在高中化學(xué)教學(xué)中如何訓(xùn)練學(xué)生思維品質(zhì)

思維方法與思維方式是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的基礎(chǔ)，高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出在課堂教學(xué)中引入科學(xué)探究來轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從而全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，達(dá)到提高全體公民整體素質(zhì)的目的。學(xué)生的思維品質(zhì)是其思維能力的標(biāo)志，是個體發(fā)展水平的一個重要方面，它包括思維的深刻性、敏銳性、靈活性、創(chuàng)造性和批判性等方面。加強(qiáng)思維品質(zhì)的訓(xùn)練對提高思維能力有著重要的推動作用，筆者通過教學(xué)中遇到的實例探究培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的一些做法。

一、思維深刻性的訓(xùn)練

思維深刻性是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)，即思維能把握事物的本質(zhì)的程度，反映了抽象思維的能力。思維深刻的學(xué)生善于思考問題，善于對知識抽象概括，善于透過紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象抓住問題的本質(zhì)，不為知識的特殊性所左右，探索出解決問題的方法。它充分反映了學(xué)生思維活動的抽象程度和對事物本質(zhì)規(guī)律的理解水平。高中學(xué)生思維發(fā)展階段性特征為培養(yǎng)學(xué)生思維深刻性提供了條件，在培養(yǎng)學(xué)生思維深刻性時，我們一方面要注意提高學(xué)生對基本概念的理解，講課時深入淺出，使學(xué)生聽懂、記熟、會用。因為牢固掌握基本概念是思維深刻性的基礎(chǔ)，化學(xué)概念、規(guī)律的引入都有一定的思維方法、過程，它是在感知的基礎(chǔ)上通過分析、比較、綜合、概括等方法抽象事物的本質(zhì)屬性。如對電解質(zhì)概念進(jìn)行教學(xué)時，教師要幫助學(xué)生分析概念的內(nèi)涵和外延及適應(yīng)范圍，弄清電解質(zhì)和非電解質(zhì)是對化合物而言的，能導(dǎo)電是判斷電解質(zhì)的依據(jù)，熔融或溶于水是電解質(zhì)導(dǎo)電的條件，通過比較電解質(zhì)和電解質(zhì)溶液、電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電的異同點引導(dǎo)學(xué)生思維，就能正確掌握這個概念。另一方面在解題時要引導(dǎo)學(xué)生注意對隱形條件的發(fā)掘，不被事物的表面現(xiàn)象所迷惑。

如：若短周期元素兩原子可形成化學(xué)式為AB（n為自然數(shù)）的化合物，則A和B的主族序數(shù)之差為 。

本題是將A和B的原子個數(shù)比再抽象化，不僅要考慮第ⅠA族和ⅦA族、ⅡA族和ⅥA族、ⅢA族和ⅤA族、ⅣA族和ⅣA族，以及ⅤA族和ⅥA族之間形成的AB型化合物，還要考慮ⅠA族H、Na與ⅥA族中的O形成的HO、NaO，ⅠA族中的H與ⅣA族中的C之間形成的CH化合物，而且可考慮CH、CH等物質(zhì)，為學(xué)生的思維提供了廣闊的空間，有效地考查了學(xué)生的抽象思維能力，同時將原子序數(shù)變?yōu)榱酥髯逍驍?shù)，對那些審題馬虎的學(xué)生敲響了警鐘（正確答案為：0，1，2，3，4，5，6）。

二、思維敏捷性的訓(xùn)練

思維敏捷性指發(fā)現(xiàn)、思考、解決問題時，思維主體能對客觀事物作出敏捷的反應(yīng)，它反映了主體思維的速度和熟練程度。平時講某個學(xué)生反應(yīng)快，就是指他的思維敏捷。培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)的敏捷性，一定要使他們具有扎實的知識基礎(chǔ)，因為敏捷性應(yīng)以準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)為前提，只有掌握準(zhǔn)確的基礎(chǔ)知識和形成熟練的基本技能，達(dá)到融會貫通，才有真正的敏捷性。因此在教學(xué)過程中，教師要善于幫助學(xué)生歸納，注意對知識經(jīng)驗的積累，重視對一般規(guī)律的揭示。學(xué)生要懂得各部分知識的聯(lián)系，在頭腦中形成一個知識的體系，而不是凌亂的化學(xué)符號、用語、公式。為了達(dá)到這個目的，對每個模塊、每個專題都要進(jìn)行小結(jié)是很有必要的。同時在練習(xí)時，我們要重視對已知條件和結(jié)論的分析，善于抓住問題的關(guān)鍵，盡快明確解題思路，注意歸納題目類型及迅速解題的方法。在練習(xí)、測試中，我們必須堅持對速度的要求，特別是對選擇題、填空題、判斷題，堅持速度的要求對培養(yǎng)學(xué)生的敏捷性有著重要的意義。

