淺析高中生學(xué)習(xí)化學(xué)的思維障礙及其應(yīng)對(duì)策略

張雄

新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中化學(xué)，從能力立意出發(fā)，要求學(xué)生拓展自己的思維視野，掌握科學(xué)的化學(xué)思維方式，從而掌握化學(xué)知識(shí)?？墒?，本人從多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不少高中生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)中存在一些思維上的障礙，從而使學(xué)生不能形成正確的化學(xué)思維。學(xué)生的化學(xué)思維往往體現(xiàn)在高考解題中。本文試圖就高中生學(xué)習(xí)化學(xué)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(yīng)對(duì)策略。

一、化學(xué)思維的片面性

高中生雖然已是青少年，可是在化學(xué)學(xué)習(xí)中，不少學(xué)生還是考慮問(wèn)題時(shí)只朝一個(gè)方面想而不去管其它方面。許多學(xué)生只根據(jù)自己一點(diǎn)知識(shí)或自己有限的化學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去解決復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題，因而他常常失敗，不能有效地解決問(wèn)題。長(zhǎng)期這樣考慮問(wèn)題，就形成了化學(xué)思維的片面性，阻擋了學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過(guò)程中要形成的好的思維品質(zhì)，那就是要形成化學(xué)思維的廣度 ——能夠全面地分析化學(xué)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題，著眼于化學(xué)事物之間的聯(lián)系和關(guān)聯(lián)，要從化學(xué)多個(gè)方面去分析探討和研究，全面去找出問(wèn)題的本質(zhì)。高中學(xué)生容易從正面的，顯而易見(jiàn)的，表面的方面進(jìn)行思維思考，不能從發(fā)散性的逆向思維去考慮問(wèn)題。

【2016年高考全國(guó)卷1化學(xué)題27節(jié)選】元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr3+（藍(lán)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(lán)色固體，回答下列問(wèn)題：

（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量，可觀察到的現(xiàn)象是。不少學(xué)生能夠從鋁性質(zhì)的特殊性得出“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀逐漸溶解”這個(gè)結(jié)論，由于沒(méi)有養(yǎng)成全面考慮問(wèn)題的思維，沒(méi)有能夠分析全面，不仔細(xì)審題，Cr3+是藍(lán)紫色的，Cr（OH）3為難溶于水的灰藍(lán)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(yīng)該是：藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液。

分析產(chǎn)生片面性思維障礙的原因，主要在于基礎(chǔ)知識(shí)不牢固，思維的偏頗，審題時(shí)粗心大意，簡(jiǎn)單機(jī)械， 不主動(dòng)接受學(xué)習(xí)，不能發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性。學(xué)生的個(gè)人化學(xué)知識(shí)不足，對(duì)化學(xué)事物自然感到新奇，促使他提出許多問(wèn)題，如果不能得到合理全面解決，可能形成片面的印象。知識(shí)越豐富，才越能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，越能找出關(guān)鍵，提出的問(wèn)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(xué)生形成全面扎實(shí)的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，真實(shí)吸收所應(yīng)該學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)，不能一知半解。解題時(shí)，全面系統(tǒng)找出涉及到化學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系。不能“盲人摸象”，平時(shí)多注意練習(xí)，長(zhǎng)期形成好的思維品質(zhì)，提高思維的廣度。

二、化學(xué)思維的定勢(shì)性

這里說(shuō)的化學(xué)定勢(shì)性，其實(shí)就是化學(xué)的習(xí)慣思維。有時(shí)，習(xí)慣思維也能在一定程度提高高中學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)?；瘜W(xué)思維定勢(shì)性是指由于高中生先前的化學(xué)思維活動(dòng)而造成的一種心理上的準(zhǔn)備狀態(tài)?；瘜W(xué)思維定勢(shì)使人以比較固定簡(jiǎn)單的方式去解決新的化學(xué)問(wèn)題。當(dāng)客觀環(huán)境沒(méi)有發(fā)生變化時(shí)，化學(xué)思維定勢(shì)有助于學(xué)生迅速地解決碰到的新的相似問(wèn)題，這是化學(xué)思維定勢(shì)的好的方面。但在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，化學(xué)思維定勢(shì)常常阻礙高中生應(yīng)用新方法新思路去創(chuàng)造性解決新問(wèn)題，這又是化學(xué)思維定勢(shì)的消極作用。本人在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，思維定勢(shì)的消極作用對(duì)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)的影響有時(shí)真的很大。如果在化學(xué)教學(xué)中，不能引導(dǎo)學(xué)生克服化學(xué)思維定勢(shì)帶來(lái)的不好的影響，那往往是“事倍功半”，如果在學(xué)習(xí)過(guò)程中關(guān)注思維定勢(shì)，又能“事半功倍”。

