應(yīng)用化學(xué)思維方法 走出化學(xué)學(xué)習(xí)困境

賀建平

【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）38-0104-02

在化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常聽到學(xué)生談到以下問題：1.上課聽懂了，下課就忘了;2.考試時感覺考題挺簡單，但解題總是出錯;3.與課本上的例題一樣的習(xí)題會做，遇到綜合性習(xí)題時沒有解題思路;4.平時學(xué)習(xí)很認真，背了不少知識，考試時卻不會做題;5.化學(xué)記的東西多，繁瑣，不容易掌握。學(xué)生如何走出這種學(xué)習(xí)困境，提高化學(xué)學(xué)習(xí)能力？筆者認為教師在化學(xué)教學(xué)中除了激發(fā)起學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣、強調(diào)掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識外，關(guān)鍵是要著力培養(yǎng)學(xué)生形成化學(xué)思維方法，避免由于方法不當(dāng)陷入上述窘境。

一、建立化學(xué)思維，需要化學(xué)基本知識做支撐，厘清思路，構(gòu)建基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)，這就要求學(xué)生做到：

1.準(zhǔn)確掌握化學(xué)概念、定律、公式及物質(zhì)的性質(zhì)。這些知識點是學(xué)生建立化學(xué)知識結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，是學(xué)生進行化學(xué)思維活動的前提。每一個概念都要理解其本質(zhì)與適用范圍及使用的前提條件，只有理解透徹，才能脫離死記硬背。如原子的概念，“最小的微?！笔歉拍畹谋举|(zhì)，“化學(xué)變化”是概念的適用范圍;氣體溶解度的概念，理解時一定要注意使用的前提條件——壓強在101千帕、一定的溫度下、1體積水里，若忽視這些，此概念就沒有確定的意義。

2.比較相似概念和前后知識之間的聯(lián)系和區(qū)別。如分子的質(zhì)量和相對分子質(zhì)量的概念，陽離子和陰離子的概念，溶液和膠體的概念，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量的濃度的計算公式，酸、堿、鹽的概念和化學(xué)性質(zhì)等等，都可以列表進行聯(lián)系和比對，使學(xué)生對這些易混淆的概念有一個清晰準(zhǔn)確的認識。

3.構(gòu)建知識框架，將知識點規(guī)律化、系統(tǒng)化。心理學(xué)研究成果表明：零碎的知識是難以掌握的，只有系統(tǒng)化的知識才利于牢固掌握。在一章學(xué)習(xí)結(jié)束和總復(fù)習(xí)時，逐個復(fù)習(xí)知識點，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)了哪些知識，重點知識是什么。通過前后知識的對比，找出相同知識進行合并，不同知識加以區(qū)別，經(jīng)過分析、歸納和總結(jié)，理清知識脈絡(luò)，將化學(xué)知識規(guī)律化、系統(tǒng)化。如初中課本酸堿鹽一章復(fù)習(xí)時，讓學(xué)生回憶酸堿鹽的概念，通過默寫一些物質(zhì)的化學(xué)式，總結(jié)出物質(zhì)分類表;讓學(xué)生回憶酸堿的通性，氧化物和鹽的化學(xué)性質(zhì)，要求學(xué)生對每一條具體性質(zhì)舉一個典型的化學(xué)反應(yīng)，寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式;分析這些反應(yīng)，總結(jié)出各類物質(zhì)間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化關(guān)系表，并通過多媒體課件展示關(guān)系表，學(xué)生一目了然，零散的知識得以完整規(guī)律化與系統(tǒng)化。

二、化學(xué)的反應(yīng)現(xiàn)象和過程變化多，只要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和物質(zhì)變化規(guī)律還遠遠不夠，還必須學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟貫穿在化學(xué)科學(xué)知識體系中的化學(xué)思維邏輯。只有掌握化學(xué)的思維邏輯，才能更容易系統(tǒng)地獲得化學(xué)知識，更透徹地理解化學(xué)規(guī)律，從而避免簡單機械記憶造成的問題。

1.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思維。如一氧化碳和二氧化碳、二氧化硫和三氧化硫、水和雙氧水、氧氣和臭氧等等，它們在分子構(gòu)成上只差一個氧原子，性質(zhì)卻完全不一樣;鹵族元素最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)不同，導(dǎo)致它們化學(xué)性質(zhì)基本相似又有一些差別;惰性氣體最外層是8個電子，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以在通常情況下化學(xué)性質(zhì)就很穩(wěn)定等等。

