構(gòu)建高中化學(xué)立體思維的策略研究

楊萍

摘要：將“立體思維”引入高中化學(xué)課堂教學(xué)中，構(gòu)建高中化學(xué)立體思維。具體的做法是以學(xué)生已有的知識點為原點，通過一題多思為策略提升思維廣度和多題同思為策略提升思維深度來構(gòu)建立體思維模式，促進課堂教學(xué)質(zhì)量與效果，更好地體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)課程目標(biāo)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；立體思維；一題多思；多題同思

文章編號：1008-0546（2016）05-0028-03 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.011

思維是指人腦對客觀事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)部規(guī)律性的概括和間接的反映。思維是借助語言實現(xiàn)的人的理性認(rèn)識過程，屬于認(rèn)識過程的高級階段，它可以揭露事物的本質(zhì)和規(guī)律[1]。人可以透過事物的外部現(xiàn)象，認(rèn)識事物的本質(zhì)，認(rèn)識到事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。中學(xué)生隨年齡增長和知識經(jīng)驗加深，學(xué)習(xí)活動中越來越表現(xiàn)出主動性、積極性、活躍和理性[2]。但是，目前的高中生雖能明白教師講過的題目，遇到陌生的題目又會感到茫然，不擅長對題型的歸納和總結(jié)，當(dāng)遇到新的題型時可能思路不全或沒有思路。其原因可能是解題方法單一，對同種題型沒有總結(jié)，孤立地去理解某個知識點，思維能力沒有得到立體發(fā)展，解題能力不高。要提升學(xué)生對知識理解的效果，就必須培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的思維品質(zhì)[3]。本文提出通過提升學(xué)生思維的廣度和深度構(gòu)建高中化學(xué)立體思維，從而提升學(xué)生知識水平和解題能力。

一、 構(gòu)建高中化學(xué)立體思維的理論依據(jù)

根據(jù)思維過程中的指向性不同以及答案的多少不同來劃分，可將思維分為集中思維和發(fā)散思維。其中發(fā)散思維是指從一個目標(biāo)出發(fā)，沿著各種不同途徑去思考，探求多種合乎問題要求的答案的思維[4]。發(fā)散思維是更具有創(chuàng)造性的思維，是現(xiàn)代教學(xué)提倡的一種思維模式[5]。當(dāng)學(xué)生沿著不同的方向思考同一問題，并能盡可能多地尋求解決方案時就產(chǎn)生了“一題多思”，一題多思不僅有助于解決某道難題，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，提升思維的廣度。

思維同時還具有明顯的概括性。思維是在感知和知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，人腦對現(xiàn)實概括的反映[6]。可以把一類事物的共同屬性抽取出來，形成概括的知識，在不同事物（現(xiàn)象）之間尋找相同之處的思維方法也就是“求同思維”。通過求同思維，我們可以透過現(xiàn)象看出事物之間的本質(zhì)聯(lián)系，并且利用這種本質(zhì)聯(lián)系獲得新的知識，產(chǎn)生創(chuàng)造性的思維成果[7]。利用求同思維可以幫助學(xué)生提煉出一類題目的本質(zhì)而不是局限地解決一道題目，可用同一種思維去解決具有相同特點的不同題目即“多題同思”，它可以提升學(xué)生思維的深度。

筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認(rèn)為高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》的內(nèi)容理論性很強、不好理解，是學(xué)習(xí)的難點。本文以此為例，以學(xué)生為主體，通過一題多思和多題同思構(gòu)建學(xué)生立體思維，可明顯提高學(xué)生思維的敏捷性、靈活性和解決問題的能力。

二、 構(gòu)建高中化學(xué)立體思維的實施策略

1. 提升學(xué)生思維廣度的策略

“一題多思”是提升學(xué)生思維廣度的策略。具體實施方案為：首先調(diào)動學(xué)生的前知識，為后面具體的探究活動做好思維準(zhǔn)備。接下來，將學(xué)生的前知識應(yīng)用到具體問題之中，此時向?qū)W生提出具體問題，激發(fā)學(xué)生的思維活動，讓學(xué)生主動想要解題。最終，通過對一道題目，進行設(shè)問、啟發(fā)，使學(xué)生知識系統(tǒng)化，實現(xiàn)了一次思維廣度的升華。

案例1：平衡移動方向判斷

設(shè)問1：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)原理第二章《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》的內(nèi)容，請同學(xué)們相互討論并歸納哪些方法可以判斷一個可逆反應(yīng)在外界條件改變時平衡如何移動？

設(shè)問2：溫度不變，在體積為1L的密閉容器中進行的如下反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。SO2的起始濃度是2 mol·L-1，O2的起始濃度是1 mol·L-1，當(dāng)反應(yīng)平衡后，在容器中再加入2molSO2和1molO2。試分析平衡將如何移動？

甲同學(xué)：根據(jù)勒沙特列原理，體積不變時再加入反應(yīng)物，使得反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)將向反應(yīng)物濃度減小的方向移動，所以平衡正向移動。

