芻議高中生化學(xué)思維能力的培養(yǎng)

游莉琴

摘 要：在新課改的背景、高考化學(xué)對學(xué)生能力要求越來越高的前提下，學(xué)生思維能力的培養(yǎng)顯得尤為重要。本文主要論述通過從感性的具體物質(zhì)入手、注意新舊知識銜接、習(xí)題教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)等方面來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提高解決化學(xué)問題的能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；思維能力

在2015年高考中，化學(xué)部分的命題對學(xué)生的能力要求有所提高。高考化學(xué)對學(xué)生能力的考查包括：觀察能力、實(shí)驗?zāi)芰?、思維能力和自學(xué)能力。在人的智力結(jié)構(gòu)中，思維屬于核心地位，是整個智力活動的最高調(diào)節(jié)者，給各種智力活動以深刻的影響。人類依靠思維能力，去認(rèn)識世界、改造世界。思維能力的培養(yǎng)不僅可以使學(xué)生學(xué)會整理知識點(diǎn)，融會貫通，使之網(wǎng)絡(luò)化，提高學(xué)習(xí)的效率，還可發(fā)展學(xué)生的智力，提高解決化學(xué)問題的能力。因此我們在教學(xué)中，不但要注意教學(xué)方法的研究，更要重視學(xué)生學(xué)法的指導(dǎo)，在備課時要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況來設(shè)計課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

一、從感性、具體的物質(zhì)、認(rèn)識入手，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

朱智賢在《心理學(xué)大詞典》中對思維能力作了如下解釋：“思維能力（ability？搖of？搖thinking）是人腦對輸入的信息加工整合，從而制作出思想產(chǎn)品的能力?！睆倪@個定義以及思維能力的英文表述來看，思維能力可以被理解為人們在思維過程中所表現(xiàn)出來的一系列能力的組合。但在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對化學(xué)知識的掌握有一個從具體到抽象，從現(xiàn)象到本質(zhì)，從簡單到復(fù)雜不斷深化的發(fā)展過程，學(xué)生的思維能力還處在較低的層次，也需要一個發(fā)展的過程，在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力時要由淺入深，逐步提高。如在化學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)化學(xué)概念的教學(xué)，這也是對學(xué)生進(jìn)行初步的邏輯思維能力培養(yǎng)的重要手段。然而，這方面的教學(xué)比較抽象，學(xué)生生活經(jīng)驗較缺乏，抽象思維能力較差，學(xué)習(xí)時比較吃力。在教學(xué)時，要注重由直觀到抽象，逐步培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維的能力。如在教學(xué)“物質(zhì)的量”這部分知識時，為了使學(xué)生獲得關(guān)于“物質(zhì)的量”的正確概念，我首先引導(dǎo)學(xué)生觀察多媒體投影：12？搖g？搖12C的實(shí)物，再指導(dǎo)學(xué)生用天平稱取出58.5g的NaCl固體后，告訴學(xué)生這兩種物質(zhì)的量均是1mol，引起學(xué)生的興趣和思考：什么是“物質(zhì)的量”“mol”？為什么質(zhì)量不同的兩種物質(zhì)，物質(zhì)的量會相同？質(zhì)量和物質(zhì)的量之間有關(guān)系嗎？能否相互換算，怎么換算？這時我再引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，講解“物質(zhì)的量”的定義、單位，組織學(xué)生思考、討論“物質(zhì)的量”和質(zhì)量、相對分子質(zhì)量、式量的關(guān)系和換算，最后歸納、小結(jié)這節(jié)課的知識點(diǎn)，使學(xué)生從具體物質(zhì)1？搖mol？搖12C和1？搖mol？搖NaCl的存在認(rèn)識到“物質(zhì)的量”這個物理量及其單位。

二、從新舊知識的銜接入手，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程來說，某些舊知識是新知識的基礎(chǔ)，新知識又是舊知識的引申和發(fā)展。在教授新知識時要盡可能復(fù)習(xí)有關(guān)的舊知識，充分利用已有的知識體系來搭橋鋪路，學(xué)會知識的遷移運(yùn)用，在獲取新知識的過程中培養(yǎng)思維的能力。如在“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”的教學(xué)時，我先復(fù)習(xí)了氧化還原部分的知識，然后指導(dǎo)學(xué)生完成下列實(shí)驗：（1）把Zn片、Cu片分別插入稀H2SO4溶液中，觀察現(xiàn)象。若能發(fā)生反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，若是氧化還原反應(yīng)，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。（2）把Zn片、Cu片連在一起，同時插入稀H2SO4溶液中，觀察現(xiàn)象。（3）在Zn片、Cu的導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計，同時插入稀H2SO4溶液中，觀察現(xiàn)象。通過實(shí)驗1來鞏固氧化還原反應(yīng)的知識點(diǎn)，為講解“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”作鋪墊，引導(dǎo)學(xué)生圍繞實(shí)驗2觀察到的現(xiàn)象展開討論，思考：為什么在鋅片上看不到氣泡，而在比氫不活潑的金屬銅片上有氣泡產(chǎn)生？實(shí)驗3的靈敏電流計顯示有電流通過，電流如何產(chǎn)生，電子從何而來？通過比較、分析，得出化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能的結(jié)論，突出說明原電池就是一種利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。這樣引導(dǎo)學(xué)生溫故知新，將新知識納入原來的知識系統(tǒng)中，豐富了知識，開闊了視野，思維也得到了發(fā)展。

