思維可視化在初中化學(xué)解題中的應(yīng)用分析

徐瑤

摘?要：在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生常常對一些復(fù)雜的、抽象的問題感到無從下手，考察的知識點(diǎn)都知道，就是做不對題目，說明學(xué)生缺乏將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際問題中的解題思維能力。針對此現(xiàn)象，文章介紹如何利用思維可視化技術(shù)來培養(yǎng)學(xué)生的解題思維能力，將一些復(fù)雜抽象的問題，利用思維導(dǎo)圖、表格、圖示等方法轉(zhuǎn)化為簡單的、直觀的問題。

關(guān)鍵詞：思維可視化技術(shù);初中化學(xué)解題;思維能力

在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，由于學(xué)生是剛開始接觸化學(xué)，尚未形成一定的學(xué)科思維，對于一些抽象的、復(fù)雜的反應(yīng)過程、概念難以理解，在知識的應(yīng)用上面存在著攔路虎，往往是對這個知識點(diǎn)的內(nèi)容已經(jīng)掌握了，卻不知道該如何去應(yīng)用，這便是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)時遇到的一大阻礙，無法實(shí)現(xiàn)“我知道”到“我會用”這一步跨越，如何解決這個問題呢？需要教師們能夠培養(yǎng)學(xué)生的解題思維，讓學(xué)生懂得如何運(yùn)用學(xué)的知識作為工具，去解決實(shí)際的問題，這便是對學(xué)生思維能力的要求，靈活的運(yùn)用知識，做到學(xué)以致用。

“思維可視化”是指運(yùn)用一系列圖示技術(shù)把本來不可視的思維（思考方法和思考路徑）呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。實(shí)現(xiàn)“可視化思維”的技術(shù)主要包括兩類：圖示技術(shù)（思維導(dǎo)圖、模型圖、流程圖、概念圖等）及生成圖示的軟件技術(shù)。思維可視化技術(shù)利用圖示可以將抽象思維轉(zhuǎn)化為形象思維，有利于教師來培養(yǎng)學(xué)生的解題思維，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。思維可視化教學(xué)在教育領(lǐng)域的研究很多，本次筆者將來談一談思維可視化在初中化學(xué)解題中的應(yīng)用。

一、 思維可視化在解題中應(yīng)用的意義

（一）化抽象為直觀

初中階段的化學(xué)反應(yīng)過程中各個量變化、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等都是一些比較抽象的變化過程，學(xué)生往往是不能理解的，在解題過程中無法理清整個變化過程，無從下手，長此以往，就會使得學(xué)生一遇到此類題型便望題色變，產(chǎn)生畏難情緒。而教師在教學(xué)過程中，可以利用思維可視化技術(shù)將這些抽象過程以圖示的形式直觀呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生更容易接受與理解。

（二）化復(fù)雜為簡單

存在多個化學(xué)反應(yīng)的過程對于初中生而言是一種復(fù)雜的過程，對于反應(yīng)過程中反應(yīng)的先后問題、反應(yīng)物量的問題、反應(yīng)快慢問題等是學(xué)生解決這一類題目的障礙，利用思維可視化技術(shù)便可以將這些問題以圖示的方式呈現(xiàn)出來，對于可能發(fā)生的反應(yīng)以表格或圖像將其具體化，讓學(xué)生能夠根據(jù)這些圖示將一個復(fù)雜的反應(yīng)過程簡化為一幅具體的圖示過程，做到反應(yīng)復(fù)雜，有圖可依，過程清晰，輕松解題。

（三）化無序?yàn)橛行?/p>

對于考查學(xué)生思維能力的題目，學(xué)生在解題時會顯得手忙腳亂，毫無章法可言，反映出學(xué)生在應(yīng)用知識解題時缺乏思維邏輯，不知道如何去思考問題，我該先做什么，再做什么。因此教師在教學(xué)過程中需要培養(yǎng)學(xué)生的解題邏輯思維，讓學(xué)生在面對問題時，化無序?yàn)橛行?，清楚地知道我該怎么做，如何去做。而利用思維可視化技術(shù)便能夠在平時的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的解題思維邏輯，讓學(xué)生在學(xué)會知識的基礎(chǔ)上，能夠應(yīng)用知識，做到學(xué)以致用。

