高中化學(xué)解題中逆向思維的應(yīng)用

文/孫凌云

引 言

逆向思維也可以稱為求異思維，即對(duì)傳統(tǒng)司空見(jiàn)慣、已經(jīng)成定論事物或者觀點(diǎn)反過(guò)來(lái)思考的一種思維方式。在高中化學(xué)解題教學(xué)中，教師可以在學(xué)生遇到解題障礙時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生反其道而行，這就是逆向思維的應(yīng)用。逆向思維提倡的是從問(wèn)題對(duì)立面進(jìn)行思考和探究，能夠有效擺脫傳統(tǒng)解題思維的局限性，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從不同的角度進(jìn)行思考與探究，從而有效引導(dǎo)學(xué)生正確解題，有效提高學(xué)生解題自信心[1]。

一、高中化學(xué)解題教學(xué)中逆向思維應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

逆向思維主要是指改變固有的思維模式，提倡從相反方向來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入思索，屬于一種創(chuàng)新思考的思維方式。在高中化學(xué)解題過(guò)程中，教師一定要注重對(duì)教學(xué)方式的創(chuàng)新及對(duì)高中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)?？紤]到高中化學(xué)本身就是一門立足具體化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，教師在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而優(yōu)化化學(xué)教學(xué)效果[2]。在高中化學(xué)教學(xué)改革不斷深入的背景下，全新的化學(xué)解題思路也廣受師生的關(guān)注。學(xué)生在化學(xué)解題中應(yīng)用逆向思維，能夠有效突破常規(guī)思維難以解決的問(wèn)題，進(jìn)而從不同的角度思索，獲得解決問(wèn)題的最佳渠道。在高中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生自覺(jué)應(yīng)用逆向思維，能夠?qū)?fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單化處理，有效提升整個(gè)化學(xué)解題效率。此外，逆向思維應(yīng)用于高中化學(xué)解題中的優(yōu)勢(shì)，還體現(xiàn)在其思路的改革及創(chuàng)新上，這是對(duì)傳統(tǒng)解題模式的突破，主張從反向角度來(lái)對(duì)事物或者問(wèn)題進(jìn)行深入思考，從而獲得更多的思路。

二、高中化學(xué)解題中逆向思維的應(yīng)用實(shí)踐

（一）逆向思維在化學(xué)判斷題中的應(yīng)用

在高中化學(xué)解題過(guò)程中，判斷題屬于較為常見(jiàn)的一種題型，其在試卷上大多是以選擇題的某個(gè)選項(xiàng)來(lái)呈現(xiàn)的，相較于其他題型難度較小。而這種類型的化學(xué)題目主要考查的是學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、定理或者是概念的掌握。在面對(duì)這種題型時(shí)，教師可指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)解題，有效提高學(xué)生解題能力[3]。

例如，“在一種化合物中，一種元素通常只有一種化合價(jià)”，這一道判斷題就是與元素化合價(jià)相關(guān)的判斷題，教師可指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)尋找化合物中并不是存在一種化合價(jià)的元素。以氮元素為例，其在硝酸銨中就有兩種價(jià)，分別是+5 價(jià)與-3 價(jià)，所以這一判斷題明顯是錯(cuò)誤的。這種應(yīng)用逆向思維的解題方式能夠幫助學(xué)生迅速找到判斷題解題的思路，從而有效提高學(xué)生化學(xué)判斷題解題正確率。

（二）逆向思維在化學(xué)選擇題中的應(yīng)用

在高中化學(xué)解題過(guò)程中，選擇題是較為常見(jiàn)的一種題型，教師在面對(duì)這一題型時(shí)也可以應(yīng)用逆向思維來(lái)有效指導(dǎo)學(xué)生。面對(duì)高中化學(xué)選擇題時(shí)，傳統(tǒng)解題思路大多是先弄清楚整個(gè)選擇題的題意，再對(duì)題目進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的推理或者計(jì)算選出最佳的答案?？墒菍?duì)于有些選擇題目，學(xué)生若應(yīng)用逆向思維則能夠更為迅速地解題[4]。具體而言，在面對(duì)選擇題時(shí)，學(xué)生可以在一定情況下直接先排除已經(jīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的選項(xiàng)，再分析其他選項(xiàng)，這樣就能較為迅速地得到答案。

例如，a、b、c、d、e 是含有相同一種元素的五種物質(zhì)，其可以出現(xiàn)圖1 中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，假設(shè)e 是酸，c、d 是氧化物，b 是氣體，a 是單質(zhì)，那么a 可能是（ ）。