【2016年高考全國(guó)卷1化學(xué)題8】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是

（ ）。

A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA

B.1 molN2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA

C.1 mol Fe溶于過(guò)量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L CCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA

對(duì)于本題D選項(xiàng)，不少學(xué)生受思維定勢(shì)影響而錯(cuò)選。學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)氣體摩爾體積時(shí)，教師不斷強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)狀況，也就是一般在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才能使用22.4L/mol這數(shù)值。根據(jù)這一習(xí)慣，加上命題者特地給出2.24L，學(xué)生在解題中沒(méi)有注意CCl4 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體，不能應(yīng)用氣體摩爾體積公式來(lái)計(jì)算這道題目，而其他的計(jì)算以及共價(jià)鍵的知識(shí)都是對(duì)的。更可惜的是，一當(dāng)此題受思維定勢(shì)束縛，學(xué)生盲目自信，認(rèn)為本題肯定是正確的，甚至有時(shí)間都不檢查本題。

【2016年高考全國(guó)卷1化學(xué)題36節(jié)選】（4）②“電解法”為現(xiàn)代工藝，即電解K2MnO4水溶液，電解槽中陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為。

不少學(xué)生本題也因?yàn)樗季S定勢(shì)不能正確寫出電極方程式。平時(shí)在訓(xùn)練中，教師是要求學(xué)生掌握一般在陽(yáng)極的放電順序?yàn)镾2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。學(xué)生形成思維定勢(shì)之后對(duì)于一般情況是有積極意義的，可是題目環(huán)境發(fā)生了改變。本題中，不少學(xué)生認(rèn)為酸根陰離子在陽(yáng)極放電的能力極弱，故認(rèn)為不能寫出陽(yáng)極的電極方程式。

在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)對(duì)定勢(shì)消極作用的最根本的策略，是提高學(xué)生“慎思審問(wèn)”的能力以及思維的靈活性?；瘜W(xué)思維的靈活性是指要求學(xué)生的思維活動(dòng)能根據(jù)自己面對(duì)的化學(xué)客觀條件的變化而變化，及時(shí)地修改自己原來(lái)的計(jì)劃、經(jīng)驗(yàn)，方案和原先的觀點(diǎn)，靈活采用其他更加有效的方法。它的反面是學(xué)生的思想僵化呆板，跟不上新情況的變化，有時(shí)又表現(xiàn)為學(xué)生的固執(zhí)己見(jiàn)、故步自封，因循守舊、鉆牛角尖等情況。

三、化學(xué)思維的無(wú)序性

學(xué)生化學(xué)思維如果處在半幼稚半成熟的時(shí)期，往往會(huì)出現(xiàn)解題過(guò)程的混亂，雜亂無(wú)章。甚至顛三倒四。思維的無(wú)序性，還能反映出學(xué)生不能正確把握有關(guān)化學(xué)概念及知識(shí)間的因果關(guān)系，造成步步推理的困難?；瘜W(xué)思維的順序性體現(xiàn)在化學(xué)教學(xué)的許多地方，比如粗鹽提純中常見(jiàn)四種試劑的加入順序；一些復(fù)雜反應(yīng)的順序，如向飽和的NH4Al（SO4）2溶液中逐滴加入強(qiáng)堿 Ba（OH）2溶液所發(fā)生的一系列反應(yīng)；氧化性還原性強(qiáng)弱比較；一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序等。由于學(xué)生在掌握這些知識(shí)時(shí)，不能形成一個(gè)化學(xué)思維的有序性，找不出它們之間的關(guān)聯(lián)，枝枝蔓蔓，所以解題時(shí)不能抓住問(wèn)題的要害，往往“天女散花”，不能解決問(wèn)題。

【2015年高考全國(guó)卷1化學(xué)題26節(jié)選】（2）乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和圖1所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、。

