探討初中化學解題中應用推理思維的意義

郗 陟

(寧夏中衛(wèi)市第四中學 寧夏中衛(wèi) 755000)

化學是一門創(chuàng)造性、嚴謹性的科學，教師在學生化學解題過程中，要注重對學生推理思維能力的培養(yǎng)。教師應結(jié)合化學學科的特點，利用化學知識的基本規(guī)律，培養(yǎng)學生邏輯推理能力和化學思維能力。學生在初中階段，思維方式逐漸從形象思維轉(zhuǎn)向抽象思維，教師應以學生為主體，結(jié)合學生身心發(fā)展的特點，引導學生應用推理思維解決化學問題，培養(yǎng)學生良好的思維習慣，幫助學生掌握正確高效的解題方法，提高學生化學學科核心素養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展。

一、初中化學教學現(xiàn)狀

（一）學生學習興趣較低

大多數(shù)教師沒能及時轉(zhuǎn)變自身角色和教學觀念，在化學教學中沒有充分發(fā)揮學生的主觀能動性，導致學生缺少化學學習興趣，課堂活躍度不高，對教師布置的習題應付了事，甚至抵觸化學科目，學習效率低，學習質(zhì)量不高，導致教師教學進度和教學效率受到嚴重的影響。

（二）學生的思維受到束縛

教師在化學教學中過于注重化學理論知識的講解，缺少對學生化學思維的培養(yǎng)。在化學教學中，教師沒有為學生提供發(fā)散性思維的機會，學生被動接受化學基礎(chǔ)知識和基本技能。教師設計的化學問題相對簡單，思維難度較低，解題答案過于規(guī)范、標準和嚴格，導致學生逐漸失去思考能力和話語權(quán)，制約了學生的個性思維和創(chuàng)新意識。

二、初中化學解題中應用推理思維的意義分析

（一）加強聯(lián)想訓練，培養(yǎng)歸納思維能力

聯(lián)想是由某個事物而想起的其他相關(guān)事物，或由某個概念而引起其他相關(guān)概念。在化學教學中，加強聯(lián)想能夠讓學生對化學知識、化學題目中相似或相近的事物進行拓展分析，可以幫助學生養(yǎng)成良好的學習、解題習慣，培養(yǎng)學生歸納思維能力。教師可以引導學生對化學學習中的新舊知識展開聯(lián)想，不僅能夠達到“溫故而知新”的效果，還能讓學生歸納總結(jié)與其關(guān)聯(lián)的新舊知識，通過對比找出新舊知識的差異，鞏固舊知識，掌握和吸收新知識[1]。

例如，教學“氧氣”時，教師首先讓學生通過深呼吸，說出呼吸時身體的變化和自身的感受，并讓學生思考：對人類和動植物呼吸非常重要的一種氣體是什么？教師引導學生通過聯(lián)想，從“空氣”想到上節(jié)課的學習內(nèi)容“空氣的組成”，有的學生想到了氧氣；有的學生想到了氮氣；有的學生想到了稀有氣體和二氧化碳等。學生通過分析和討論，最終得出：對人類和動植物呼吸非常重要的一種氣體是氧氣。然后教師拿出一瓶氧氣，讓學生觀察并描述氧氣的物理性質(zhì)，學生從物理性質(zhì)聯(lián)想到物理性質(zhì)分為顏色、氣味、狀態(tài)、密度、硬度、熔沸點等，于是學生從多個方面進行觀察和描述。學生通過自主學習，得出氧氣的物理性質(zhì)：1.通常情況下氧氣是無色、無味的氣體；2.密度略大于空氣；3.不易溶于水；4.氧氣有三態(tài)變化：氧氣→液氧（無色）→固態(tài)氧（淡藍色）。教師接著通過演示實驗，讓學生觀察氧氣的化學性質(zhì)，學生通過觀看實驗，自主總結(jié)氧氣的化學性質(zhì)：能使帶火星的木條復燃。最后，教師讓學生結(jié)合整節(jié)課所學知識，聯(lián)想硫、鐵磷、木炭與氧氣燃燒會發(fā)生什么現(xiàn)象。教師通過引導學生對“氧氣”進行聯(lián)想和分析，使學生對氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)形成了系統(tǒng)、全面的認識和了解，加深了學生對化學知識的掌握，培養(yǎng)了學生歸納思維能力。

