芻議高中生化學思維能力的培養

游莉琴

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

關鍵詞：化學教學；思維能力

在2015年高考中，化學部分的命題對學生的能力要求有所提高。高考化學對學生能力的考查包括：觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力。在人的智力結構中，思維屬于核心地位，是整個智力活動的最高調節者，給各種智力活動以深刻的影響。人類依靠思維能力，去認識世界、改造世界。思維能力的培養不僅可以使學生學會整理知識點，融會貫通，使之網絡化，提高學習的效率，還可發展學生的智力，提高解決化學問題的能力。因此我們在教學中，不但要注意教學方法的研究，更要重視學生學法的指導，在備課時要結合學生的實際情況來設計課堂教學，培養學生的思維能力。

一、從感性、具體的物質、認識入手，培養學生的思維能力

朱智賢在《心理學大詞典》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，從而制作出思想產品的能力。”從這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出來的一系列能力的組合。但在高中化學的學習過程中，學生對化學知識的掌握有一個從具體到抽象，從現象到本質，從簡單到復雜不斷深化的發展過程，學生的思維能力還處在較低的層次，也需要一個發展的過程，在培養學生的思維能力時要由淺入深，逐步提高。如在化學基礎知識教學中，應加強化學概念的教學，這也是對學生進行初步的邏輯思維能力培養的重要手段。然而，這方面的教學比較抽象，學生生活經驗較缺乏，抽象思維能力較差，學習時比較吃力。在教學時，要注重由直觀到抽象，逐步培養學生的抽象思維的能力。如在教學“物質的量”這部分知識時，為了使學生獲得關于“物質的量”的正確概念，我首先引導學生觀察多媒體投影：12？搖g？搖12C的實物，再指導學生用天平稱取出58.5g的NaCl固體后，告訴學生這兩種物質的量均是1mol，引起學生的興趣和思考：什么是“物質的量”“mol”？為什么質量不同的兩種物質，物質的量會相同？質量和物質的量之間有關系嗎？能否相互換算，怎么換算？這時我再引導學生閱讀教材，講解“物質的量”的定義、單位，組織學生思考、討論“物質的量”和質量、相對分子質量、式量的關系和換算，最后歸納、小結這節課的知識點，使學生從具體物質1？搖mol？搖12C和1？搖mol？搖NaCl的存在認識到“物質的量”這個物理量及其單位。

二、從新舊知識的銜接入手，培養學生的思維能力

對學生的學習過程來說，某些舊知識是新知識的基礎，新知識又是舊知識的引申和發展。在教授新知識時要盡可能復習有關的舊知識，充分利用已有的知識體系來搭橋鋪路，學會知識的遷移運用，在獲取新知識的過程中培養思維的能力。如在“化學能轉化為電能”的教學時，我先復習了氧化還原部分的知識，然后指導學生完成下列實驗：（1）把Zn片、Cu片分別插入稀H2SO4溶液中，觀察現象。若能發生反應，寫出反應的化學方程式，若是氧化還原反應，標出電子轉移的方向和數目。（2）把Zn片、Cu片連在一起，同時插入稀H2SO4溶液中，觀察現象。（3）在Zn片、Cu的導線中間連接一個靈敏電流計，同時插入稀H2SO4溶液中，觀察現象。通過實驗1來鞏固氧化還原反應的知識點，為講解“化學能轉化為電能”作鋪墊，引導學生圍繞實驗2觀察到的現象展開討論，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生？實驗3的靈敏電流計顯示有電流通過，電流如何產生，電子從何而來？通過比較、分析，得出化學能可以轉化為電能的結論，突出說明原電池就是一種利用氧化還原反應將化學能轉化為電能的裝置。這樣引導學生溫故知新，將新知識納入原來的知識系統中，豐富了知識，開闊了視野，思維也得到了發展。

三、利用實驗教學來培養學生的思維能力

1.中學化學實驗題雖然內容簡單，解題時不需要非常嚴格的推理論證，但卻離不開判斷推理，這就為培養學生的邏輯思維能力提供了十分有利的條件。如在氯氣的實驗室制法教學中（裝置圖如下），設置如下問題，培養學生思維能力：