在解答本題中，實(shí)際要求學(xué)生在平時(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)中，形成思維的有序性，特別是實(shí)驗(yàn)的組裝和試劑的添加順序，如果學(xué)生在大腦中對(duì)于這些沒(méi)有一條完整的“鏈條”，只要有一個(gè)地方錯(cuò)誤，“一步錯(cuò)，則步步錯(cuò)”。本題中要驗(yàn)證CO，就必須看與CuO反應(yīng)有沒(méi)有CO2生成，這要注意一個(gè)先后順序。特別還要注意考慮在反應(yīng)發(fā)生之前混合氣體有沒(méi)有可能已經(jīng)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(yàn)證CO2是否去除干凈，不能對(duì)后面的實(shí)驗(yàn)造成干擾。

學(xué)生要避免形成這種思維的無(wú)序性，平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，多關(guān)注化學(xué)一些知識(shí)的條理性，多掌握一些流程圖，仔細(xì)分析一些反應(yīng)或者實(shí)驗(yàn)裝置的順序，慢慢養(yǎng)成好的有序性思維。

四、化學(xué)思維的離散性

化學(xué)思維的“離散性”是針對(duì)思維“非離散性”而言的。一個(gè)好的思維要求是“非離散性”的，就是說(shuō)，“非離散性”化學(xué)思維要求把一個(gè)化學(xué)客觀對(duì)象當(dāng)做一個(gè)完整的事物來(lái)分析討論，這種客觀對(duì)象的各個(gè)要素在思維中相互聯(lián)系，相互滲透，相互連接，不能分成一個(gè)個(gè)小的界限分明的單位。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是從整體來(lái)考慮我們?cè)诨瘜W(xué)中面對(duì)的問(wèn)題。由于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)所處的階段還是一個(gè)初級(jí)階段，不少學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解出現(xiàn)孤立，不連續(xù)的狀態(tài)，往往停留在機(jī)械識(shí)記的簡(jiǎn)單水平上。體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)化學(xué)概念，原理，化學(xué)規(guī)律僅僅滿足形式上的理解和記憶，忽視來(lái)龍去脈，又或者僅僅注重內(nèi)涵而忽略知識(shí)的外延。這樣，學(xué)生就難以在學(xué)習(xí)的過(guò)程中漸漸建立和完善化學(xué)思維系統(tǒng)化的完整結(jié)構(gòu)。那么，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，特別在解決問(wèn)題時(shí)，就難以有一個(gè)完整，正確的思路，往往是顧此失彼，一葉障目，不見(jiàn)泰山。

（1）B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。

本題中，關(guān)鍵是B物質(zhì)的確認(rèn)。不少學(xué)生能夠輕松的確認(rèn)A 是環(huán)己烷，從環(huán)己烷到B出現(xiàn)障礙，如果從學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，環(huán)己烷和氧氣燃燒應(yīng)該生成CO2和H2O，可是這又不符合B的分子式，陷入僵局。其實(shí)，學(xué)生在確認(rèn)B物質(zhì)時(shí)沒(méi)有從整個(gè)題目著手，無(wú)形中把這個(gè)題目切割成一個(gè)個(gè)小的部分，不講究大局。此時(shí)，如果學(xué)生瞻前顧后，觀察C 物質(zhì)，再看B與CH3OH反應(yīng)生成C，C是二元酯，就能推出B是二元酸酸，結(jié)合分子式，觀察A和B物質(zhì)中碳原子個(gè)數(shù)，就能快速解出本題。

要阻止學(xué)生形成化學(xué)思維的離散性，要形成思維的非離散性，最好的策略是讓學(xué)生形成知識(shí)系統(tǒng)化，建立一個(gè)知識(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。在教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中，讓自己的知識(shí)好比“原子晶體”結(jié)構(gòu)一樣，盤根錯(cuò)節(jié)，觸類旁通。

上述四種思維障礙也不是絕對(duì)獨(dú)立的，有時(shí)相互在一起體現(xiàn)出來(lái)。形成好的化學(xué)思維，是師生在學(xué)習(xí)過(guò)程不斷摸索積累的。教師在自己的教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)和廣大學(xué)生的接觸，實(shí)驗(yàn)探究，調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生當(dāng)中存在的思維障礙，提出如何克服這些障礙，對(duì)于形成好的化學(xué)思維是有好處的，至少可以讓學(xué)生少走一點(diǎn)彎路。要十分注意高中學(xué)生非智力因素的開發(fā)，充分挖掘情感因素，有效地促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的內(nèi)化，從而將認(rèn)知過(guò)程和情感活動(dòng)和諧地統(tǒng)一起來(lái)，以利于克服化學(xué)思維障礙。

（收稿日期：2016-10-25）