如：將38.4mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體22.4mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），反應(yīng)消耗的HNO的物質(zhì)的量可能是（ ）。

A.1.0×10molB.1.6×10molC.2.2×10molD.2.4×10mol

［錯誤解答］由于硝酸為濃硝酸，因此，銅與濃硝酸發(fā)生如下的反應(yīng)：

Cu+4HNO（濃）=Cu（NO）+2NO↑+2HO

反應(yīng)中得到的氣體為NO。根據(jù)方程式中銅與硝酸物質(zhì)的量之間的關(guān)系，可以推知硝酸的物質(zhì)的量為4×（）=2.4×10mol，選D。

［錯誤原因］沒有考慮到硝酸濃度的變化而引起氣體產(chǎn)物的變化。

［正確解答］根據(jù)題意，38.4mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度發(fā)生變化。由于硝酸的濃度會發(fā)生變化，因此無法直接確定反應(yīng)產(chǎn)物是NO，還是NO與NO組成的混合物。這是正確解題的關(guān)鍵。反應(yīng)中，硝酸轉(zhuǎn)化為硝酸銅、氮氧化物（其實根據(jù)電子得失守恒可以推知氣體為NO與NO組成的混合物）。根據(jù)反應(yīng)前后氮的守恒關(guān)系，參與反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量等于Cu（NO）、NO、NO物質(zhì)的量總和。因此，硝酸的物質(zhì)的量為：2×（）+=2.2×10mol。因此答案為C。

三、思維靈活性的訓(xùn)練

思維靈活性是指能根據(jù)情況的變化及時地調(diào)整和改變原有的思維進(jìn)程和方向，隨機(jī)應(yīng)變地思考問題，主要表現(xiàn)為思維開始時能從不同角度、不同側(cè)面說明一個問題，能從正逆等不同方向思考問題，思維過程中能根據(jù)不同的題設(shè)條件，找出合理的解題方法，靈活地運用各種基礎(chǔ)知識，形成正確的解題思路，并且能舉一反三地加以應(yīng)用。要培養(yǎng)學(xué)生靈活性，我們就要培養(yǎng)學(xué)生對具體問題作具體分析的思維方法，積極引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)審題，從題目的實際出發(fā)，去展開聯(lián)想，制定解題方案。對習(xí)題類比，我們要盡可能由學(xué)生自己進(jìn)行小結(jié)歸納，同時要把學(xué)生的注意力集中到用基本知識去解決問題，化解不合理思維定勢。

如：今有由某堿金屬M及氧化物MO組成的混合物4.0g與水充分反應(yīng)后，蒸發(fā)溶液，最后得干燥固體5.0g，試通過計算和推理，給出該堿金屬元素的名稱。

粗看題目似乎少條件，仔細(xì)分析卻不然，關(guān)鍵在于獲取題目中所包含數(shù)據(jù)的化學(xué)運用。題中涉及的反應(yīng)有：

2M+2HO=2MOH+H↑

MO+HO=2MOH

顯然每一個反應(yīng)都導(dǎo)致固體的質(zhì)量增加，可用極值思維法：固體只有M或MO組成，進(jìn)行M的相對原子質(zhì)量求算，可得M為28或68，相對原子質(zhì)量處在此范圍的元素為：鉀元素［Ｋ：３９］。

四、思維創(chuàng)造性的訓(xùn)練

思維的創(chuàng)造性是思維靈活性的發(fā)展，是人類特有的高級的思維活動，是帶有創(chuàng)建性的思維。思維不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)，而且能發(fā)現(xiàn)各事物的內(nèi)在聯(lián)系，主要表現(xiàn)為思維的獨特性和思維的發(fā)散性。即分析問題、解決問題有自己獨到的見解和個體特征。培養(yǎng)創(chuàng)造能力的核心和關(guān)鍵是發(fā)展創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造性思維和科學(xué)家的創(chuàng)造性思維有很大的不同。但兩者也有深刻的一致性，創(chuàng)造性思維的主體是創(chuàng)造性想象，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì)時，我們可以從下面兩個方面著手；

