在化學(xué)情境中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

楊海東

【摘 要】闡述在化學(xué)情境中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的具體方法：創(chuàng)設(shè)實驗情境，培養(yǎng)學(xué)生的方程思維；創(chuàng)設(shè)操作情境，培養(yǎng)學(xué)生的元素周期思維；創(chuàng)設(shè)生活情境，培養(yǎng)學(xué)生的條件思維；創(chuàng)設(shè)想象情境，培養(yǎng)學(xué)生的價態(tài)思維。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)情境 思維能力 培養(yǎng)

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）04B-0047-02

高中化學(xué)課堂是較諸其他學(xué)科課堂不同的一種，它神秘而充滿樂趣，向我們展示的是一個異彩紛呈、充滿智慧和神奇的樂園。各種各樣的金屬燃燒著五顏六色的火焰；瓶瓶罐罐中儲存著千變?nèi)f化的化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)還會時不時地變換著不同的光澤；在小小的試管中上演一幕又一幕的浮浮沉沉。那些化學(xué)物質(zhì)是美學(xué)家靈感的天堂，更是醫(yī)學(xué)家的濟(jì)世良方，還是軍事家攻略天下的各種重量級轟炸能手，是化學(xué)家兢兢業(yè)業(yè)為之艱苦奮斗一生之所系。

化學(xué)課堂不同于其他課堂的一個顯著特點(diǎn)就是它充滿了各種各樣的情境模式。在實驗室中我們聽從實驗老師的安排，親自動手將一幕幕書本上、測試中以及老師告知我們的實驗在簡單的實驗設(shè)備與小試劑中變?yōu)榫_麗的現(xiàn)實，然后與同學(xué)和老師共同分享那種自我實現(xiàn)的喜悅感和成就感。只要我們心存科學(xué)，并樂于實踐科學(xué)，我們就能將知識實現(xiàn)在實實在在的現(xiàn)實情境中，不得不為這種知行合一的學(xué)習(xí)方式所吸引。化學(xué)真是一門給予人熱烈的求知渴望的學(xué)科。除去實驗室的自我實踐之外，經(jīng)驗豐富的老師還會將實驗室搬進(jìn)我們的教室，為我們展現(xiàn)那些或刺激或冒險或優(yōu)美或精彩的實驗現(xiàn)象，比如精彩的煉鐵，面粉的爆炸，氫氣氧氣的制取，金屬鈉的絢爛的反應(yīng)方式等。在化學(xué)情境中進(jìn)行思維方式的訓(xùn)練對學(xué)生對老師都是一種精神上的驚喜和滿滿的知識洗禮。

著名化學(xué)家戴安邦指出：“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的，全面的化學(xué)教學(xué)要求，既傳授化學(xué)知識和技能，又訓(xùn)練科學(xué)方法和思維。”思維能力是認(rèn)識能力的重點(diǎn)，人的思維能力的強(qiáng)弱，與所采取的思維方法有關(guān)系，化學(xué)教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生正確思維，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

一、創(chuàng)設(shè)實驗情境，培養(yǎng)學(xué)生的方程思維

在化學(xué)這門與眾不同的課程中，我們會學(xué)習(xí)到到各種各樣的化學(xué)方程式。每種元素都有其相應(yīng)的制取與特性方程式，每種化學(xué)物質(zhì)又有產(chǎn)生其相應(yīng)的幾種化合物的化學(xué)方程式，每種化合物又有能通過化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生新的物質(zhì)的化學(xué)方程式，正如道家所講的“一生二，二生三，三生萬物”的太極思想，這是融合了道家哲學(xué)智慧與科學(xué)知識在內(nèi)的一門充滿神奇性的學(xué)科。在這個紛繁復(fù)雜的學(xué)科體系中，化學(xué)方程式的作用是無處不在的，對于解釋物物轉(zhuǎn)換，闡釋變換機(jī)理，學(xué)習(xí)各種顏色背后的原理都是非常重要的。教師在講解化學(xué)方程式的原理及寫法時，有必要借助一些情境工具來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富實用的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，提高其接受知識的能力。

