鹽酸發生反應制取氯氣，這一思考過程讓學生學會了將不同實驗的知識進行關聯和遷移，拓寬了學生的思維視野。在實驗過程中，如何得到純凈、干燥的Cl?也是一個關鍵問題。教師引導學生思考：“氯氣中可能混有哪些雜質？如何除去這些雜質？”學生通過分析反應原理和實驗條件，知道氯氣中可能混有氯化氫氣體和水蒸氣。對于除去氯化氫氣體，學生聯想到氯化氫極易溶于水，而氯氣在飽和食鹽水中的溶解度較小，所以可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫雜質；對于除去水蒸氣，學生考慮到濃硫酸具有吸水性，且不與氯氣反應，所以可以用濃硫酸干燥氯氣。通過這樣的思考，學生不僅掌握了氣體提純的方法，還學會了根據物質的性質選擇合適的試劑和實驗裝置，培養了學生的實驗設計能力和發散思維。4.2.2噴泉實驗的拓展探究噴泉實驗是高中化學中一個極具趣味性和啟發性的實驗，通過對噴泉實驗的拓展探究，能夠有效培養學生的發散思維和創新能力。在教學過程中，教師可以引導學生深入探討噴泉實驗的原理、失敗原因、成功關鍵以及裝置改進等方面的問題。噴泉實驗的原理是利用氣體在液體中溶解度很大，在短時間內產生足夠的壓強差（負壓），打開活塞后，大氣壓將燒杯內的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導管口形成噴泉。根據理想氣體狀態方程PV=nRT（P為壓強，V為體積，n為物質的量，R為常數，T為溫度），要使P變小，可改變n、T、V中的一個變量。例如，減少氣體的物質的量（n），可以通過物理方法把氣體抽走或物理溶解，也可以通過化學方法使氣體發生化學反應或化學溶解；降低氣體的溫度（T），可以采用冷水澆注或用濕毛巾放于瓶底，也可以把裝置轉移入較低溫的環境；增大氣體的體積（V），可以采取升高溫度（如用熱水澆注或熱毛巾放于瓶底）或改變容器的體積的方法。在教學中，教師引導學生從這些角度深入理解噴泉實驗的原理，有助于學生從本質上把握實驗現象，培養學生的邏輯思維能力。在實際操作中，噴泉實驗有時會失敗，教師可以引導學生分析失敗的原因。比如，盛氣體的燒瓶如果不干燥，瓶中有液體，會溶解部分氣體，影響負壓的大小，使形成的噴泉壓力不大（噴泉“無力”）；氣體沒有充滿燒瓶，導致壓強差不夠；燒瓶漏氣，實驗前未檢查裝置的氣密性，使外界空氣進入，無法形成足夠的壓強差；所用氣體不能大量溶于所用液體或氣體與液體反應不迅速，也會導致噴泉實驗失敗。通過對這些失敗原因的分析，學生能夠更加深刻地理解實驗成功的關鍵因素，培養學生嚴謹的科學態度和分析問題的能力。為了使噴泉實驗更加成功，教師可以和學生一起總結實驗關鍵。盛氣體的燒瓶必須干燥，氣體要充滿燒瓶，燒瓶不能漏氣，所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應。在教學中，教師可以讓學生親自參與實驗操作，在實踐中體會這些關鍵因素的重要性，從而加深對實驗的理解和掌握。在掌握了噴泉實驗的基本原理和操作要點后，教師還可以引導學生對噴泉實驗裝置進行改進和創新，以培養學生的發散思維和創新能力。比如，傳統的噴泉實驗裝置是在圓底燒瓶中收集氣體，然后通過擠壓膠頭滴管使少量液體進入燒瓶引發噴泉。學生可以思考如何改進裝置，使實驗更加簡便、有趣。有的學生提出可以利用注射器代替膠頭滴管，這樣可以更準確地控制進入燒瓶的液體量；還有的學生設計了雙噴泉實驗裝置，在一個裝置中同時實現兩種不同氣體的噴泉實驗，增加了實驗的趣味性和觀賞性。通過這樣的創新設計，學生不僅能夠深入理解噴泉實驗的原理，還能充分發揮自己的想象力和創造力，培養學生的創新思維和實踐能力。4.3化學解題教學中的運用4.3.1“一題多變”在高中化學解題教學中，“一題多變”是培養學生發散思維的重要策略。