讓學(xué)生體驗化學(xué)推理的樂趣

摘要：邏輯數(shù)理智能所涉及到的數(shù)學(xué)計算、邏輯思維、歸納和演繹推理、對模型和關(guān)系的辨別、問題解決等，都是學(xué)生成功完成化學(xué)新課程中科學(xué)探究學(xué)習(xí)任務(wù)的必備的能力基礎(chǔ)。在化學(xué)新課程的教學(xué)中采用基于邏輯數(shù)理智能的教學(xué)策略——問題引導(dǎo)實驗探究、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)并用、提供邏輯思維圖式、挖掘典型教學(xué)內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、同時能鞏固知識和技能。

關(guān)鍵詞：化學(xué)推理；邏輯數(shù)理智能；教學(xué)策略

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0050-02

在加德納的多元智能體系中，邏輯數(shù)理智能是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)用非常多的一種，這種智能所涉及到的數(shù)學(xué)計算、邏輯思維、歸納和演繹推理、問題解決等，都是學(xué)生成功完成化學(xué)新課程中“科學(xué)探究”學(xué)習(xí)任務(wù)的必備的能力基礎(chǔ)。在化學(xué)教學(xué)中采用基于邏輯數(shù)理智能的教學(xué)策略，可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，并能更牢固地掌握知識與技能。

一、問題引導(dǎo)實驗探究，深化探究體驗

探究式實驗是問題在前，結(jié)論在后，重視知識的形成過程和探究過程，所以能激發(fā)學(xué)生的求知興趣，有利于學(xué)生發(fā)揮主體作用，發(fā)展探索精神和訓(xùn)練科學(xué)方法，同時也能培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)理邏輯智能學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。案例分析：[提出問題]在前面的實驗中我們觀察到了氯水具有漂白作用。氯水是一種混合物，那么起漂白作用的是什么物質(zhì)呢？[收集資料]已知事實：①Cl2+H2O HCl+HClO。②氯水中含有的物質(zhì)有：Cl2、H2O、HClO、HCl。[提出假設(shè)]引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)：①是氯水中HCl的作用；②是氯水中Cl2的作用；③是氯水中H2O的作用；④是氯水中HClO的作用；[設(shè)計實驗]引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想設(shè)計實驗：取稀鹽酸滴于有色布條——驗證猜想①；讓干燥的Cl2通過干燥的有色布條——驗證猜想②；用水浸濕有色布條——驗證猜想③；讓氯氣通過濕潤的有色布條——驗證猜想④。[驗證假設(shè)]讓學(xué)生根據(jù)實驗設(shè)計進(jìn)行操作，觀察現(xiàn)象，進(jìn)行推理：設(shè)計實驗①：不褪色，說明HCl不具有漂白作用；設(shè)計實驗②：不褪色，說明Cl2不具漂白作用；設(shè)計實驗③：不褪色，說明H2O不具漂白作用；設(shè)計實驗④：褪色，說明只有Cl2與H2O反應(yīng)才具有漂白作用；[得出結(jié)論]經(jīng)推理得出結(jié)論：氯水中起漂白作用的物質(zhì)是Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO。

二、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)并用，訓(xùn)練記憶策略

1.系統(tǒng)法。系統(tǒng)法就是把相關(guān)的知識通過一定的方法相互連接起來成為一個有機的整體，這種連接既能表示知識間的層次關(guān)系，又能表示相互的衍生關(guān)系、遞變關(guān)系或數(shù)量關(guān)系等，便于學(xué)生把握。例如，應(yīng)用教學(xué)軟件inspiration建立概念圖，把整個中學(xué)化學(xué)的相關(guān)概念通過多層概念圖建立超級鏈接，根據(jù)要求逐層展現(xiàn)。概念圖能把中學(xué)化學(xué)的整個知識體系網(wǎng)絡(luò)化、集成化，系統(tǒng)化，能使學(xué)生從整體上把握中學(xué)化學(xué)的知識體系。圖1展示了中學(xué)化學(xué)概念的總圖。