在講授人教版高中化學(xué)的離子反應(yīng)時，筆者將酸堿鹽的溶液承裝在幾個試管中，在實驗的情境中為同學(xué)們展示了化學(xué)反應(yīng)的各種狀態(tài)，然后向同學(xué)們解釋了這個過程中發(fā)生的一系列化學(xué)方程式。

在氯化鈉溶于水的試驗中，雖然我們只看到了這種鹽的溶解現(xiàn)象，但毫無疑問的是這其中也存在著化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。有的同學(xué)很不解地講道：“老師，明明在這個過程中我們只看到了鹽的溶解，根本沒有任何明顯的實驗現(xiàn)象嘛，怎么會有化學(xué)反應(yīng)呢？”這就引出了溶液中電離方程式的概念和寫法。同學(xué)發(fā)現(xiàn)了自己的親身經(jīng)驗犯了錯，這種情況往往能夠更容易養(yǎng)成化學(xué)方程式的思維方式。

二、創(chuàng)設(shè)操作情境，培養(yǎng)學(xué)生的元素周期思維

化學(xué)元素周期表是化學(xué)的一大里程碑，它為學(xué)習(xí)者和探索者提供了一條有序整齊的化學(xué)思路。在現(xiàn)在的教學(xué)思路中，初級化學(xué)便要求學(xué)生對元素周期表記憶與熟練。記憶的過程無疑是痛苦的，但是在記憶及學(xué)習(xí)的過程中，我們將愈益發(fā)現(xiàn)前人的偉大與智慧。我們發(fā)現(xiàn)在整個元素周期表中很多物質(zhì)的存在都可以用其位置關(guān)系來表示，某元素的相鄰元素可能是具有相同性質(zhì)的一族的元素，這對于研究其化學(xué)關(guān)系，觀察其穩(wěn)定性，有著重要的作用。

在講授人教版高中化學(xué)的元素周期表時，筆者首先與同學(xué)們回憶了以前背誦的常用的前20個元素。在日常的記憶訓(xùn)練中，筆者通過課堂上的單獨(dú)抽查，小組提問，黑板默寫，表格提問，坐標(biāo)定位等方式使大家將元素周期表牢牢記在了心里。

在元素表的運(yùn)用上，“制作周期表小卡片”，或“在課堂上隨時提問碰到的元素在元素周期表中的位置”，設(shè)置“5元素一周期的周期表小組”，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，在不同的情境中養(yǎng)成學(xué)生的周期表思維。

三、創(chuàng)設(shè)生活情境，培養(yǎng)學(xué)生的條件思維

在化學(xué)的情境教學(xué)中，我們有必要將化學(xué)情境中的條件思維列為教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的一項重要內(nèi)容，很多時候我們能夠搞清楚實驗的反應(yīng)原理，即什么東西參加反應(yīng)后產(chǎn)生了哪些不同的物質(zhì)，但是卻無法準(zhǔn)確說出該方程式和反應(yīng)的實驗條件，諺語所講的“失之毫厘，差以千里”并不是沒有道理的，在關(guān)鍵的考試中，可能這就是一個重要的失分點(diǎn)，可是在一場重要的試驗中，如果不注意條件，輕則是實驗的失敗，重則可能是一場重大的事故，尤其是對于那些本身就不穩(wěn)定而且反應(yīng)激烈的物質(zhì)，對于人身的傷害將是巨大的。

在講授人教版高中化學(xué)中的金屬化合物部分時，我們注意到在反應(yīng)的過程中，有著這樣的反應(yīng)條件的差異：加熱、點(diǎn)燃、高溫。這三個條件是一個熱的程度深淺的詞語，表示在相應(yīng)的條件下有著相應(yīng)的實驗現(xiàn)象的發(fā)生，如果程度不夠的話，可能實驗并不會發(fā)生。

