化學思想方法與化學教學

文章編號:1008-0546(2010)04-0013-02中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B

doi:10319/j.issn.1008-0546.2010.04.005

思想是一種思維方式，是經(jīng)過高級動物人類的大腦反映在客觀事物上的影像(也可叫認識)，再通過筆尖、語言、動作表達出來的東西?；瘜W思想是人們認識、理解、掌握化學的意識;化學方法是人們解決化學問題的方略。所謂化學思想方法是依據(jù)化學學科知識體系及化學學科特點而進行的方法歸納、規(guī)律總結、并由此形成去解決化學問題的觀點或觀念和辦法。

化學思想是在一定的化學知識、化學方法的基礎上形成的;化學思想對理解、掌握、運用化學知識和化學方法，解決化學問題能起到促進和深化作用。按照“以學生為本”的教育新理念，學生在注意學習化學知識的同時更要注意學習化學思想方法，因為思想方法是人們終身享用的素質。普通高中化學課程標準“課程性質”中提出:高中化學課程應學習科學研究的基本方法，加深對科學本質的認識。在化學的教學中，大家一定在不知不覺中掌握并使用了一些化學思想方法，思想方法貫穿于認識化學科學的一切領域，從獲取知識和宏觀創(chuàng)新的角度說，方法問題是相當重要的。

中學化學知識中蘊含的化學思想和方法及其指導下產(chǎn)生的思維方法十分豐富。下面是我們教學中常用的化學思想方法。

一、理論與實踐相結合的思想方法

理論是從實踐中來又反過來指導實踐。通過理論與實踐的辯證關系，啟發(fā)學生在化學學習中既要善于運用化學基本理論去探究分析事物和解決問題，又要善于在探究問題的過程中與理論探究緊密結合，加深對化學基本理論的理解。比如，元素周期表和元素周期律的學習，是在學習元素及化合物知識基礎上歸納上升為一般理論，同時理論又指導元素及化合物的學習;化學與社會問題，要應用化學知識與化學原理解答環(huán)境問題、能源問題、以及生活中的化學問題、化工生產(chǎn)中的反應原理、原料的選用、新科技成果等。在理論與實踐結合中，激發(fā)學生的社會責任感，對一些問題和現(xiàn)象的解決和評論，可以增強學生參與意識和決策能力。

二、物質性質、結構、用途、制法相關聯(lián)的思想方法

物質結構決定性質，性質決定用途和制法，制法、用途反映了性質，性質、制法、用途體現(xiàn)了物質結構。教學中若能恰當引導學生對元素化合物知識的學習以物質的結構為依據(jù)，并以物質的性質為核心，解釋性質抓結構，分析現(xiàn)象抓性質，可以優(yōu)化學生學會探究知識的路徑和解決問題的方法。

三、矛盾的共性與個性相互依存的思想方法

共性中隱含著個性，個性又能不同程度地體現(xiàn)共性。教學中應不失時機地有意識地引導學生注重對化學知識的學習，必須注意物質的共性與個性以及規(guī)律的普遍性和特殊性。如對同一族元素及其化合物的學習，只要求掌握其中某一代表物質的性質，由此及彼即能觸類旁通?；蛲ㄟ^建立同族元素單質及其化合物之間的轉化關系，找不同族元素單質及其他化合物之間的聯(lián)系點等。運用上述方法指導學生學習，能使學生對元素化合物知識形成系統(tǒng)性、結構性、程序性的科學識記結構和理解結構。

四、守恒的思想方法

“守恒”是一種在物質組成和變化中找到某一物理量的值在變化前后不發(fā)生改變的思想方法。中學化學中存在廣泛的守恒關系?；瘜W反應前后，元素的種類和質量不變、原子的種類和數(shù)目不變，從“宏觀”和“微觀”兩個不同角度說明了質量守恒。離子化合物中以及溶液中陰、陽離子所帶電荷總數(shù)相等，即電荷守恒。氧化還原反應中化合價升降守恒，表現(xiàn)為元素的原子得失電子(或共用電子對偏移)數(shù)目守恒。溶液在稀釋前后或蒸發(fā)過程中，溶質的質量保持不變，表明溶質守恒等。運用守恒的思想方法去指導化學計算則可歸納出計算的基本方法，如關系式法、守恒法、差量法、始終態(tài)法和極值法等?；瘜W計算教學中如果能不失時機的指導學生運用守恒的思想方法，可培養(yǎng)學生運用守恒思想方法去探究化學問題和解決復雜化學問題的習慣性思維。