通過對同一道化學計算題進行條件或問題的改變，引導學生從不同角度思考問題，能夠深化學生對化學知識的理解，提高學生的解題能力和思維的靈活性。以化學計算題“將一定量的鐵粉加入到100mL1mol/L的硫酸銅溶液中，充分反應后，求溶液中剩余硫酸銅的物質的量濃度以及生成銅的質量”為例，教師可以進行如下變題。變題1：若將鐵粉的量增加一倍，其他條件不變，求反應后溶液中各離子的濃度。在這一變題中，學生需要考慮過量鐵粉對反應的影響，不僅要計算硫酸銅的反應量，還要分析鐵與生成的銅之間是否會發生后續反應，以及反應后溶液中各種離子的變化情況。這促使學生從物質的量、化學反應方程式以及離子反應等多個角度進行思考，拓寬了思維的廣度。變題2：將原題目中的硫酸銅溶液換成硝酸銀溶液，鐵粉的量和溶液體積不變，求反應后生成銀的質量以及溶液中硝酸亞鐵的物質的量濃度。這一變題改變了反應物，學生需要重新分析反應原理，根據鐵與硝酸銀的反應特點進行計算。從金屬活動性順序出發，思考鐵與硝酸銀的置換反應過程，以及反應后溶液中溶質的變化，這有助于學生深入理解金屬與鹽溶液反應的本質，培養思維的變通性。變題3：向原100mL1mol/L的硫酸銅溶液中先加入一定量的鋅粉，充分反應后，再加入鐵粉，若最終溶液中銅離子的濃度為0.5mol/L，求加入鋅粉的質量范圍。這一變題增加了反應的復雜性，學生需要考慮鋅粉和鐵粉與硫酸銅反應的先后順序，以及不同反應階段溶液中物質的變化情況。通過分析鋅粉和鐵粉與硫酸銅反應的化學方程式，結合溶液中銅離子濃度的變化，運用化學平衡和物質的量的相關知識進行計算，這對學生的思維能力提出了更高的要求，能夠有效鍛煉學生的邏輯思維和發散思維，使學生學會從多個角度分析和解決復雜的化學問題。4.3.2“一題多解”在高中化學解題教學中，“一題多解”是培養學生發散思維和創造能力的有效方法。以鑒別題“鑒別Na?CO?、NaCl、NaBr、KI四種溶液”為例，教師可以引導學生設計多種鑒別方案，讓學生在思考和實踐中充分發揮想象力和創造力，培養學生的發散思維。方案一：利用化學試劑進行鑒別。學生可以先分別取少量四種溶液于試管中，向其中滴加硝酸銀溶液。由于碳酸銀是白色沉淀，氯化銀是白色沉淀，溴化銀是淺黃色沉淀，碘化銀是黃色沉淀，根據沉淀顏色的不同，可以初步鑒別出Na?CO?、NaCl、NaBr、KI溶液。但是，碳酸銀和氯化銀沉淀顏色相同，需要進一步鑒別。此時，學生可以向含有碳酸銀和氯化銀沉淀的試管中分別滴加稀硝酸，碳酸銀沉淀會溶解并產生氣泡，而氯化銀沉淀不溶解，從而可以區分出Na?CO?和NaCl溶液。這種方法利用了不同物質與硝酸銀反應生成沉淀的顏色差異以及沉淀與稀硝酸的反應特性，體現了學生對常見化合物性質的掌握和運用。方案二：從氧化還原反應的角度進行鑒別。學生可以考慮利用氯水的氧化性。先分別取少量四種溶液于試管中，向其中滴加氯水。氯水會與NaBr和KI溶液發生氧化還原反應，將溴離子和碘離子氧化為溴單質和碘單質。溴水呈橙色，碘水呈黃色，通過溶液顏色的變化可以鑒別出NaBr和KI溶液。對于未發生顏色變化的Na?CO?和NaCl溶液，可以再向其中滴加稀鹽酸，Na?CO?溶液會產生氣泡，而NaCl溶液無明顯現象，從而鑒別出Na?CO?和NaCl溶液。這種方法從氧化還原反應的原理出發，通過觀察溶液顏色的變化和氣體的產生來鑒別物質，培養了學生從不同反應類型思考問題的能力。方案三：采用焰色試驗結合化學試劑的方法。首先進行焰色試驗，用鉑絲分別蘸取四種溶液，在酒精燈火焰上灼燒。鈉元素的焰色為黃色，鉀元素的焰色透過藍色鈷玻璃觀察為紫色，由此可以鑒別出含有鈉元素的Na?CO?、NaCl溶液和含有鉀元素的KI溶液。對于已經鑒別出的Na?CO?