圖1

A.Si B.S C.N2D.Cl2

對(duì)于這一化學(xué)選擇題，教師在解題時(shí)可指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)思考，具體而言就是將選項(xiàng)中的答案直接帶入圖中，然后基于此來(lái)分析其轉(zhuǎn)換關(guān)系是不是成立，這樣就能排除不正確的答案，從而有效提高學(xué)生解題的正確率，有效優(yōu)化高中化學(xué)解題教學(xué)。

（三）逆向思維在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題中的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法時(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)進(jìn)行思考，這能有效突破學(xué)生思維限制，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從不同的角度來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

例如，在黃銅礦冶煉銅過(guò)程中，產(chǎn)生的爐渣之中含有一些物質(zhì)，分別是二氧化硅、氧化亞鐵、氧化鐵、三氧化二鋁等，請(qǐng)從稀硫酸、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫氰化鉀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、碘水等試劑之中進(jìn)行合理的選擇，設(shè)計(jì)出恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)來(lái)證明爐渣之中含有氧化亞鐵……

對(duì)于這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，教師在教學(xué)時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)進(jìn)行思考，具體而言就是從所給的試劑著手來(lái)進(jìn)行分析，通過(guò)分析其反應(yīng)后的顏色變化情況來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，這樣就能達(dá)到良好的驗(yàn)證效果。

（四）逆向思維在化學(xué)計(jì)算題中的應(yīng)用

在高中化學(xué)解題過(guò)程中，化學(xué)計(jì)算題也是較為常見(jiàn)的一種題型。對(duì)于這一類題型，教師也可以在教學(xué)過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)進(jìn)行解題。在應(yīng)用逆向思維時(shí)，教師還需要指導(dǎo)學(xué)生審清題意，這也是有效應(yīng)用逆向思維來(lái)解題的關(guān)鍵。在這一過(guò)程中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生先從問(wèn)題著手來(lái)一步步分析解答問(wèn)題中需要的條件，再一步步進(jìn)行計(jì)算與推理，這樣就能得到完美的答案[5]。

例如，某混合氣體主要是由CO2與CO 一同構(gòu)成，其中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64%，向足量的灼熱的氧化銅之中通入大概5 kg 左右的該混合氣體，在經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)之后，其通入足量的澄清石灰水中，出現(xiàn)白色沉淀的量是（ ）。

因?yàn)檫@一道計(jì)算題本身整個(gè)反應(yīng)過(guò)程十分復(fù)雜，計(jì)算起來(lái)十分麻煩，而且涉及的數(shù)據(jù)也十分多，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。所以，教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)進(jìn)行解題思考。具體而言，因?yàn)樘妓徕}屬于最終的反應(yīng)產(chǎn)物，所以在計(jì)算時(shí)只需要找到CO2與CO 這兩個(gè)起始反應(yīng)物及碳酸鈣之間所存在的CaCO3-C守恒關(guān)系，自然就能夠迅速得到答案。

（五）逆向思維在化學(xué)推理題中的應(yīng)用

在高中化學(xué)解題過(guò)程中，推理題也是常見(jiàn)的一種題目類型，要求學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合所學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)題目進(jìn)行推理，獲得正確的結(jié)論。這一種類型的化學(xué)題目不僅能夠有效鍛煉學(xué)生的思維能力，還能培養(yǎng)學(xué)生想象能力、創(chuàng)新能力。若以固化的思維來(lái)解答推理題，學(xué)生會(huì)感覺(jué)十分困難，整個(gè)化學(xué)解題效果并不會(huì)理想。為此，教師在化學(xué)推理題教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程中，可以應(yīng)用逆向思維來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，即要求學(xué)生結(jié)合題目已知條件來(lái)采用逆向思維進(jìn)行推理，這樣學(xué)生就能從不同角度找到解題的技巧，從而迅速且準(zhǔn)確地解答題目。

例如，A、B、C、D、E 五種物質(zhì)中含有同一元素，有可能出現(xiàn)一定的轉(zhuǎn)化。其中，A 為單質(zhì)，B 為氣體，C、D 均為氧化物，E 為酸,請(qǐng)問(wèn)A 可能是什么?

A.Cl2B.N C.S2D.Si

對(duì)于這一推理題，學(xué)生在解答時(shí)如果只是以常規(guī)思維來(lái)進(jìn)行解答，就會(huì)較為復(fù)雜，這時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維來(lái)進(jìn)行分析及推理，能迅速得到答案。具體而言，如果答案是A 的話，那么其對(duì)應(yīng)的C、D 氧化物這一條件就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而且如果B 為HCl 也無(wú)法有效保障C 物質(zhì)就是氧化物，所以我們就可以排除A；如果答案是B 的話，那么B 物質(zhì)就是NH3，而C 物質(zhì)就是NO，D 物質(zhì)則是NO2，而E 物質(zhì)就是NHO3，在反應(yīng)中氨氣催化氧化所得NO，并且和氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氮?dú)猓@一結(jié)果明顯與推理的結(jié)果不吻合，所以也可以排除B；如果答案是C 的話，那么A 物質(zhì)就是S，B 物質(zhì)就是H2S，C 物質(zhì)則是SO2，D物質(zhì)就是SO3，E 物質(zhì)就是HNO，這一結(jié)果和推理過(guò)程十分吻合，所以本題選擇答案為C。因此，在面對(duì)化學(xué)推理題時(shí)，學(xué)生也可以應(yīng)用逆向思維來(lái)解題，這能有效簡(jiǎn)化整個(gè)推理過(guò)程，讓學(xué)生迅速且準(zhǔn)確地得到答案。