2.性質(zhì)決定用途和制法的思維。每一種物質(zhì)都具有它特有的性質(zhì)，而其用途和制法往往是由它的性質(zhì)決定的。如氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀等鉀鹽，它們都易溶于水，在溶液中以鉀離子形式存在，易被農(nóng)作物吸收，在農(nóng)業(yè)上廣泛用作鉀肥;在酸性較強的土壤，農(nóng)作物生長受到影響，依據(jù)酸堿能發(fā)生中和反應(yīng)的性質(zhì)，用顯堿性的熟石灰來弱化土壤酸性;酸可以和金屬氧化物能反應(yīng)，就利用鹽酸或硫酸清洗鐵銹;實驗室用熟石灰和硫酸銨制取氨，就是利用銨鹽能和堿反應(yīng)放出氨氣的性質(zhì)等等。

3.實驗探究的思維。實驗是觀察、學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要手段，化學(xué)家拉瓦錫就是通過定量實驗的方法測定了空氣的組成。化學(xué)思維的培養(yǎng)是與實驗探究相輔相成、相互促進的，如學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)，教師通過演示硫、磷、木炭、鐵絲在空氣和氧氣中的燃燒實驗對比，讓學(xué)生觀察和分析實驗現(xiàn)象，探究得出氧氣的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)生從中也體會到觀察、比較、分析和歸納的方法，化學(xué)思維也在實驗探究中得到了培育。

三、用好化學(xué)思維是學(xué)生掌握化學(xué)知識和技能的必要條件，良好的思維品質(zhì)是提高化學(xué)水平的重要因素，不僅可以提高學(xué)習(xí)效率，也為以后更加深入的學(xué)習(xí)打下良好的思維基礎(chǔ)。以下是筆者在平時教學(xué)中針對化學(xué)教學(xué)中思維培養(yǎng)及思維品質(zhì)提高的一些探索性思考。

1.思維靈活性的培養(yǎng)。思維靈活性訓(xùn)練的方法有多種，如一題多解、一題多變、類比的解題方法等。例如課本上有這樣一道題：要煉出含有2.3%雜質(zhì)的鐵1450噸，需要氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78%的赤鐵礦石多少噸？學(xué)生習(xí)慣根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，教師啟發(fā)學(xué)生還可以根據(jù)化學(xué)式進行計算，即依據(jù)質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后鐵元素的質(zhì)量不變，列式計算。這樣既復(fù)習(xí)了以前的知識，又使一題得到多解。這道題還可以改變題中的數(shù)據(jù)，把已知和要求的顛倒過來，即有氧化鐵75%的赤鐵礦石280噸，能煉出含有2.5%雜質(zhì)的生鐵多少噸？通過一題多變，訓(xùn)練了學(xué)生思維的靈活性，避免了思維單一化。類比的思維就是要讀懂題目中有關(guān)新知識、新場景的部分，回憶舊知識與其之間的關(guān)聯(lián)，達到知識快速遷移鏈接，高效解決問題的良好狀態(tài)。

2.思維廣闊性的培養(yǎng)。思維的廣闊性是在思維的過程中能全方位的關(guān)注問題，從不同的角度、不同的側(cè)面展開思考，是學(xué)好化學(xué)的必備思維方法之一。例如，在課堂上，老師問道：“二氧化碳和一氧化碳外表都是無色、無味的氣體，如何把它們區(qū)別開來？”，學(xué)生馬上回答：“用澄清的石灰水?！薄皩?！還有沒有其它方法？”教師追問道，學(xué)生陷入深思中。此時教師提示學(xué)生可以從二氧化碳和一氧化碳不同的性質(zhì)入手，帶領(lǐng)學(xué)生一邊回憶二氧化碳和一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，一邊啟發(fā)學(xué)生思維：一氧化碳可以燃燒，二氧化碳可以滅火，這條不同性質(zhì)可以來區(qū)別;一氧化碳可以還原氧化銅為單質(zhì)銅，二氧化碳則不行，這一條也可以區(qū)別;二氧化碳氣體能溶于水，且溶液顯酸性，能使紫色石蕊試液變紅，一氧化碳不溶于水，依據(jù)這點也可以。此時學(xué)生的思維被激活了，有學(xué)生舉手回答：“還可以根據(jù)二氧化碳能溶于水、一氧化碳難溶于水的性質(zhì)，給兩個空飲料瓶分別裝滿二氧化碳和一氧化碳氣體，然后都倒入一些水，搖動瓶子，瓶子癟了的是二氧化碳，沒有變化的是一氧化碳。”教室里掌聲響起，這樣引導(dǎo)學(xué)生廣開思路，讓解題思維發(fā)散開去。