二、 思維可視化在初中化學(xué)解題中的應(yīng)用實(shí)例

（一）利用思維導(dǎo)圖解決質(zhì)量守恒定律應(yīng)用問題

【例1】?（2017年常州中考題）在一密閉容器中發(fā)生某反應(yīng)，容器中各物質(zhì)的質(zhì)量變化如表所示，其中未知數(shù)據(jù)正確的是（?）

A. m1=30.8B. m2=24

C. m3=13.6D. m4=34

解析：該問題屬于密閉容器內(nèi)質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，以表格的形式來反映過程中各物質(zhì)質(zhì)量的變化，是一種常見的題型，考查學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的理解，在教學(xué)過程中，可以將此類題型構(gòu)建模型圖，教會學(xué)生如何應(yīng)用知識進(jìn)行程序化解題。對于此類問題，抓住質(zhì)量守恒定律的核心：反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，形成如圖1所示解題思維導(dǎo)圖。

圖1?密閉容器內(nèi)質(zhì)量守恒定律應(yīng)用解題思維導(dǎo)圖

針對此類問題學(xué)生利用解題思維導(dǎo)圖，便可以有法可依，根據(jù)第一步密閉容器內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為80，計(jì)算出m4=0;第二步根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量變化判斷出甲和乙為反應(yīng)物，丙和丁為生成物，寫出反應(yīng)的表達(dá)式;第三步將實(shí)際參加反應(yīng)的質(zhì)量寫在各物質(zhì)的正下方，得到如圖2所示的化學(xué)表達(dá)式，將一個復(fù)雜的、抽象的反應(yīng)過程轉(zhuǎn)化為簡單直觀的依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的問題，從而計(jì)算出剩余未知數(shù)的值。通過構(gòu)建該題目的解題思維模型，學(xué)生便能夠按圖索驥，學(xué)會如何思考問題，漸漸地將所學(xué)內(nèi)容從“我知道”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔視谩薄?/p>

圖2?化學(xué)表達(dá)式

依據(jù)該思維導(dǎo)圖我們還可以解決一系列關(guān)于密閉容器中質(zhì)量守恒定律應(yīng)用的題目，例1中是通過表格來反映各物質(zhì)質(zhì)量的變化，該類型題目還可以通過餅圖、折線圖、柱狀圖等形式來反映各物質(zhì)質(zhì)量的變化情況，學(xué)生往往對于新題目會感到無從下手，在學(xué)會如何利用思維導(dǎo)圖去思考問題后，只要是密閉容器內(nèi)的質(zhì)量守恒定律應(yīng)用類題目，都可以將其轉(zhuǎn)化為依據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算題目。不管題目如何千變?nèi)f化，只要掌握解題思維導(dǎo)圖，便能夠熟練的應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，將復(fù)雜問題的問題簡單化。

（二）利用表格解決置換反應(yīng)的定性判斷問題

【例2】?（2017年常州中考題）向盛有氯化亞鐵和氯化銅混合溶液的燒杯中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后，得到固體M和溶液N。下列敘述錯誤的是（?）

A. 鋅有剩余時，M中一定有Fe、Cu和Zn

B. 鋅有剩余時，N中一定沒有FeCl2和CuCl2

C. 鋅無剩余時，M中一定有Cu、可能有Fe

D. 鋅無剩余時，N中一定有ZnCl2和FeCl2

解析：該題屬于置換反應(yīng)的定性判斷類問題，考查學(xué)生對置換反應(yīng)發(fā)生條件的判斷、反應(yīng)先后順序和化學(xué)反應(yīng)中量的問題，都是學(xué)生容易存在問題的地方，解決此類問題，學(xué)生能夠根據(jù)金屬的活動性順序判斷出發(fā)生了哪些反應(yīng)，之后就不知道如何處理問題，對于初中生而言，多個化學(xué)反應(yīng)的過程比較復(fù)雜，難以理解，因此在此類問題解題時，要讓學(xué)生能夠理清整個反應(yīng)過程，將其清晰地、具體地、直觀地展示在學(xué)生面前。使用表格根據(jù)鋅加入的量進(jìn)行分類，將所有的可能情況列舉出來，分類談?wù)撛诶砜茖W(xué)習(xí)上是一種重要的解題方法，能夠鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，在化學(xué)學(xué)習(xí)中，也可利用這一方法將復(fù)雜的問題理清脈絡(luò)，細(xì)化過程。