（二）利用定性推理，培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng)

定性推理是對某種事物是否具有某種數(shù)形的分析，能夠用于解決“是否”類型的問題。在學生解答化學試題時，教師可以引導學生利用定性推理對題目進行分析和思考，培養(yǎng)學生邏輯思維，提高學生邏輯推理素養(yǎng)，讓學生通過定性推理分析訓練，認真觀察和分析問題，從多角度獲取命題的相關(guān)信息和初步認識，推斷問題設計的目的和思考方向，獲得解答問題正確的思路，快速準確地找到解題方法，最終得出較為完整的答案或結(jié)論[2]。

例如，題目：某種混合氣體可能由N2、H2、CO、CO2組成，對混合氣體進行下列實驗：實驗1.將混合氣體通入澄清石灰水后，石灰水變渾濁；實驗2.將所得氣體點燃，火焰呈現(xiàn)淡藍色；實驗3.將紫色石蕊試液加入燃燒后得到產(chǎn)物中，溶液未變成紅色。問題：混合氣體中一定有哪些氣體？可能有哪些氣體？一定沒有哪些氣體？教師引導學生利用定性推理進行解答。學生通過分析實驗1過程中顯現(xiàn)的現(xiàn)象，初步判斷混合氣體中可能有SO2或CO2；通過分析實驗2得出的結(jié)果，初步判斷氣體中可能有H2或CO；通過分析實驗3所顯現(xiàn)的結(jié)果，得出：混合氣體中不含酸性物質(zhì)。學生根據(jù)實驗1的推理得出：混合氣體中一定有CO2；其余的氣體中只有N2不能燃燒，因此，混合氣體中可能有CO和H2；但最后紫色石蕊試液沒有出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，而CO燃燒后的產(chǎn)物CO2與紫色石蕊試液反應會出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，H2燃燒后的產(chǎn)物H2O與紫色石蕊試液反應不會出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，因此，混合氣體中一定有H2，一定沒有CO。教師通過引導學生利用定性推理解決化學問題，培養(yǎng)了學生邏輯推理素養(yǎng)，提高了學生邏輯推理能力。

（三）應用定量推理，鍛煉邏輯推理能力

定量推理是依據(jù)題目提供的具體數(shù)量，再結(jié)合定性推理對問題進行分析判斷和運算，最終得出問題的答案或結(jié)論。在學生化學解題時，教師可以引導學生應用定量推理思維模式，找出題目中已知的信息進行分析比較，思考已知信息的作用和聯(lián)系，再將定量推理與定性推理結(jié)合，得到已知信息與命題的關(guān)系，通過計算得出答案或結(jié)論。教師還可以引導學生從命題入手，利用逆向思維獲取已知信息與命題的聯(lián)系，找到問題的解決思路方法，通過分析、推理、計算，最終獲得正確的答案或結(jié)論[3]。

例如，題目：某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖，實驗步驟：1.將集氣瓶分為五等份，做好標記；2.在帶橡皮塞和導管的燃燒匙中裝入足量的紅磷，將導管的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞；3.充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。問題：1.實驗中需要過量紅磷的目的是；2.步驟3中打開止水夾后的現(xiàn)象是；氧氣的體積分數(shù)是；推知氮氣的性質(zhì)有。教師引導學生應用定量推理進行解答。學生通過實驗過程中燃燒紅磷、收集氣體、打開止水夾，推理出實驗的目的是測定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達到測定氧氣的目的。如果紅磷量不夠，會導致集氣瓶中的氧氣沒有充分消耗，因此，需要過量的紅磷是為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡；紅磷燃燒后會產(chǎn)生大量的白煙，釋放大量的熱，產(chǎn)生五氧化二磷，由于紅磷在燃燒中消耗了集氣瓶中的氧氣，使瓶中壓強減小，打開止水夾后，水沿導管倒流進入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，因此得出問題2的答案。教師通過引導學生應用定量推理解答化學問題，鍛煉了學生邏輯推理能力，提高了學生的解題速度和準確率。