乙同學(xué)：利用濃度對正、逆反應(yīng)速率的影響作出平衡圖像加以判斷（學(xué)生上黑板畫出圖1）。根據(jù)加入反應(yīng)物瞬間使得v（正）增大，此時v（逆）不變，所以v（正）將大于v（逆），平衡正向移動。

丙同學(xué)：用Q（濃度商）與K（平衡常數(shù)）相對大小進行判斷。因為溫度不變，當(dāng)平衡后增加了反應(yīng)物濃度使得Q

本題的思維網(wǎng)絡(luò)圖：

2. 提升學(xué)生思維深度的策略

“多題同思”是提升學(xué)生思維深度的策略。思維是螺旋上升發(fā)展的，由淺及深。先拋出一個簡單的問題，既可以先開啟學(xué)生思維為后面題目做好準(zhǔn)備，同時可以激發(fā)學(xué)生的自信心和成就感，為后面題目做好心理準(zhǔn)備。在之前學(xué)生思維縱向發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過這個環(huán)節(jié)進行思維的另一個維度也就是橫向的拓展，使得學(xué)生思維由點到面，由面及體，最終構(gòu)建形成立體思維。

案例2：不同情況下的平衡移動方向判斷

設(shè)問1：在一定溫度下，對已達(dá)化學(xué)平衡的下列反應(yīng)：N2+3H22NH3，擴大容器體積為原來的兩倍時，對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是（ ）

A.逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動

B.逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動

C.正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向運動

D.正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動

學(xué)生稍加思索，輕松作答：容器體積為原來的兩倍，各物質(zhì)的濃度都變?yōu)樵瓉淼?/2，正、逆反應(yīng)速率都減小。同時可知Q為K的4倍，化學(xué)平衡逆向移動。同時也可以從勒沙特列原理去思考：減少壓強，正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向即逆反應(yīng)方向移動。正確答案是C。

設(shè)問2：在一固定容積的密閉容器中進行如下反應(yīng)：N2+3H22NH3。在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，若將平衡體系中各物質(zhì)的濃度都變?yōu)樵瓉淼?.5倍，下列敘述正確的是 （ ）

A.化學(xué)平衡不發(fā)生移動

B.化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動

C.化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動

D.無法判斷平衡如何移動

甲學(xué)生思考并回答：各物質(zhì)的濃度都變?yōu)樵瓉淼?/2，Q為K的4倍，平衡逆向移動。

乙同學(xué)：平衡體系中各物質(zhì)的濃度都變?yōu)樵瓉淼?/2，若將體積也變?yōu)樵瓉淼?/2，就和原來一樣，平衡不移動。但現(xiàn)在體積沒變，相當(dāng)于擴大容器體積減小壓強，和上一題一樣思路可得出正確答案為C。

設(shè)問3：醋酸的電離平衡為CH3COOHCH3COO-+H+，請分析加水稀釋溶液為原來體積的兩倍，平衡如何移動？

丙學(xué)生： 同樣還是可以利用K和Q的相對大小來判斷，各物質(zhì)的濃度都變?yōu)樵瓉淼?/2，Q為K的4倍，平衡逆向移動。同剛才那道題。

丁學(xué)生：把這里的CH3COOH、CH3COO-和H+在溶液里自由擴散想象成氣體自由擴散在反應(yīng)容器里，那么這道題也可以將上面“減小壓強，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向，即逆向移動”的思路遷移為：稀釋時平衡向微粒計量數(shù)增加的方向即電離方向移動。

本環(huán)節(jié)的思維網(wǎng)絡(luò)圖：

廣度與深度相結(jié)合建構(gòu)立體思維網(wǎng)絡(luò)示意圖：

三、高中化學(xué)立體思維的構(gòu)建圖、策略圖、總結(jié)與反思

高中化學(xué)立體思維的構(gòu)建是以學(xué)生已有的知識點為原點，以多題同思為橫坐標(biāo)實現(xiàn)由點到面，以一題多思為縱坐標(biāo)實現(xiàn)由面及體，實現(xiàn)高中化學(xué)立體思維的構(gòu)建，如圖2所示。

立體思維的構(gòu)建是以學(xué)生已有知識為起點，以一題多思和多題同思為策略達(dá)成課程目標(biāo)。目標(biāo)的達(dá)成標(biāo)志著立體思維的構(gòu)建，也對學(xué)生原有知識點的鞏固，實現(xiàn)學(xué)生知識的循環(huán)發(fā)展，如圖5所示。

由淺入深、由點到面、由面及體，通過縱向的“一題多思”和橫向的“多題同思”，并及時修正“思維漏洞”的策略對學(xué)生進行思維能力的培養(yǎng)。最終希望給學(xué)生建立起一個三維立體網(wǎng)絡(luò)的思維模式，讓學(xué)生自發(fā)地感受和獲得化學(xué)思想，成為學(xué)科的開拓者。同時，也可以更好地實現(xiàn)教學(xué)的三維目標(biāo)，培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才。

參考文獻

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