（1）實驗室用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，為什么？

（4）D裝置中，氣體導管為何要長進短出，E中溶液是什么，起到什么作用？

在解題時引導學生思考分析：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制氣體的裝置中使用。因MnO2是粉末狀固體，所以在此反應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除去，B中應裝飽和食鹽水來除去HCl，C中應裝濃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，所以應先除去HCl，再干燥，那么B、C裝置中裝的試劑不能對調。D裝置是用來收集氯氣，氯氣的密度比空氣大，收集時氣體應長進短出。氯氣有毒，多余的氯氣不能排到空氣中，以免引起環境污染，應進行尾氣處理，因通常條件下氯氣在水中溶解度不大，但可和堿反應，固用NaOH溶液來吸收。通過對實驗題目的分析，讓學生學會以將化學問題分解，找出解答的關鍵，在推理的過程中培養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出來的，對實驗方案進行評價是培養學生思維能力的一條很好的途徑。對幾個實驗方案做出選擇、正確與錯誤、嚴密與不嚴密、準確與不準確做出判斷，要考慮實驗設計是否合理、有無干擾現象、經濟上是否合算、對環境有無污染等，包含的知識點多，通過實驗方案評價能達到發展學生的思維，提高學生分析問題，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）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現象是_________，由此可知，草酸晶體分解的產物中有_______。裝置B的主要作用是________。

（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置（可以重復選用）進行實驗。

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、______。裝置H反應管中盛有的物質是_______。

②能證明草酸晶體分解產物中有CO的現象是_______。

（3）設計實驗證明：

①草酸的酸性比碳酸的強______。

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，考查學生的基本實驗知識，內容涉及氧化還原反應、儀器的選擇使用、實驗的設計、實驗結果的分析和準確描述實驗內容等，考查了物質的性質和實驗原理的綜合應用能力，具有一定的綜合性和難度，通過對實驗方案設計，訓練學生分析、綜合、比較、分類、抽象、概括和具體化等心智操作，培養學生創造性的思維，提高問題解決的能力。

四、利用化學習題教學來培養學生的思維能力

化學習題教學，主要是指化學教學過程中所進行的例題講解、習題處理和作業題、單元過關試題評講等教學活動，它是化學教學的重要組成部分。學生在教師的指導下，運用知識思考、分析問題、解決問題，來達到提高思維能力的目的。

1.一題多議，培養學生發散思維的能力。發散思維是不依常規，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，創設問題情境，精細地誘導學生的求異意識。對于學生在思維過程中時不時出現的求異因素要細心點撥，潛心誘導，及時予以肯定和熱情表揚，使學生真切體驗到自己求異成果的價值。例：某研究性學習小組進行了一系列實驗后，發現高錳酸鉀分解后含錳元素的化合物都能和濃鹽酸反應制得氯氣。現將31.6g的KMnO4粉末加熱一段時間，收集到1.12L（標況下）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，若按常規解題方法，先寫出有關的反應方程式：

然后根據生成氧氣的體積求剩余的KMnO4、由（1）反應生成的K2MnO4、MnO2的物質的量，再通過化學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。這時我引導學生從氧化還原反應，得失電子相等的角度來解題，培養學生的發散思維。從整個反應來看，31.6g KMnO4都轉化為MnCl2，共得1mol的電子，由KMnO4受熱分解生成1.12L（標況下）的氧氣失去0.2mol的電子，則由Cl-轉化為氯氣時失去0.8mol的電子，根據2Cl--2e-=Cl2↑，得Cl2物質的量為0.4mol，標況下的體積為8.96L。所以引導學生觀察、分析同一事物時，要從不同的角度、不同的方面仔細地觀察、分析，認識事物，理解知識，這樣既能提高學生思維的靈活性，又能培養學生的發散思維能力，鍛煉學生解決問題的能力。

2.利用化學習題練習、講解來培養學生逆向思維的能力。學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。但要衡量一個學生思維能力的高低，還要看學生的逆向思維能力。在化學教學中，我們不應該忽視逆向思維能力的培養。逆向思維就是在學生的心里形成一種可逆性，當正向思維轉化為逆向思維時，途徑有可能由單一性向多向性轉化，有時會有柳暗花明又一村的奇跡。在有機合成題中由原料設計合成途徑制取產物，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新與成功的蹊徑，如電能能轉化為化學能，就有了電解池；反過來，化學能能轉化為電能，就是原電池。在學習實踐中，有的學生能把書上的定義背得滾瓜爛熟，但當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，學生就不知所措了。因此在教學中應加強學生逆向思維能力的培養和訓練。

教學實踐告訴我們，只要我們有意識地加以培養，學生的思維能力在一段時間內可以得到明顯的提高。在教學的探索中，我們也面臨著新經驗，新方法的挑戰，如何培養學生的思維能力也必將會出現一些新的方式方法，我們要不斷地學習、實踐，加強學生思維能力的培養，使學生的素質得到不斷的提高和發展。

參考文獻：

1.朱智賢.心理學大詞典.北京師范大學出版社，1989.

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

3.2015年普通高等學校招生全國統一考試（新課標I卷）理科綜合能力測試.

（作者單位：福建省莆田華僑中學）