1.通過實驗、圖片、電教等手段培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維。直覺思維是一種非邏輯的創(chuàng)造性思維，它可以通過觀察、操作從不同方面對問題進(jìn)行思考。利用選擇題的特征是培養(yǎng)學(xué)生直覺思維的有效方法。

如：下列物質(zhì)中含氮量最高的是：（ ）。

A.NHHCO B.CO（NH） C.（NH）2HPO

D.NHNO E.NHCl

此題如果根據(jù)含氮量等于物質(zhì)分子中所含原子個數(shù)乘以氮的相對原子質(zhì)量，除以物質(zhì)相對分子質(zhì)量進(jìn)行逐個計算，既費時又易出錯，若略去氮的相對原子質(zhì)量，直接用氮原子個數(shù)除以物質(zhì)相對分子質(zhì)量進(jìn)行比較可方便些，所以我們應(yīng)當(dāng)想到分子中含氮原子個數(shù)較多且分子質(zhì)量較少的，馬上可選出答案B且不需計算。

2.通過一題多變、一題多解訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的新穎性。思維的新穎性表現(xiàn)為：解決問題的思路是新的，而且是多種思路中較好的。在課堂練習(xí)中，我們可以通過一題多變、舉一反三的形式進(jìn)行創(chuàng)造性訓(xùn)練，也可通過一題多解的形式培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維，從中選出最好的解題方法。

如：向一密閉容器中，充入50mL H■S和60mL O■，充分反應(yīng)，求生成mL SO■多少？

分析：H■S和O■反應(yīng)，由于反應(yīng)物的量不同，可以進(jìn)行不同的反應(yīng)，得到生成物有多種。

首先，2H■S+O■=2S+2H■O①，若氧氣過量則S+O■=SO■②，或直接寫成2H■S+3O■=2SO■+2H■O③。

其中③可看作①+②的總反應(yīng)方程式。本題中2∶3＜5∶6＜2∶1，所以兩個反應(yīng)均發(fā)生了。產(chǎn)物既有SO■又有S，那么怎樣做呢？方法很多，在課堂教學(xué)中教師可由學(xué)生探究，歸納如下：

解法一：分步討論法（把S看作氣態(tài)）。

2H■S ?搖+ ?搖O■ =?搖?搖?搖2S+2H■O

2?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖1?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖2

50mL?搖?搖 25mL?搖?搖?搖?搖?搖50mL

剩余的氧氣再和硫反應(yīng)

?搖?搖?搖?搖S?搖?搖+?搖?搖?搖?搖?搖?搖O■ =?搖?搖?搖?搖?搖SO■

?搖?搖?搖?搖1?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖1?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖1

35mL?搖（60-25）mL?搖35mL

∴生成SO■35mL。

此種方法是直接從反應(yīng)過程中進(jìn)行討論，也是最容易想到的。

解法二：由題意知道H■S和O■均參加反應(yīng)，我們可以假想把H■S分成兩部分。一部分不完全反應(yīng)生成S，一部分充分反應(yīng)生成SO■。

設(shè)生成S所需H■S為xmL，則生成SO■所需H■S為（50-x）mL。

2H■S?搖 +?搖 O■ =?搖?搖?搖2S+2H■O

2?搖?搖?搖?搖?搖 1

xmL?搖?搖?搖0.5xmL

2H■S + 3O■ =?搖?搖?搖2SO■ + 2H■O

2?搖 ?搖 3?搖?搖?搖 2

（50-x）mL?搖1.5（50-x）mL?搖（50-x）mL

由0.5xmL+1.5（50-x）mL=60mL，得x=15mL，則SO■的體積為（50-x）mL，即35mL。

解法三：原子守恒法。

根據(jù)題意知氧在反應(yīng)后存在于SO■和H■O中，而氫原子反應(yīng)后都存在于H■O中。因此氫原子守恒，H■S中的氫原子等于H■O中的氫原子。50mlH■S消耗25mlO■，還剩35mlO■存在于SO■中，即剩余O■的體積就是生成SO■的體積，為35ml。利用原子守恒法，解題的優(yōu)點是不用考慮反應(yīng)過程。

