對稱思維在化學解題中的應用研究

陸廣海

初中化學是一門初三開設的學科，對于從未接觸過化學知識的初中學生來說陌生而又困難。因此，許多學生在學習化學知識的時候思路迷茫，只能被動地接受教師及課本上講解的知識，在進行化學解題訓練中卻經常沒有思緒，從而導致化學成績不理想，對化學學習的興趣下降等結果。而化學問題當中包含許多對稱形式的符號以及化學式，巧妙運用對稱思想進行教學，可以提升學生的解題速度，拓展學生分析解決問題的能力。

一、對稱思維方法的概念及意義

化學是研究物質世界中的原子、分子運動的規律，是人類改造物質世界的重要途徑。物質組成了世界，化學中的物質無時無刻不在變化，但是物質世界在千變萬化的同時卻遵循著守恒定律和對稱的主體。而對稱思維方法，是指分析問題從不同事物或者現象的對稱性出發，通過大膽的設想和推測來判斷事物以及現象的存在。因此對稱思維中運用守恒法分析化學問題，可以準確分析出各個物質在不同化學反應中的變化，是化學解題中的重要思維方式。

在運用對稱思維解決化學題的時候，可以通過將已知條件中的某一種化學元素以貫穿整體解題過程的形式進行分析，也可以通過書寫化學反應方程式，結合守恒定律分析各個已知量之間的關系。運用整體思維結合對稱思維進行思考，可以將化學問題看作整體進行分析，并通過分析化學反應中各個要素和整體的相互關系，遵循化學反應前后的能量守恒的對稱思維，從而解決化學問題。例如元素周期表、酸和堿、氧化反應、還原反應等都體現了化學的對稱美。

環節二布置教學主題任務。教師要明確提出學習目標及所要完成的主題學習任務。主題學習任務要具體，具有可操作性，這樣才能在課堂中完成“主題任務”。

環節三學生自主學習。在這一教學環節，教師要求學生根據前一階段布置的教學主題任務，自主學習、探究、合作來完成主題學習任務。教師要指明學習中的關鍵問題，使學生了解在實驗中、生活中如何運用化學理論知識等等。學生在完成主題學習任務的過程中，如果遇到困難可求助組長或學習能力較強的組員，還可以尋求教師的幫助。因此，在學習過程中，充分體現了學生學習的自主性和參與性特征。

環節四合作小組討論、交流。這一環節需要小組內的每位組員都能積極發言?？梢詫崿F的教學功能有三：一是監督功能，只有完成了學生自主學習環節，才能提出相關問題進行討論；二是學習功能，小組內的討論與交流也是一種學習過程。此過程中，成員之間充分地交流，可以開闊他們的思路；三是教學功能。通過發言，可以使每個學生都參與進來，鍛煉他們的語言表達能力。

環節五學習成果展示及教師點評。在此環節，每個小組將在課堂上向全班展現他們的學習成果。根據學生學習成果的展現，教師可以根據實際情況在點評環節進行提煉，彌補學生學習上的缺失，使學生建立起對主題學習任務的整體認識。此外，恰當地點評，可以更好地激勵學生，形成皮格馬利翁效應，在學業上取得更大的進步。

三、 “主題任務式”教學模式的效果分析

“主題任務式”教學模式由于全體學生的廣泛參與，主題目標任務明晰，學生在“主題任務式”教學模式中能迅速進入學習角色，學習行為和精神狀態有了明顯改變，課堂的討論氛圍活躍。通過“主題任務式”教學模式，教師也可以有時間去了解和把控課堂，教師角色也由單一的講授型轉變為組織、引導和解惑型。因此，通過“主題任務式”教學模式，教師可以更好地提高教學的有效性和學生課堂學習的效率。

（收稿日期：2014-11-13）