淺析高中生學習化學的思維障礙及其應對策略

張雄

新課程標準下的高中化學，從能力立意出發，要求學生拓展自己的思維視野，掌握科學的化學思維方式，從而掌握化學知識。可是，本人從多年的教學實踐中發現不少高中生在學習高中化學中存在一些思維上的障礙，從而使學生不能形成正確的化學思維。學生的化學思維往往體現在高考解題中。本文試圖就高中生學習化學的思維障礙作一探索，以最近幾年的高考試題為例，嘗試提出一些應對策略。

一、化學思維的片面性

高中生雖然已是青少年，可是在化學學習中，不少學生還是考慮問題時只朝一個方面想而不去管其它方面。許多學生只根據自己一點知識或自己有限的化學知識經驗去解決復雜的化學問題，因而他常常失敗，不能有效地解決問題。長期這樣考慮問題，就形成了化學思維的片面性，阻擋了學生在學習化學過程中要形成的好的思維品質，那就是要形成化學思維的廣度 ——能夠全面地分析化學學習中出現的問題，著眼于化學事物之間的聯系和關聯，要從化學多個方面去分析探討和研究，全面去找出問題的本質。高中學生容易從正面的，顯而易見的，表面的方面進行思維思考，不能從發散性的逆向思維去考慮問題。

【2016年高考全國卷1化學題27節選】元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr3+（藍紫色）、Cr（OH）-4（綠色）、Cr2O2-7

（橙紅色）、CrO2-4（黃色）等形式存在，Cr（OH）3為難溶于水的灰藍色固體，回答下列問題：

（1）Cr3+與Al3+的化學性質相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現象是。不少學生能夠從鋁性質的特殊性得出“先產生沉淀，然后沉淀逐漸溶解”這個結論，由于沒有養成全面考慮問題的思維，沒有能夠分析全面，不仔細審題，Cr3+是藍紫色的，Cr（OH）3為難溶于水的灰藍色固體，Cr（OH）-4是綠色的。忽視了溶解和沉淀的顏色變化。本小題的正確答案應該是：藍紫色溶液變淺，同時有灰藍色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液。

分析產生片面性思維障礙的原因，主要在于基礎知識不牢固，思維的偏頗，審題時粗心大意，簡單機械， 不主動接受學習，不能發揮自己的主觀能動性。學生的個人化學知識不足，對化學事物自然感到新奇，促使他提出許多問題，如果不能得到合理全面解決，可能形成片面的印象。知識越豐富，才越能發現問題，越能找出關鍵，提出的問題才越多、越重要、越深刻。所以，克服高中生思維的片面性，主要是要讓學生形成全面扎實的基礎化學知識，在學習過程中，真實吸收所應該學習的化學知識，不能一知半解。解題時，全面系統找出涉及到化學知識之間的聯系。不能“盲人摸象”，平時多注意練習，長期形成好的思維品質，提高思維的廣度。

二、化學思維的定勢性

這里說的化學定勢性，其實就是化學的習慣思維。有時，習慣思維也能在一定程度提高高中學生的化學學習。化學思維定勢性是指由于高中生先前的化學思維活動而造成的一種心理上的準備狀態。化學思維定勢使人以比較固定簡單的方式去解決新的化學問題。當客觀環境沒有發生變化時，化學思維定勢有助于學生迅速地解決碰到的新的相似問題，這是化學思維定勢的好的方面。但在環境發生變化時，化學思維定勢常常阻礙高中生應用新方法新思路去創造性解決新問題，這又是化學思維定勢的消極作用。本人在教學中發現，思維定勢的消極作用對學生的化學學習帶來的影響有時真的很大。如果在化學教學中，不能引導學生克服化學思維定勢帶來的不好的影響，那往往是“事倍功半”，如果在學習過程中關注思維定勢，又能“事半功倍”。

【2016年高考全國卷1化學題8】設NA為阿伏加德羅常數值。下列有關敘述正確的是

（ ）。

A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA

B.1 molN2與4 mol H2反應生成的NH3分子數為2NA

C.1 mol Fe溶于過量硝酸，電子轉移數為2NA

D.標準狀況下，2.24 L CCl4含有的共價鍵數為0.4NA

對于本題D選項，不少學生受思維定勢影響而錯選。學生在平時學習氣體摩爾體積時，教師不斷強調標準狀況，也就是一般在標準狀況下才能使用22.4L/mol這數值。根據這一習慣，加上命題者特地給出2.24L，學生在解題中沒有注意CCl4 在標準狀況下不是氣體，不能應用氣體摩爾體積公式來計算這道題目，而其他的計算以及共價鍵的知識都是對的。更可惜的是，一當此題受思維定勢束縛，學生盲目自信，認為本題肯定是正確的，甚至有時間都不檢查本題。

【2016年高考全國卷1化學題36節選】（4）②“電解法”為現代工藝，即電解K2MnO4水溶液，電解槽中陽極發生的電極反應為。

不少學生本題也因為思維定勢不能正確寫出電極方程式。平時在訓練中，教師是要求學生掌握一般在陽極的放電順序為S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。學生形成思維定勢之后對于一般情況是有積極意義的，可是題目環境發生了改變。本題中，不少學生認為酸根陰離子在陽極放電的能力極弱，故認為不能寫出陽極的電極方程式。

