高中有機化學教學中批判性思維培養芻探

胡裕全

摘 要：批判性思維注重學生質疑、思辨能力培養，是學生核心素養重要組成部分。文章從運用原理或規律進行證據推理、增強思維的有序性、加強實驗教學、打破思維定式等四個維度闡釋化學批判性思維的培養，以提高學生思維品質，發展學生的化學學科核心素養。

關鍵詞：高中化學;批判性思維;思維品質;核心素養

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2020）26-0105-02

化學批判性思維是批判性思維在化學教學中的具體運用，它既有批判性思維的特征，又有化學學科思維的特點，主要特征有分析性、條理性、探究性、創新性。在高中有機化學教學中，有意識地培養學生的化學批判性思維，有助于提高學生思維品質，提升學生化學學科核心素養。

一、運用“結構決定性質，性質反映結構”這一 規律進行證據推理

在高中有機化學教學中，教師可引導學生通過分析、比較有機物的結構，推斷有機物的性質，也可以通過有機物反映出來的性質，分析推測有機物的結構。

如在學習苯甲醇和苯酚的性質時，通過分析苯甲醇分子的結構，能推斷出發生的反應主要涉及分子中的氫氧鍵和碳氧鍵。斷裂氫氧鍵脫掉氫原子，發生氧化反應或取代反應。斷裂碳氧鍵脫掉羥基，發生消除反應或取代反應。通過分析苯酚的結構可以知道，苯酚分子是由一個羥基和一個苯環組成的。苯酚和苯甲醇一樣也含有羥基，它們在O-H鍵和C-O鍵上能發生相似的反應。苯酚分子中羥基與苯環直接相連，官能團之間的相互影響使得苯酚的性質與苯甲醇有很大的區別。由于相鄰基團苯環的影響，苯酚分子中的氫氧鍵比苯甲醇分子中的氫氧鍵更容易斷裂。由于相鄰基團羥基的影響，酚羥基的鄰、對位更容易發生親電取代反應。苯酚的稀溶液與溴水在常溫下即可反應，生成2，4，6-三溴苯酚白色沉淀。苯酚可與濃硝酸反應，生成2，4，6-三硝基苯酚。苯酚中酚羥基鄰、對位上的氫還可以與羰基化合物如甲醛發生縮聚反應，生成酚醛樹脂。苯酚很容易被氧化。苯酚在有氧條件、多酚氧化酶催化作用下，發生氧化反應，顏色變深，也能被重鉻酸鉀氧化生成黃色的對苯醌。

二、培養化學批判性思維，增強學生思維的有序性

高中有機化學要求學生能正確書寫有機化合物的同分異構體。學生在書寫時存在的主要問題是“漏寫”或“重復寫”，原因是書寫時思路雜亂無章、思維無序。為此，教師可要求學生認真審題，完整地獲取有效信息，結合自己已有的知識經驗進行有序書寫。例如，其中的一種書寫順序為：官能團類型異構→碳骨架異構→官能團位置異構→立體異構。例如，HOOCCH2CH2CH2COOH的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有 ? ?種（不含立體異構）。第一，既能發生銀鏡反應，又能發生水解反應。第二，能與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生氣體。引導有序思考。第一，官能團的類型分析。根據所給信息推斷可得，所含的官能團為一個羧基和一個酯基。第二，碳骨架的建構。根據該物質含有一個酯基又能發生銀鏡反應，推理可知，該物質為“甲酸某酯”型結構，余下三個碳原子有兩種排列方式。第三，官能團位置異構。有序移動羧基在碳原子上的連接位置，即可完整地寫出它的同分異構體。

三、加強實驗教學，提高學生探究能力

在有機化學學習過程中，學生容易產生一些疑惑不解的問題。例如，在學習溴乙烷、溴苯的化學性質時，會產生這樣的疑問：它們與氫氧化鈉的水溶液能發生反應嗎？它們之間如果能反應，是否需要加熱或其他反應條件？學生通過查閱相關資料發現，有的認為溴乙烷在常溫常壓下就能與氫氧化鈉的水溶液發生反應，有的認為常溫常壓下很難發生反應，需要在加熱的條件下才能發生反應。學生此時產生了疑惑：究竟哪種觀點正確？而進行實驗探究，不僅可以答疑解惑，還能提高學生學習興趣。教師此時可告訴學生，不要盲目迷信權威，不要人云亦云，可以通過實驗進行驗證。學生通過實驗，不僅消除了疑惑，還培養了批判性思維。例如，苯乙烯是重要的化工原料，下列有關苯乙烯的說法錯誤的是（ ）。A.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。B.與液溴混合后加入鐵粉可發生取代反應。C.在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯 。D.與氯化氫反應可以生成氯代苯乙烯。學生通過將乙烯通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中和在催化劑的作用下，苯與溴單質發生取代反應實驗，很快得出結論。

四、培養化學批判性思維，打破思維定式

學生在學習的過程中常常存在著思維定式，習慣性地用已有的方法或策略來解決相似的問題。新問題與老問題看起來相似，其實在某些方面存在著本質的不同。因此，解決問題的方法或策略不能生搬硬套，要打破思維定式。

化學批判性思維是學生化學學習不可缺少的，它是創新思維的基礎。因此，對于與老問題相似的新問題，教師可引導學生分析比較新老問題的異同點，結合已知信息和已有的知識經驗，換一個角度進行分析推斷，問題就會迎刃而解。例如，端炔烴在催化劑存在的情況下可發生偶聯反應，稱為Glaser反應。2R-C≡C-HR-C≡C-C≡C-R+H2 該反應在研究新型發光材料、超分子化學等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應制備化合物E的一種合成路線：

寫出用2-苯基乙醇為原料（其他無機試劑任選）制備化合物D的合成路線 。

學生往往受題給信息“制備化合物E的合成路線”影響產生思維定式，認為原料2-苯基乙醇要先發生取代反應再發生消除反應，才能得到目標產物化合物D，這樣明顯進入思維誤區。而采用逆推法從目標產物化合物D出發，結合自己已有的知識經驗發散思維，步步推斷，就能寫出正確的合成路線。具體思路是：先使2-苯基乙醇發生消除反應得到碳碳雙鍵，碳碳雙鍵與鹵素單質發生加成反應得到鄰二鹵代烴，鄰二鹵代烴發生消除反應即得到目標產物化合物D。

總之，批判性思維注重學生質疑、思辨能力培養，是學生核心素養重要組成部分。在高中有機化學教學中，教師應注重培養學生的化學批判性思維，提高學生思維品質，提升學生化學學科核心素養，為學生成長成才奠定基礎。

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