三、利用實(shí)驗教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

1.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗題雖然內(nèi)容簡單，解題時不需要非常嚴(yán)格的推理論證，但卻離不開判斷推理，這就為培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力提供了十分有利的條件。如在氯氣的實(shí)驗室制法教學(xué)中（裝置圖如下），設(shè)置如下問題，培養(yǎng)學(xué)生思維能力：

（1）實(shí)驗室用MnO2和濃鹽酸制取氯氣時，能否把分液漏斗換成長頸漏斗？

（2）從A裝置出來的氣體成分有哪些，B、C廣口瓶中的溶液是什么，起到什么作用？

（3）B、C廣口瓶中的溶液能否對調(diào)，為什么？

（4）D裝置中，氣體導(dǎo)管為何要長進(jìn)短出，E中溶液是什么，起到什么作用？

在解題時引導(dǎo)學(xué)生思考分析：在制取氣體的裝置中用長頸漏斗加液時，長頸漏斗下端的管口必須插入溶液中以防止氣體逸出，所以長頸漏斗不適合在粉末狀固體和液體反應(yīng)制氣體的裝置中使用。因MnO2是粉末狀固體，所以在此反應(yīng)中不能把分液漏斗換成長頸漏斗。從A裝置出來的氣體成分有Cl2、HCl、H2O，在收集氯氣前要把雜質(zhì)除去，B中應(yīng)裝飽和食鹽水來除去HCl，C中應(yīng)裝濃H2SO4來除水蒸氣。因為氣體從飽和食鹽水中出來時會帶出水蒸氣，所以應(yīng)先除去HCl，再干燥，那么B、C裝置中裝的試劑不能對調(diào)。D裝置是用來收集氯氣，氯氣的密度比空氣大，收集時氣體應(yīng)長進(jìn)短出。氯氣有毒，多余的氯氣不能排到空氣中，以免引起環(huán)境污染，應(yīng)進(jìn)行尾氣處理，因通常條件下氯氣在水中溶解度不大，但可和堿反應(yīng)，固用NaOH溶液來吸收。通過對實(shí)驗題目的分析，讓學(xué)生學(xué)會以將化學(xué)問題分解，找出解答的關(guān)鍵，在推理的過程中培養(yǎng)他們邏輯思維的能力。

2.思維能力總是在解決一定問題的過程中表現(xiàn)出來的，對實(shí)驗方案進(jìn)行評價是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的一條很好的途徑。對幾個實(shí)驗方案做出選擇、正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確做出判斷，要考慮實(shí)驗設(shè)計是否合理、有無干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)上是否合算、對環(huán)境有無污染等，包含的知識點(diǎn)多，通過實(shí)驗方案評價能達(dá)到發(fā)展學(xué)生的思維，提高學(xué)生分析問題，解決問題能力的目的。

例：（2015，全國卷1，26）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體（H2C2O4·2H2O）無色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。回答下列問題：

（1）甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實(shí)驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________，由此可知，草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_______。裝置B的主要作用是________。

（2）乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進(jìn)行驗證，選用甲組實(shí)驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗。

①乙組同學(xué)的實(shí)驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、______。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_______。

②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。

（3）設(shè)計實(shí)驗證明：

①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)______。

②草酸為二元酸______。

解析：本題依托新課程的探究理念，以草酸為題材，考查學(xué)生的基本實(shí)驗知識，內(nèi)容涉及氧化還原反應(yīng)、儀器的選擇使用、實(shí)驗的設(shè)計、實(shí)驗結(jié)果的分析和準(zhǔn)確描述實(shí)驗內(nèi)容等，考查了物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗原理的綜合應(yīng)用能力，具有一定的綜合性和難度，通過對實(shí)驗方案設(shè)計，訓(xùn)練學(xué)生分析、綜合、比較、分類、抽象、概括和具體化等心智操作，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維，提高問題解決的能力。