五、比較、聯(lián)想的思想方法

把各事物和現(xiàn)象加以對照，來確定它們的異同點和關系，以深化對事物的認知，屬于具有思維過程性的思想方法?！氨容^、聯(lián)想”是將知識同化和內(nèi)化。實踐表明，以抽象思維為主要特征的微觀教法的核心是多聯(lián)想、多比較、多總結。而聯(lián)想的方法有:相似聯(lián)想、相關聯(lián)想、反向聯(lián)想。聯(lián)想的程序為:能找到聯(lián)想源(聯(lián)想對象)——運用聯(lián)想方法——篩選有價值的聯(lián)想結果。比較的方式有隨機式和專題式兩種。通過聯(lián)想比較的方法訓練學生的思維能力，并使之能通過模仿教師的思維方法而形成科學的思維習慣和探究能力。

六、歸納、總結的思想方法

歸納是從個別事實中概括出一般原理，從個別事實走向一般結論，去異求同;總結是在分析的基礎上進行科學的概括。歸納和總結的方法是學生學會探究規(guī)律的一種思想方式。歸納、總結可以是按事物的某種相同屬性運用求同思維方法去進行，或者根據(jù)事物本質加以概括，使知識更加簡約、精煉、條理、系統(tǒng)，便于理解和記憶。歸納、總結的核心是思考，培養(yǎng)學生主動多思的習慣是提高歸納、總結能力的關鍵。指導學生掌握探究規(guī)律的方法一種是由個別到一般的歸納法，另一種是由此及彼的演繹法。除此之外還要不失時機的引導學生掌握探究規(guī)律的途徑，其途徑一般有:在對實物、圖像、圖表、數(shù)據(jù)等直觀材料的觀察過程中，在實驗、練習、作業(yè)、表述的過程中，在進行知識的縱向或橫向聯(lián)系中等。比如，普通高中課程標準實驗必修教材編排體系來看，已不再以物質結構、元素周期律等理論知識為出發(fā)點，采用推理、演繹的方法學習化學，而改為以物質分類的思想來整合教學內(nèi)容，通過提供實驗事實、科學史話等感性材料，采用分析、歸納的方法獲得化學知識。

七、類比的思想方法

根據(jù)兩個或兩類事物的某些相同或相似的性質，推測它們在別的性質上也可能相同或相似。 類比的核心是運用求同思維，教師多運用類比的方法可以培養(yǎng)學生形成類比的思維習慣和悟性，在問題的解決中，能引導學生沿著“沒有邏輯的通道”迅速靈活的找到解決陌生的化學問題的突破口，有助于學生在探究過程中發(fā)現(xiàn)新知識，有效地跨越學生現(xiàn)在知識水平而獲得問題的解決，因而成為高考“化學信息遷移題”和“探究性”試題的重要思維方法和命題模式。

八、假設、論證的思想方法

假設是未經(jīng)調(diào)查研究資料證實的命題，通常是陳述化學現(xiàn)象和物質之間的因果關系或相關關系。假設可由理論演繹得到，或由實驗得到。論證往往通過設計方案，進行化學實驗來實現(xiàn)。在探究化學現(xiàn)象的因果關系和本質聯(lián)系的過程中，假說論證的方法可以刺激并保持學生的學習情趣和領會新知識的注意力，因而是創(chuàng)設研究性學習和探究性學習案例的主體方法。在一次學生實驗中，同學們用鋁片分別跟稀鹽酸、稀硫酸反應，發(fā)現(xiàn)鋁片跟稀鹽酸反應現(xiàn)象非常明顯，而跟稀硫酸卻幾乎不反應。這和課本上的內(nèi)容“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸起反應生成氫氣”不一致，是什么原因呢?是試劑出了問題嗎?為了尋找原因，某學生在老師的指導下重新用分析純濃鹽酸和濃硫酸配制了一定濃度的溶液，然后加入純度大于99.5%的鋁片驗證是否確定存在上述現(xiàn)象，實驗結果如下表:

無論是用1.5mo1·L-1H2SO4還是用3mo1·L-1H2SO4的稀硫酸，均無明顯反應現(xiàn)象。其結論還是與教材中的敘述不符合。

(1)為了探究“鋁跟稀鹽酸或稀硫酸反應的差異原因”，你能對問題作出哪些假設(或猜想)?

假設一:__________________________;

假設二:__________________________。

(2)為了論證上述假設，你設計的實驗方案是:(探究過程)_______________________。

該題以學生常見的化學實驗為素材設置“異?，F(xiàn)象”作為問題情景，要求學生通過假設猜想，同中求異，在問題探究過程中制定實驗方案。

由此可見，教學中尤其是在指導學生探究性學習和研究性學習中恰當適宜引導學生運用假設論證方法，并且善于將理論探究方法與實驗探究方法密切結合起來，才能使學生獲得鞏固靈活的科學思維方法，從而提高學生的科學思維品質，促進學生科學探究能力的發(fā)展。