在化學教學實踐中，應對定勢消極作用的最根本的策略，是提高學生“慎思審問”的能力以及思維的靈活性。化學思維的靈活性是指要求學生的思維活動能根據自己面對的化學客觀條件的變化而變化，及時地修改自己原來的計劃、經驗，方案和原先的觀點，靈活采用其他更加有效的方法。它的反面是學生的思想僵化呆板，跟不上新情況的變化，有時又表現為學生的固執己見、故步自封，因循守舊、鉆牛角尖等情況。

三、化學思維的無序性

學生化學思維如果處在半幼稚半成熟的時期，往往會出現解題過程的混亂，雜亂無章。甚至顛三倒四。思維的無序性，還能反映出學生不能正確把握有關化學概念及知識間的因果關系，造成步步推理的困難。化學思維的順序性體現在化學教學的許多地方，比如粗鹽提純中常見四種試劑的加入順序；一些復雜反應的順序，如向飽和的NH4Al（SO4）2溶液中逐滴加入強堿 Ba（OH）2溶液所發生的一系列反應；氧化性還原性強弱比較；一些化學實驗裝置的連接順序等。由于學生在掌握這些知識時，不能形成一個化學思維的有序性，找不出它們之間的關聯，枝枝蔓蔓，所以解題時不能抓住問題的要害，往往“天女散花”，不能解決問題。

【2015年高考全國卷1化學題26節選】（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和圖1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、。

在解答本題中，實際要求學生在平時的化學學習中，形成思維的有序性，特別是實驗的組裝和試劑的添加順序，如果學生在大腦中對于這些沒有一條完整的“鏈條”，只要有一個地方錯誤，“一步錯，則步步錯”。本題中要驗證CO，就必須看與CuO反應有沒有CO2生成，這要注意一個先后順序。特別還要注意考慮在反應發生之前混合氣體有沒有可能已經存在CO2，所以混合氣體在與CuO接觸之前要去除CO2，并且隨后要驗證CO2是否去除干凈，不能對后面的實驗造成干擾。

學生要避免形成這種思維的無序性，平時學習過程中，多關注化學一些知識的條理性，多掌握一些流程圖，仔細分析一些反應或者實驗裝置的順序，慢慢養成好的有序性思維。

四、化學思維的離散性

化學思維的“離散性”是針對思維“非離散性”而言的。一個好的思維要求是“非離散性”的，就是說，“非離散性”化學思維要求把一個化學客觀對象當做一個完整的事物來分析討論，這種客觀對象的各個要素在思維中相互聯系，相互滲透，相互連接，不能分成一個個小的界限分明的單位。簡單地說，就是從整體來考慮我們在化學中面對的問題。由于學生的化學學習所處的階段還是一個初級階段，不少學生對化學學習內容的理解出現孤立，不連續的狀態，往往停留在機械識記的簡單水平上。體現在學生對化學概念，原理，化學規律僅僅滿足形式上的理解和記憶，忽視來龍去脈，又或者僅僅注重內涵而忽略知識的外延。這樣，學生就難以在學習的過程中漸漸建立和完善化學思維系統化的完整結構。那么，在學習過程中，特別在解決問題時，就難以有一個完整，正確的思路，往往是顧此失彼，一葉障目，不見泰山。

（1）B的結構簡式是。

本題中，關鍵是B物質的確認。不少學生能夠輕松的確認A 是環己烷，從環己烷到B出現障礙，如果從學過的知識點出發，環己烷和氧氣燃燒應該生成CO2和H2O，可是這又不符合B的分子式，陷入僵局。其實，學生在確認B物質時沒有從整個題目著手，無形中把這個題目切割成一個個小的部分，不講究大局。此時，如果學生瞻前顧后，觀察C 物質，再看B與CH3OH反應生成C，C是二元酯，就能推出B是二元酸酸，結合分子式，觀察A和B物質中碳原子個數，就能快速解出本題。

要阻止學生形成化學思維的離散性，要形成思維的非離散性，最好的策略是讓學生形成知識系統化，建立一個知識的系統網絡。在教學中，教師要引導學生在化學學習中，讓自己的知識好比“原子晶體”結構一樣，盤根錯節，觸類旁通。

上述四種思維障礙也不是絕對獨立的，有時相互在一起體現出來。形成好的化學思維，是師生在學習過程不斷摸索積累的。教師在自己的教學實踐中，通過和廣大學生的接觸，實驗探究，調查分析，發現學生當中存在的思維障礙，提出如何克服這些障礙，對于形成好的化學思維是有好處的，至少可以讓學生少走一點彎路。要十分注意高中學生非智力因素的開發，充分挖掘情感因素，有效地促進學生思維發展的內化，從而將認知過程和情感活動和諧地統一起來，以利于克服化學思維障礙。

（收稿日期：2016-10-25）