四、利用化學(xué)習(xí)題教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

化學(xué)習(xí)題教學(xué)，主要是指化學(xué)教學(xué)過程中所進(jìn)行的例題講解、習(xí)題處理和作業(yè)題、單元過關(guān)試題評講等教學(xué)活動，它是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用知識思考、分析問題、解決問題，來達(dá)到提高思維能力的目的。

1.一題多議，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力。發(fā)散思維是不依常規(guī)，尋求變異，對給出的材料、信息從不同角度，向不同方向，用不同方法或途徑進(jìn)行分析和解決問題的一種思維方式。教師妥善于選擇具體題例，創(chuàng)設(shè)問題情境，精細(xì)地誘導(dǎo)學(xué)生的求異意識。對于學(xué)生在思維過程中時不時出現(xiàn)的求異因素要細(xì)心點(diǎn)撥，潛心誘導(dǎo)，及時予以肯定和熱情表揚(yáng)，使學(xué)生真切體驗到自己求異成果的價值。例：某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了一系列實(shí)驗后，發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀分解后含錳元素的化合物都能和濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣?，F(xiàn)將31.6g的KMnO4粉末加熱一段時間，收集到1.12L（標(biāo)況下）的氣體后停止加熱，冷卻后放入足量的濃鹽酸中再加熱，又收集到氣體的體積是多少？（標(biāo)況下）通過分析題意，不難得出先收集到的氣體是氧氣，后收集到的是氯氣，若按常規(guī)解題方法，先寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式：

然后根據(jù)生成氧氣的體積求剩余的KMnO4、由（1）反應(yīng)生成的K2MnO4、MnO2的物質(zhì)的量，再通過化學(xué)方程式求最后生成氯氣的體積。這種解法雖然思路清晰，但計算量大。這時我引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原反應(yīng)，得失電子相等的角度來解題，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。從整個反應(yīng)來看，31.6g KMnO4都轉(zhuǎn)化為MnCl2，共得1mol的電子，由KMnO4受熱分解生成1.12L（標(biāo)況下）的氧氣失去0.2mol的電子，則由Cl-轉(zhuǎn)化為氯氣時失去0.8mol的電子，根據(jù)2Cl--2e-=Cl2↑，得Cl2物質(zhì)的量為0.4mol，標(biāo)況下的體積為8.96L。所以引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析同一事物時，要從不同的角度、不同的方面仔細(xì)地觀察、分析，認(rèn)識事物，理解知識，這樣既能提高學(xué)生思維的靈活性，又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，鍛煉學(xué)生解決問題的能力。

2.利用化學(xué)習(xí)題練習(xí)、講解來培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的能力。學(xué)生的思維一向是以順向思維為主的，對于一些順向思維的題目一般能正確的做出來。但要衡量一個學(xué)生思維能力的高低，還要看學(xué)生的逆向思維能力。在化學(xué)教學(xué)中，我們不應(yīng)該忽視逆向思維能力的培養(yǎng)。逆向思維就是在學(xué)生的心里形成一種可逆性，當(dāng)正向思維轉(zhuǎn)化為逆向思維時，途徑有可能由單一性向多向性轉(zhuǎn)化，有時會有柳暗花明又一村的奇跡。在有機(jī)合成題中由原料設(shè)計合成途徑制取產(chǎn)物，這類問題的解決往往用到逆向思維來獲得解決的有效途徑。有時候逆向思維是創(chuàng)新與成功的蹊徑，如電能能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，就有了電解池；反過來，化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能，就是原電池。在學(xué)習(xí)實(shí)踐中，有的學(xué)生能把書上的定義背得滾瓜爛熟，但當(dāng)改變一下定義的敘述方式或通過一個具體的問題來表述時，學(xué)生就不知所措了。因此在教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

教學(xué)實(shí)踐告訴我們，只要我們有意識地加以培養(yǎng)，學(xué)生的思維能力在一段時間內(nèi)可以得到明顯的提高。在教學(xué)的探索中，我們也面臨著新經(jīng)驗，新方法的挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力也必將會出現(xiàn)一些新的方式方法，我們要不斷地學(xué)習(xí)、實(shí)踐，加強(qiáng)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的素質(zhì)得到不斷的提高和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

1.朱智賢.心理學(xué)大詞典.北京師范大學(xué)出版社，1989.

2.胡國生.中學(xué)化學(xué)新理念教學(xué)中三種思維能力的培養(yǎng).考試周刊，2009（02）.

3.2015年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（新課標(biāo)I卷）理科綜合能力測試.

（作者單位：福建省莆田華僑中學(xué)）