解法四：電子守恒法。

兩個反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，根據(jù)氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)，體積比=物質(zhì)的量比。

可把50mL H■S和60mL O■反應(yīng)看作50mol H■S和60mol O■反應(yīng)，

則O■得電子總數(shù)為60mol×4e■=240mol e■。

設(shè)生成Sxmol生成SO■y mol，

生成S時H■S中S失2x mole■，生成SO■時H■S失6y mole■

x+y=50mol（利用硫原子守恒）2x+6y=240mol（利用電子守恒）

得x=25moly=35mol

所以生成SO■為35ml。

解法五：寫總反應(yīng)方程式法。

這種解法的原理，就是利用化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)比等于參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比。

方法是：用已知參加反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比去寫特殊化學(xué)方程式，據(jù)此方程式求解。

據(jù)題意：體積比=物質(zhì)的量比=化學(xué)計量數(shù)比

此題中aH■S+bO■=cS+dH■O+eSO■

則a=c+e（S守恒）a=d（H守恒）2b=d+2e（O守恒）

將a=50mL，b=60mL代入上述方程組即可得e=35mL。

∴生成SO■為35ml。

我們通過此題的求解過程，可以培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，但是，如果此題僅僅進(jìn)行到此為止并不能達(dá)到目的，因為與發(fā)散思維密切相關(guān)的一個問題是，必須善于在考慮多條思路的基礎(chǔ)上進(jìn)行比較多種擇優(yōu)，只有將發(fā)散思維與比較結(jié)合起來，才是高效的創(chuàng)造性思維。

五、思維批判性品質(zhì)的訓(xùn)練

思維批判性是指思維活動中，善于主見地評價事物，不一味盲從。它是思維深刻性上建立起來的品質(zhì)，只有周密地思考、深刻地認(rèn)識，我們才能準(zhǔn)確地作出判斷，同時能嚴(yán)格而客觀地評判自己提出的假設(shè)或解題方法的是非優(yōu)劣。培養(yǎng)學(xué)生具有良好的這一思維品質(zhì)，有利于推動認(rèn)識的進(jìn)步、思維的發(fā)展、克服思考問題時易產(chǎn)生的片面性和表面性。因此在教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生正確掌握知識和思維方法。由于長期形成的思維定勢，學(xué)生很難做到不出錯誤，但我們?nèi)匀灰膭顚W(xué)生獨立思考，通于提出獨到的見解，善于發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)錯誤，敢于批評錯誤結(jié)論。同時，教師還要注意培訓(xùn)學(xué)生具體問題具體分析的能力，引導(dǎo)學(xué)生多向思維方法，從多角度去分析一個問題，減少錯誤。教師也可通過判斷題、改錯題、選擇題等形式，幫助學(xué)生對一些易錯易混淆內(nèi)容展開討論，去偽存真。

如：下列幾種固體各10克，分別放入100克20℃時的水中，所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小的是：（?搖?搖 ）。

A.NaCl?搖 B.Na■O ?搖C.CaO?搖 D.CuSO■·5H■O

許多學(xué)生因10克硫酸銅晶體中無水硫酸銅一定小于10克而選擇D，忽略了氫氧化鈣微溶于于水這個條件，這就說明學(xué)生平時自覺或不自覺地總結(jié)出解題經(jīng)驗，對靈活性、敏捷性有一定幫助，但也易導(dǎo)致錯誤，這就是思維定勢消極的一面，因此教師在平時訓(xùn)練中要多引導(dǎo)，幫助學(xué)生克服不合理思維定勢的影響。

總之，思維是一種藝術(shù)，正確的思維方法要在運用中掌握，但只懂得正確的思維方法，而沒有良好的思維品質(zhì)，也不可能提高思維能力。因此，加強(qiáng)思維品質(zhì)的訓(xùn)練，有利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。同時上述各種思維品質(zhì)并不是孤立的，它們是相互聯(lián)系、相互滲透、相互制約的，思維深刻性是思維品質(zhì)的基礎(chǔ)，思維的敏捷性、靈活性、創(chuàng)造性反映了思維活動的速度、深度和廣度，思維的批判性是思維品質(zhì)的升華，因此，進(jìn)行思維品質(zhì)的訓(xùn)練具有綜合性。

參考文獻(xiàn)：

［1］普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn).人民教育出版社，2007.6.