（四）增強習題訓練，提高化學解題能力

開放性習題練習能夠培養(yǎng)學生發(fā)散性思維，提高學生化學解題能力。在化學教學中，教師可以適當為學生布置開放性習題，增強學生習題訓練，讓學生通過閱讀分析和比較不同類型的命題、新穎的材料，從不同的角度獲取不同的答案，豐富學生的解題方式，充分利用化學知識解決化學問題，使學生的發(fā)散性思維能力得到培養(yǎng)和鍛煉，從而提高化學課堂的教學質(zhì)量和教學效率[4]。

例如，教學“二氧化碳制取的研究”后，教師讓學生進行習題鞏固訓練。習題：家庭廚房使用口堿的主要成分是一種含鈉的化合物，將鹽酸加入口堿時，放出一種無色、無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推知這種化合物是？教師引導學生觀察家里廚房中的口堿有哪些種類，分別從家中取適量的口堿做上標記并進行化學實驗，觀察實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象，進行討論。教師及時引入二氧化碳的相關(guān)知識，讓學生對知識點進行回顧，引導學生從發(fā)散性角度思考問題。教師通過增強發(fā)散性習題訓練，培養(yǎng)了學生發(fā)散性思維，提高了學生解題能力。

（五）拓展解題思路，培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維

挖掘和延伸解題方法、拓展解題思路，能夠鍛煉學生思維的敏捷性和創(chuàng)造性，活躍學生的解題思路，深度挖掘?qū)W生的潛能。在化學教學中，教師應注重化學試題解決方法和解題技巧的傳授，不僅要傳授學生基礎(chǔ)的解題方法，還要引導學生結(jié)合方程式，利用差量法、等量代換法，運用圖像等解決化學問題，引導學生從多角度思考問題、分析問題，提高學生解題效率，讓學生充分理解和吸收化學知識，培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維[5]。

例如，教學“酸和堿的中和反應”后，教師組織學生進行習題訓練。習題：某1g含有雜質(zhì)的氫氧化鈉樣品溶于水能與5g質(zhì)量分數(shù)為14.6%的鹽酸恰好完全反應，計算該樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)。（雜質(zhì)不與鹽酸反應）教師引導學生結(jié)合酸堿中和反應化學方程式進行計算，再根據(jù)鹽酸的質(zhì)量求氫氧化鈉的質(zhì)量。學生先列出化學方程式：NaOH+HCI=NaCI+H2O；再根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算出氫氧化鈉的質(zhì)量；最后計算出質(zhì)量分數(shù)。教師對題目進行了延伸：將含有NaCl雜質(zhì)的某燒堿樣品10g完全溶于90g水中，再向所得溶液中慢慢滴加溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸，如圖。1.求10g該樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量。2.求a點時，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。教師通過延伸化學題目，拓展了學生解題思路，培養(yǎng)了學生創(chuàng)造性思維。

三、結(jié)束語

綜上所述，初中化學解題中應用推理思維不僅能培養(yǎng)學生歸納思維能力、邏輯推理能力和創(chuàng)造思維，提高學生化學解題能力，還能培養(yǎng)學生科學素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力，提高學生綜合素質(zhì)。學生的認知水平和智力水平存在差異性，思考問題的方式和角度存在差異，教師在化學教學中要尊重學生的個體差異，了解學生的解題思路，并進行適當?shù)闹笇Ш凸膭?，提高學生化學解題的積極性，高效完成初中化學教學任務。