3.思維深刻性的培養(yǎng)。思維的深刻性是指遇到問題時，不被表面所迷惑，能深入抓住事物的本質(zhì)，依照事物的發(fā)展規(guī)律進行思考并解決問題。在講授概念、定律時，要逐字逐句引導(dǎo)學(xué)生進行推敲細琢，充分吃透關(guān)鍵字、句所表述的意思，做到深入概念里精確的理解。練習(xí)判斷題和問題解答題時，思維水平不能簡單停留在“對”與 “錯”或“是”與“不是”的層面，還要進一步解釋清楚為什么，判斷的依據(jù)是什么。例如，某化合物完全燃燒，消耗了9.6克氧氣，生成8.8克二氧化碳和5.4克水，則該化合物中含有哪幾種元素？學(xué)生很快回答：“該化合物中含有碳氫兩種元素。”“事實是這樣嗎？題中給出的數(shù)據(jù)有沒有用？”老師問道，并在黑板上畫出此反應(yīng)的示意圖，誘導(dǎo)學(xué)生：“依據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后有二氧化碳和水生成，可以肯定化合物中有含碳氫兩種元素，但水和二氧化碳中的氧元素就一定全部來自反應(yīng)前的氧氣嗎？化合物中可不可能含有氧元素呢？”再舉例寫出甲醇和酒精燃燒的化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生若有所思，是呀，該化合物中也可能含有氧元素，老師再進一步引導(dǎo)： “該化合物是不是含有氧元素，還要根據(jù)題中給出的數(shù)據(jù)進行計算才能確定”。這樣由表及里，循循善導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)了如何從事物的現(xiàn)象分析其本質(zhì)的深化訓(xùn)練。

4.思維批判性的培養(yǎng)。思維的批判性是指實事求是的客觀對待問題，不因為情景變化而變化，能客觀評價與分析事物。在化學(xué)教學(xué)中可以讓學(xué)生多練習(xí)判斷題、概念辨析題、評價題等，并能清楚地說明其理由。鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)上遇到與自己不同的見解時，大膽質(zhì)疑并進行辯論，辯理明真。例如，設(shè)計了由鋅制取硫酸鋅的四種方案：（1）鋅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫和水;（2）鋅在氧氣中加熱生成氧化鋅，再與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅;（3）鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅;（4）鋅加入硫酸鎂溶液中。試評價這四種方案是否合理，不合理的請簡要說明理由。這樣的問題先組織學(xué)生討論，隨后老師引導(dǎo)點撥，讓學(xué)生從批判性的思維角度進行判斷，分析得出正確的結(jié)論。

5.思維創(chuàng)新性的培養(yǎng)。華羅庚說人之可貴在于能創(chuàng)造性的思維。創(chuàng)新性思維是指不墨守常規(guī)，從新角度、多方面、各層次去思考，不受已有知識、方法的限制與約束，用多種方案、多種途徑去解決問題。在平時的教學(xué)中要多給予學(xué)生獨立思考、探索、發(fā)現(xiàn)的機會，鼓勵學(xué)生勤思、善思、深思。例如，在學(xué)習(xí)金屬材料一章后，布置這樣一道實驗題讓學(xué)生思考：通過實驗探究排列鐵、銅、銀三種金屬活潑性大小。要求學(xué)生之間分析討論，集思廣益，方法越多越好多，越新穎越好。最后學(xué)生得到五種方法：（1）把鐵釘和銅片分別放入稀硫酸中，觀察有無氣泡產(chǎn)生，再將銅片放入硝酸銀溶液中，過一會兒，觀察銅片表面有無銀覆蓋;（2）用鐵釘、銀片、硝酸銅溶液進行實驗;（3）用銅片、硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液進行實驗;（4）用鐵釘、銅片、稀硫酸、硝酸銅溶液、硝酸銀溶液進行實驗;（5）用鐵釘、銀片、稀硫酸、硝酸銅溶液進行實驗 （部分步驟略）。對于學(xué)生通過積極思考、分析、討論得出的這五種方法首先要給予肯定和鼓勵，再讓學(xué)生從上述方法中選出最理想、最簡單的一種。利用這類探究實驗的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生在一般性思考的基礎(chǔ)上發(fā)展思維創(chuàng)新能力。

總之，在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，即離不開化學(xué)基礎(chǔ)概念的準(zhǔn)確記憶，也離不開化學(xué)典型問題的熟練掌握，更離不開系統(tǒng)性化學(xué)思維的培養(yǎng)。教師只有注重進行化學(xué)思維方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練，潛移默化地長期引導(dǎo)，才能促使學(xué)生逐步建立起系統(tǒng)完整的化學(xué)思維體系，幫助學(xué)生順利走出化學(xué)學(xué)習(xí)的困境。

參考文獻：

[1]馮永潔.中學(xué)生化學(xué)思維品質(zhì)訓(xùn)練探索[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2000（10）：12-14.