高中化學教學過程中學生抽象思維的培養

劉麗華

摘要：高中化學研究的領域與初中不同，它將角度更進一步拓展到了微觀的世界，學生將會更進一步從分子和原子，以及原子之間成鍵的方式認識一些化合物的組成與性質。由于相關知識與現實生活聯系不夠緊密，在學習過程中學生很難做到感同身受，對于結構化學的知識也并不能很好地理解與掌握，這就會導致學生難以真正學習到從結構研究性質的方法，阻礙學生化學的學習與進步。因此，高中化學教師在自己的教學活動中需要時時刻刻引導學生進行抽象思維的訓練與培養，讓學生逐漸能夠想象出在微觀的世界中鍵的長短、電子運動狀態以及原子軌道的模型等等，從而真正掌握化學學科的精髓。

關鍵詞：高中化學；學生；抽象思維

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）07-0089

一、抽象思維在化學學科教學過程中的重要性

化學學科的一個基本思維就是“結構決定性質”。在學習的過程中，學生也需要遵循著這樣的思路認識一些化學物質以及它們的基本性質，并能夠將結構與性質之間存在的關系搞清楚。只有這樣才算是真正掌握了化學知識。例如，鍵長與鍵能往往是比較原子之間共價鍵強弱的關鍵，而比較分子之間的作用力則要看分子之間的作用力如范德華力、氫鍵等。學生只有養成了由結構決定性質的思維，才能夠在化學學習過程中做到追根溯源，真正搞清楚某一化合物所表現出來的性質的原因是什么，在比較一類化合物這一類性質的時候需要著重比較它們哪一方面的性質等。而原子分子的直徑遠遠小于實物粒子，它們的運動軌跡以及描述它們運動狀態的方式也完全不同于實物粒子，這也就直接導致學生在深入研究化學物質結構的過程中會遇到很多的問題。由于缺乏抽象思維，學生并不能夠想象出原子之間成鍵的方式。例如甲烷的正四面體結構，在課本上打印出來的平面圖形學生就很難理解，為什么要形成正四面體結構而不是我們所認為的平面結構呢？這就導致學生無法真正理解化學物質的真實結構，從而進一步影響他們對該物質性質的判斷。例如，如果學生并不能理解甲烷的正四面體結構，就會導致他們對甲烷中碳原子的雜化方式不理解，從而影響后續的學習。由此看來，高中化學教學過程中學生抽象思維的建立與培養是十分必要的。這是學生建立“結構決定性質”的基本思維，認識化合物基本結構，掌握化學原理的基礎。因此，高中化學教師需要將這一部分工作包含在平時的工作中。

二、高中化學教學培養學生抽象思維的可行性措施

1.使用模型

為了讓學生更加直觀清晰地觀察到一些微觀粒子的形態以及成鍵方式，教師可以在教學過程中使用一些模型讓學生進行觀察。例如甲烷分子，還有水分子等等。在利用模型進行講解的過程中，教師需要注意到讓學生更多地運用化學學科學習到的知識解釋這個模型的構造。例如水分子，首先它的化學式是H2O，說明一個水的分子是由兩個氫原子與一個氧原子組成的。根據我們學習到的雜化方式以及價層電子對互斥理論進行判斷，我們可以得出，水分子的兩個鍵呈現“v”型，且夾角為一百零九度二十八分。同時，我們在構建模型的過程中也需要注意到成鍵的順序，這個過程是氧原子分別拿出一個點子與質子共用成鍵，也就是氧原子應該放在模型的中間，即“v”的拐角處，剩下兩邊一邊一個氫質子。我們還要注意到兩種原子半徑的不同之處，氧原子的電子層數比氫質子多，也就是氧原子的半徑較大，所以在這個模型的拐角上放著的應該是半徑較大的一個圓球，兩邊圓球的半徑較小。通過這樣觀察微觀粒子的結構模型，學生能夠更深入地記憶典型分子的一些注意事項，同時對這一類分子具有的結構都有更加深入的學習與了解。在學習完水分子的結構之后，教師可以讓學生自己分析甲烷的分子結構是什么樣的，如果用氯氣取代甲烷分子的一個質子之后這個結構又會怎樣變化。教師可以讓學生自己動手操作構建模型，從整個粒子的每一個方面進行考慮，原子半徑大小，原子之間成鍵的順序與方式，還有原子鍵角的大小等等。在自己操作的過程中，學生才是真正地將自己在化學課堂上學習到的知識運用在實際過程中，才能真正認識到每一個微觀粒子的結構，積累一些常識。接下來，在學習過程中遇到與它們結構類似的分子的時候，學生也就很容易能進行聯想與類比。例如在習題中見到“v”型的分子，學生只需要將水分子的結構模型中三個原子換成其他的原子即可研究它的形狀，遇到正四面體的分子只需要分析甲烷的結構即可。學生在平時學習過程中思考與接觸到的模型越多，他們的知識積累就會越豐富，也就會讓學生能夠在此基礎上更容易進行合理的想象與思考。

2.使用多媒體設備

現實生活中的模型能夠呈現出來的分子結構是有限的，教師可以利用現代信息技術，在教師內部的多媒體設備上讓學生進一步接觸與學習分子的結構。例如一些有機化合物的結構對于分子性質的影響十分顯著，教師在講解過程中就可以把這些分子呈現在多媒體上，讓學生能夠更加直觀地觀察。同時，利用多媒體設備靈活多變的特點，教師可以給學生展示在發生一些變化的過程中分子結構的一些變化，以幫助學生理解為什么這個變化會產生這樣的現象。這樣的方式不僅能夠讓學生提升抽象思維，深入學習分子性質與結構，最重要的是學生能以此為突破口學習到化學學科的精髓所在。我們平時觀察到的化學現象以及性質都是由物質的結構所決定的，當然也包括在化學變化過程中所產生的一些現象，我們都可以從微觀的層面對其進行解釋與說明。學生經過這樣的教學過程做到了學科素養的全面提升，教師的教學效率也大大提高。

在化學學科的教學過程中，教師需要根據自己以往的教學經驗以及本班學生的學習習慣思考更加適合學生學習的教學形式，幫助學生真正提升抽象思維，為其今后的化學學習道路夯實基礎。

（作者單位：內蒙古赤峰市赤峰第四中學分校024000）