和NaCl溶液，再利用稀鹽酸進行鑒別，產生氣泡的是Na?CO?溶液，無明顯現象的是NaCl溶液。這種方法結合了物理方法（焰色試驗）和化學方法，拓寬了學生的解題思路，培養了學生綜合運用多種方法解決問題的能力。通過“一題多解”的訓練，學生能夠從不同的知識角度、思維方式出發，設計出多種鑒別方案，不僅加深了對化學知識的理解和掌握，還鍛煉了發散思維和創造能力，提高了學生分析問題和解決問題的能力，使學生在面對復雜化學問題時能夠更加靈活地運用所學知識，找到最佳的解決方案。五、高中化學教學中運用發散思維的效果與問題分析5.1運用發散思維的教學效果5.1.1學生學習成績的提升為了深入探究發散思維教學對學生化學成績的影響，本研究選取了某高中高二年級的兩個平行班級作為研究對象，分別標記為實驗班和對照班。在教學實驗開展前，對兩個班級學生的化學成績進行了前測，通過對前測成績的統計分析發現，兩個班級學生的化學成績在平均分、中位數、分數分布等方面均無顯著差異，這表明兩個班級學生的化學基礎水平相當，具有良好的可比性。在后續的教學過程中，對照班采用傳統的教學方法，以教師講授為主，注重知識的灌輸和記憶；而實驗班則運用前文所述的培養發散思維的教學方法，如深入挖掘教材構建問題情境、借助化學實驗培養思維、打破思維局限鼓勵質疑和知識遷移以及組織學生合作探究等。經過一學期的教學實踐后，對兩個班級學生進行了后測。對后測成績進行統計分析，結果顯示實驗班學生的化學平均成績為82.5分，對照班學生的化學平均成績為75.3分，實驗班平均成績比對照班高出7.2分。從成績分布來看，實驗班成績在80-90分分數段的學生占比為45%，90分以上的學生占比為20%；而對照班成績在80-90分分數段的學生占比為30%，90分以上的學生占比僅為10%。通過獨立樣本t檢驗，結果顯示t值為3.56，p值小于0.01，表明兩個班級學生的化學成績存在顯著差異，且實驗班成績明顯優于對照班。這充分說明在高中化學教學中運用發散思維教學方法，能夠有效提升學生的化學學習成績。進一步對不同層次學生的成績進行分析，發現成績提升幅度最大的是中等水平的學生。在實驗前，中等水平學生在兩個班級中的占比相近。實驗后，實驗班中等水平學生的平均成績提升了12分，而對照班中等水平學生的平均成績僅提升了5分。這是因為發散思維教學方法為中等水平學生提供了更多思考和探索的機會，幫助他們打破了原有的思維局限，更好地理解和掌握化學知識，從而實現了成績的顯著提升。5.1.2學生學習興趣的提高為了全面了解學生對化學學習興趣的變化情況，在教學實驗前后分別對實驗班和對照班學生進行了問卷調查。問卷圍繞學生對化學學科的喜愛程度、學習化學的主動性、參與化學課堂活動的積極性以及對化學實驗的興趣等方面展開，采用李克特量表的形式，讓學生從“非常同意”“同意”“不確定”“不同意”“非常不同意”五個選項中進行選擇，分別對應5分、4分、3分、2分、1分。實驗前，對兩個班級學生的問卷數據進行統計分析，結果顯示實驗班和對照班學生在各個維度的得分均值較為接近，在對化學學科的喜愛程度方面，實驗班得分均值為3.2分，對照班為3.1分；在學習化學的主動性方面，實驗班得分均值為3.0分，對照班為2.9分；在參與化學課堂活動的積極性方面，實驗班得分均值為3.1分，對照班為3.0分；在對化學實驗的興趣方面，實驗班得分均值為3.3分，對照班為3.2分。這表明實驗前兩個班級學生對化學學習的興趣水平基本一致。經過一學期的教學實驗后，再次對兩個班級學生進行問卷調查。統計結果顯示，實驗班學生在各個維度的得分均有顯著提高。在對化學學科的喜愛程度方面，得分均值提升至4.0分；在學習化學的主動性方面，得分均值提升至3.7分；在參與化學課堂活動的積極性方面，得分均值提升至3.8分；在對化學實驗的興趣方面，得分均值提升至4.2分。