2.關(guān)聯(lián)法。關(guān)聯(lián)法是利用聯(lián)想或建立關(guān)系使某一事物與其它事物建立聯(lián)系的一種方法。在化學(xué)教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生的聯(lián)想，建立各種化學(xué)事物間的聯(lián)系，不僅能夠活躍學(xué)生的思維，而且能夠增加知識的有序性，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。常用的關(guān)聯(lián)方法有氣味關(guān)聯(lián)、聲響關(guān)聯(lián)、圖像關(guān)聯(lián)、元素位置關(guān)聯(lián)、現(xiàn)象關(guān)聯(lián)、類別關(guān)聯(lián)、數(shù)值關(guān)聯(lián)、符號關(guān)聯(lián)等。例如：符號關(guān)聯(lián)，如元素符號→讀音→代表的元素→原子結(jié)構(gòu)特點→單質(zhì)及其化合物→重要的化學(xué)性質(zhì)→重要的用途→實驗室及工業(yè)制法。類別關(guān)聯(lián)，如在物質(zhì)分類中的“酸”→上位概念：化合物；同位概念：堿、鹽、氧化物、氫化物；下位概念：含氧酸、無氧酸、一元酸、二元酸。現(xiàn)象關(guān)聯(lián)，如淡藍(lán)色火焰→H2S、CO、H2、CH4燃燒；白色絮狀沉淀遇空氣變灰綠最后變紅褐→Fe（OH）2。氣味關(guān)聯(lián)，如臭雞蛋味→H2S；刺激性氣味→SO2、HCl、Cl2、NO2等；苦杏仁味→硝基苯類；燒焦羽毛味→蛋白質(zhì)灼燒。

三、提供邏輯思維圖式，引導(dǎo)思維過程

在化學(xué)教學(xué)中，教師如果善于采用邏輯推理進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生就能應(yīng)用邏輯數(shù)理智能進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)，由已知過渡到未知。歸納推理是一種從特殊到一般的方法。在化學(xué)教學(xué)中如勒沙特列原理都可通過歸納推理的方式進(jìn)行教學(xué)。演繹推理是從一般原理推演出個別的具體結(jié)論的邏輯方法。在化學(xué)教學(xué)中，常用作訓(xùn)練學(xué)生演繹推理的教材內(nèi)容有：元素周期律后的元素化合物知識；化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——合成氨；電解原理的應(yīng)用；有機物結(jié)構(gòu)式的推導(dǎo)等。

四、挖掘典型教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)思維品質(zhì)

1.機智引導(dǎo)，培養(yǎng)思維的靈活性。在遇到一些難度比較大的問題時，學(xué)生缺乏思路，不知從何下手，這時教師要機智引導(dǎo)。例如：將一定量的硫酸溶液四等分，分別與足量的下列物質(zhì)反應(yīng)，則反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是（？搖）：A.Zn；B.ZnO；C.Zn（OH）2；D.ZnCO3。教師可做如下引導(dǎo)：質(zhì)量分?jǐn)?shù)中的兩要素（溶質(zhì)和溶液質(zhì)量）；4份溶液中硫酸的質(zhì)量（相等），與足量的四種物質(zhì)反應(yīng)生成的ZnSO4（等質(zhì)量）；生成的其它物質(zhì)（水進(jìn)入溶液；H2和CO2逸出）；溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)取決于什么（溶質(zhì)質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)取決于溶液質(zhì)量的大小，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可以看出，濃度最大的是A）。

2.找準(zhǔn)“題眼”，培養(yǎng)思維的突破性。題目中的關(guān)鍵字詞，某個特殊現(xiàn)象都可能是“題眼”，也就是解題的突破口。

3.抓住終態(tài)，培養(yǎng)思維的跳躍性。每一個問題一般都包含始態(tài)、中間過程和終態(tài)，對于某些問題，可以利用黑箱方法，發(fā)揮思維的跳躍性，省略中間過程，抓住反應(yīng)的最終狀態(tài)，直奔主題，可使問題簡化。例如：把小蘇打和十水碳酸鈉組成的混合物7.4克溶于水制成100毫升溶液，其中[Na+]=0.6摩/升。若將等質(zhì)量的該混合物加熱至恒重，則該混合物的質(zhì)量減少多少克？終態(tài)技巧：抓住加熱至恒重時二者最終都成為Na2CO3，而Na2CO3的物質(zhì)的量為1/2Na+物質(zhì)的量，即有：n■=n■×1/2=0.6×0.1×1/2=0.03（摩）；混合物質(zhì)量減少為7.4-0.03×106=4.22（克）

參考文獻(xiàn)：

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[2]韓慶奎，張雨強.多元智能——化學(xué)教與學(xué)的新視角[M].濟南：山東教育出版社，2008，6.

[3]韓慶奎.化學(xué)習(xí)題教學(xué)淺論[J].學(xué)科教育，1999，（12）.

作者簡介：韓慶奎（1957-），曲阜師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院教授，教育部曲阜師范大學(xué)基礎(chǔ)教育課程研究中心研究員，課程與教學(xué)論碩士生導(dǎo)師。研究方向：化學(xué)教學(xué)論。