在鈉與水的反應(yīng)中，筆者按照要求，取綠豆大小的鈉與水反應(yīng)，可以看到，反應(yīng)很激烈，聽到咝咝的響音。筆者還向大家展示了不聽警告的同學(xué)，擅自從實驗室偷走鈉塊，在家里玩的時候發(fā)生意外爆炸導(dǎo)致燙傷的圖片，這也告訴我們注意實驗條件是十分重要的。

實驗還有一項很重要的作用就是幫助我們驗證物質(zhì)反應(yīng)的可行性，對于理解一些復(fù)雜的反應(yīng)是十分有用的。學(xué)生的條件思維在理解實驗，理解反應(yīng)原理中起到了一個前提的作用，甚至在處理日常問題中，也是有助于將問題考慮全面而避免一些小錯的發(fā)生。

四、創(chuàng)設(shè)想象情境，培養(yǎng)學(xué)生的價態(tài)思維

在化學(xué)的情景教學(xué)中，價態(tài)思維是一個最基本的思維之一，對于教師來講，這是課堂能否順利進(jìn)行，提高講課效率的一個重要的保證，對于學(xué)生來講，這是能否與教師課堂同步，順利接受知識的一個重要前提，也是在考試中提高做題速度與正確率的一個關(guān)鍵所在。化學(xué)情景如現(xiàn)場實驗、考試作答、同學(xué)辯論、多媒體視頻圖片展示等情境中的價態(tài)思維集中表現(xiàn)為對元素表中的常用物質(zhì)的穩(wěn)定性的把握程度，在一般情況下會有哪幾種穩(wěn)定或不穩(wěn)定狀態(tài)，得電或是失電能力如何，在氧化還原反應(yīng)中這種現(xiàn)象表現(xiàn)得更是明顯。

在講授人教版高中化學(xué)的氧化還原反應(yīng)這一模塊內(nèi)容時，筆者首先帶著同學(xué)們通過情景假設(shè)、元素情景等方法復(fù)習(xí)了常見的元素的離子態(tài)下的常見化合價，這對于進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)有著基礎(chǔ)性和遠(yuǎn)見性的作用，也是必須掌握的一個核心知識。

同學(xué)們提議為各個元素建立一個元素化合價群，制作了很多精美實用的元素化合價表格和卡片，貼在了文化展示的化學(xué)板塊中。“老師，這張卡片是我制作的，鐵元素的價態(tài)及反應(yīng)都被我列在了這里。”“我喜歡那張表格，終于能夠完整地記憶這些重要的知識了。”

同學(xué)們在這種狀態(tài)下獲得一種系統(tǒng)的思維訓(xùn)練，對化合價的狀態(tài)掌握后，還是對反應(yīng)的得失電子，升降價應(yīng)該多多加以練習(xí)，經(jīng)過磨練才能更加鞏固。在豐富的情境中進(jìn)行思維的磨練，對學(xué)生來講，也是一種莫大的樂趣。

總之，情境教學(xué)的思想在其他課程中，需要更多的設(shè)計技巧與能力，但是化學(xué)情境中一定以實驗這個最常見的情境來進(jìn)行基本化學(xué)知識的全面?zhèn)魇冢撤N意義上來講化學(xué)實驗等同于化學(xué)情境，盡管這只是其中一種。方程式思維、元素周期表思維、條件思維、價態(tài)思維是筆者在化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗中所提煉出的重要的四種思維，它們有效闡釋了化學(xué)學(xué)科的各種反應(yīng)與現(xiàn)象。這種情境和思維對于學(xué)生來講是化學(xué)學(xué)習(xí)中最珍貴的財富，也是筆者在執(zhí)教中感悟最大的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方法。

【參考文獻(xiàn)】

[1]羅乃忠.創(chuàng)設(shè)情境，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力[J].閱讀，2013（24）

[2]王彬彬.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境 培養(yǎng)學(xué)生能力[J].中學(xué)政治教學(xué)參考，2011（6）

（責(zé)編 盧建龍）