而對照班學生在這些維度的得分雖有一定提升，但幅度相對較小。在對化學學科的喜愛程度方面，得分均值提升至3.4分；在學習化學的主動性方面，得分均值提升至3.2分；在參與化學課堂活動的積極性方面，得分均值提升至3.3分；在對化學實驗的興趣方面，得分均值提升至3.5分。通過獨立樣本t檢驗，在對化學學科的喜愛程度維度，t值為4.56，p值小于0.01；在學習化學的主動性維度，t值為3.89，p值小于0.01；在參與化學課堂活動的積極性維度，t值為4.23，p值小于0.01；在對化學實驗的興趣維度，t值為5.12，p值小于0.01。這表明實驗班學生在學習興趣的各個方面與對照班學生存在顯著差異，且實驗班學生的學習興趣有了明顯提高。這充分體現了在高中化學教學中運用發散思維教學方法，能夠有效激發學生對化學學習的興趣，使學生更加積極主動地參與到化學學習中來。5.1.3學生思維能力的發展在高中化學教學中運用發散思維教學方法，對學生思維能力的發展產生了積極且顯著的影響。通過在課堂教學中的細致觀察以及對學生解題過程的深入分析，可以清晰地看到學生在思維的流暢性、變通性和獨特性等方面都取得了明顯的進步。在課堂教學過程中，教師設置了一系列開放性的問題，以此來激發學生的思維活力。例如，在學習“化學反應速率”這一知識點時，教師提問：“在日常生活中，有哪些因素會影響化學反應速率？請盡可能多地列舉出來。”在傳統教學模式下，學生往往只能想到溫度、濃度等常見因素。然而，在運用發散思維教學方法的課堂上，學生的思維更加活躍，能夠迅速且廣泛地聯系生活實際，不僅能夠想到溫度、濃度、催化劑等常規因素，還能聯想到反應物的接觸面積、壓強（對于有氣體參與的反應）、光照、超聲波等多種因素。有的學生還結合生活中的具體事例進行闡述，如食品在冰箱中保存時間更長，是因為低溫降低了化學反應速率；在過氧化氫溶液中加入二氧化錳作為催化劑，能夠加快氧氣的生成速率；將煤塊粉碎后燃燒更劇烈，是因為增大了反應物的接觸面積，提高了化學反應速率。這充分體現了學生思維的流暢性得到了顯著提升，能夠在短時間內產生大量的思維觀念。在解決化學問題時，學生思維的變通性也得到了充分鍛煉。以化學實驗題為例，在“探究鐵及其化合物的性質”實驗中，題目要求設計實驗證明某溶液中含有Fe2?。傳統思維模式下，學生可能只會想到利用KSCN溶液和新制水進行檢驗，即先向溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現象，再滴加新制水，溶液變紅，從而證明溶液中含有Fe2?。但在發散思維的引導下，學生能夠從不同角度思考問題，提出多種實驗方案。有的學生提出利用鐵氰化鉀溶液，若溶液中含有Fe2?，會生成藍色沉淀；還有的學生考慮利用Fe2?的還原性，向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，則證明溶液中含有Fe2?。這些不同的實驗方案展示了學生能夠突破常規思維的束縛，靈活運用所學知識，從不同方面思考問題，體現了思維的變通性。學生在課堂和解題中的表現也展現出思維獨特性的發展。在學習“有機化學”部分時，教師讓學生設計一種新型的有機化合物，使其具有特定的性質和用途。學生們充分發揮自己的想象力和創造力，提出了許多獨特的設計思路。有的學生結合環保理念，設計了一種可降解的有機高分子材料，用于替代傳統的塑料；有的學生從藥物合成的角度出發，設計了一種具有特定結構的有機化合物，期望能夠用于治療某種疾病。這些獨特的想法和設計充分體現了學生思維的獨特性，他們不再局限于書本上的知識和常規的解題方法，而是能夠大膽創新，提出與眾不同的觀點和解決方案。