三、高中化學(xué)培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的建議

（一）結(jié)合具體問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生逆向思維意識(shí)

高中化學(xué)解題過(guò)程從某些方面而言就是學(xué)生思維運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，高中化學(xué)解題教學(xué)中，學(xué)生需要在掌握化學(xué)基礎(chǔ)概念的同時(shí)發(fā)展自身思維能力，如此才能迅速且高效地解答出化學(xué)問(wèn)題?？墒蔷透咧谢瘜W(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，很多化學(xué)問(wèn)題都具有創(chuàng)新性，學(xué)生在面對(duì)這些化學(xué)題目時(shí)，大多是從正面角度、正向思維來(lái)解題，這很難達(dá)到良好的解題效果，反而讓學(xué)生的解題較為困難，不利于學(xué)生解題能力的提升。為了改善這一現(xiàn)象，在高中化學(xué)解題教學(xué)中，教師一定要充分啟發(fā)學(xué)生從逆向思維角度進(jìn)行問(wèn)題分析，通過(guò)反向思考來(lái)促進(jìn)學(xué)生形成逆向思維，這不僅能幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)知識(shí)，還能有效拓寬學(xué)生的解題思路，讓學(xué)生養(yǎng)成雙向解題意識(shí)及思維能力，從而有效提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

例如，“現(xiàn)有一種混合氣體，其中包含了三種氣體，其分別是一氧化碳、二氧化碳和氧氣，而且其中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%，實(shí)驗(yàn)員在去除10kg 這樣的混合氣體之后，將其與足量的灼熱的一氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，然后在將生成的氣體和澄清的石灰水中進(jìn)行再次反應(yīng)，求生成渾濁物體的質(zhì)量？”對(duì)于這一問(wèn)題，教師可讓學(xué)生在正向思維計(jì)算受挫后，應(yīng)用逆向思維來(lái)進(jìn)行計(jì)算，以提升學(xué)生的計(jì)算效率，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。教師在高中化學(xué)解題教學(xué)中，可以結(jié)合具體的問(wèn)題來(lái)強(qiáng)化對(duì)學(xué)生逆向思維意識(shí)及能力的培養(yǎng)，如此才能真正優(yōu)化解題教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。

（二）改變教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生逆向思維意識(shí)

教師在教學(xué)過(guò)程中更傾向于采用正向思維方式，很少帶領(lǐng)學(xué)生反向思考。因此，要想發(fā)展學(xué)生的逆向思維，教師要改變教學(xué)方法。例如，在教學(xué)鋁元素相關(guān)的內(nèi)容時(shí)，教師一般先向?qū)W生介紹鋁元素的物理性質(zhì)和化學(xué)特點(diǎn)，然后聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活介紹鋁元素的應(yīng)用范疇。為了培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維，教師可以反過(guò)來(lái)教學(xué)，先展示鋁元素在現(xiàn)實(shí)生活中的用途，如用作電纜、導(dǎo)線及飲料的包裝等，然后引導(dǎo)學(xué)生思考為什么使用鋁元素，讓學(xué)生思考總結(jié)鋁元素的物理、化學(xué)特性，從金屬特有的屬性出發(fā)思考其用途，培養(yǎng)學(xué)生逆向思維意識(shí)。另外，學(xué)生的逆向思維還要在特定的氛圍中實(shí)現(xiàn)，教師要營(yíng)造寬松、民主的氛圍，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使其在活躍的思維狀態(tài)下形成逆向思維。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在高中化學(xué)解題中，應(yīng)用逆向思維能夠引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考化學(xué)問(wèn)題，有助于學(xué)生思維能力的提升，也是提高化學(xué)解題效率的重要方法。在化學(xué)解題教學(xué)中，教師要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)逆向思維的作用，在解題課堂上引導(dǎo)學(xué)生立足問(wèn)題，展開(kāi)逆向思考。這能有效激活學(xué)生的集體思維，促使學(xué)生有效把握解題技巧，從而真正優(yōu)化高中化學(xué)教學(xué)，提高學(xué)生化學(xué)解題能力。