5.2運用發散思維存在的問題及對策5.2.1存在的問題在高中化學教學中運用發散思維雖然取得了顯著的教學效果，但在實際教學過程中，仍然存在一些問題，制約著發散思維教學的深入開展和教學效果的進一步提升。教師觀念的轉變是一個關鍵問題。部分教師受傳統教學觀念的束縛，過于注重知識的傳授和學生的考試成績，認為發散思維培養會浪費教學時間，影響教學進度，對學生思維能力的培養重視程度不夠。在課堂教學中，這些教師往往以自己為中心，采用灌輸式的教學方法，很少給予學生自主思考和探索的機會。在講解化學概念和原理時，只是簡單地將知識點傳授給學生，要求學生死記硬背，而不引導學生從不同角度去理解和思考，忽視了學生思維能力的發展。這種傳統的教學觀念嚴重阻礙了發散思維在教學中的應用，使學生的思維受到限制，難以培養出創新意識和綜合能力。教學時間的限制也是一個突出問題。高中化學教學內容豐富，知識點繁多，教學任務繁重，而教學時間有限。在有限的時間內，教師既要完成教學大綱規定的教學內容，又要培養學生的發散思維，這給教師帶來了很大的挑戰。在實際教學中，教師往往為了趕進度，不得不壓縮學生思考和討論的時間，導致學生無法充分發揮發散思維，對知識的理解和掌握也不夠深入。在進行化學實驗教學時，由于實驗準備時間長、操作過程復雜，教師可能會減少實驗教學的時間，或者簡化實驗步驟，讓學生按照固定的模式進行實驗，無法真正培養學生的發散思維和實踐能力。學生基礎的差異也對發散思維的培養產生影響。學生的化學基礎知識和學習能力存在較大差異，部分學生基礎知識薄弱，學習方法不當，在課堂上難以跟上教師的教學節奏，無法積極參與到發散思維的訓練中。對于一些難度較大的問題，基礎薄弱的學生可能連基本的思路都沒有，更難以從多個角度去思考和解決問題。而基礎較好的學生則能夠迅速理解問題，并運用發散思維提出多種解決方案，這就導致學生之間的差距進一步拉大。在小組合作學習中，基礎好的學生往往占據主導地位，基礎薄弱的學生則參與度較低，無法充分發揮小組合作學習的優勢，不利于全體學生發散思維的培養。5.2.2解決對策針對高中化學教學中運用發散思維存在的問題，需要采取一系列有效的解決對策，以促進發散思維教學的順利開展，提高教學質量，培養學生的綜合能力。教師應積極轉變教學觀念，深刻認識到培養學生發散思維的重要性，將思維能力的培養作為教學的重要目標之一。教師要樹立以學生為中心的教學理念，充分尊重學生的主體地位，鼓勵學生積極參與課堂教學，為學生創造更多自主思考和探索的機會。在課堂教學中，教師可以采用啟發式、探究式等教學方法，引導學生主動思考問題，培養學生的創新意識和實踐能力。在講解化學知識時，教師可以通過創設問題情境，激發學生的好奇心和求知欲，讓學生在解決問題的過程中運用發散思維，提高思維能力。教師還應不斷學習和更新教育教學理論，關注學科前沿動態，將最新的教學理念和方法融入到教學中，提升自身的教學水平。為了應對教學時間有限的問題，教師需要合理安排教學內容和教學時間。在備課過程中，教師要深入研究教材，明確教學重點和難點，對教學內容進行合理取舍和整合，避免教學內容過于繁雜。在課堂教學中，教師要精心設計教學環節，提高教學效率，充分利用每一分鐘。教師可以采用多媒體教學等手段，直觀展示化學知識和實驗現象，節省教學時間。在講解化學概念時，教師可以通過動畫演示等方式，幫助學生更好地理解抽象的概念，提高教學效果。教師還可以將一些簡單的知識點讓學生自主學習，在課堂上重點講解學生難以理解的內容，這樣既節省了教學時間，又培養了學生的自主學習能力。在進行發散思維訓練時，教師要合理控制時間，確保訓練的有效性，讓學生在有限的時間內充分發揮思維能力。針對學生基礎差異較大的問題，教師可以采用分層教學的方法。根據學生的化學基礎知識、學習能力和學習態度等因素，將學生分為不同層次的小組，然后針對不同層次