逆向思維在高中化學(xué)解題過程中的應(yīng)用

陳浩浩

(甘肅省靜寧縣第一中學(xué),甘肅 平?jīng)?743400)

隨著我國的教育改革不斷地深入推進(jìn),我國高中階段的化學(xué)課程開始愈發(fā)重視學(xué)生思維的品質(zhì)與能力培養(yǎng).由于高中階段的化學(xué)課程難度較高,題目設(shè)計更為靈活巧妙,即便學(xué)生牢牢掌握了基礎(chǔ)的化學(xué)知識,也難免會出現(xiàn)難以較好地分析題目的情況,導(dǎo)致很難找到解題的思路與突破口,進(jìn)而白白浪費了大量的時間.因此在學(xué)生學(xué)習(xí)高中的化學(xué)課程時,要培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,使其能夠幫助學(xué)生的化學(xué)知識水平得到有效提升[1].

1 高中化學(xué)解題教學(xué)的過程中所存在的問題

1.1 教師未重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

在高中時期,學(xué)生的思維意識正在逐步覺醒,因此在這個階段培養(yǎng)好學(xué)生思維能力,對其未來的全面發(fā)展具有非常重要的影響.然而事實上,很多教師并未重視對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),同時與學(xué)生之間也缺乏有效的溝通,對于學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況以及思維特性并不了解,無法針對每位學(xué)生的個人情況開展相應(yīng)的教學(xué),僅關(guān)注學(xué)生基礎(chǔ)知識的鞏固,忽視了學(xué)生的實際狀況,從而導(dǎo)致學(xué)生在思維能力培養(yǎng)方面出現(xiàn)嚴(yán)重匱乏,自然難以讓學(xué)生以靈活的思維來解決不同類型的化學(xué)問題.

1.2 教師未及時或正確給予學(xué)生解題引導(dǎo)

當(dāng)前很多教師在向?qū)W生傳授高中化學(xué)解題思維的過程中,主要采用講授灌輸?shù)姆绞?來讓學(xué)生鞏固自身的基礎(chǔ)知識以及講解的題目要點,并未及時正確地給予學(xué)生一定的引導(dǎo),幫助其自主思考與分析題目的要點以及正確的解題思路,從而導(dǎo)致很多學(xué)生僅僅只是按照教師講解的內(nèi)容套路化、機(jī)械化地解題,不會自行更深層次地分析與探索題目,因此學(xué)生無法鞏固自身的化學(xué)知識,也無法思維靈活地去解決問題,缺乏足夠的主觀能動性與獨立思考的能力.

2 逆向思維在高中化學(xué)解題中的有效應(yīng)用

2.1 運用逆向思維審清題目,提高學(xué)生的解題效率

高中生在解答化學(xué)題目時,最重要的一點便是要審清題目,明白該題目真正所要解答的答案以及相關(guān)聯(lián)的化學(xué)知識究竟是什么,唯有如此才能在清楚題目含義的情況下理順?biāo)季w,掌握解題方向,進(jìn)而快速且準(zhǔn)確地得到題目的答案.教師可以讓學(xué)生先閱讀題目當(dāng)中的問題,之后再帶著問題來仔細(xì)閱讀題干的內(nèi)容,讓學(xué)生可以迅速地把握好題目的內(nèi)容與要點,進(jìn)而提高學(xué)生正確解答化學(xué)題目的效率.以“有機(jī)化合物”的教學(xué)為例,首先,學(xué)生需要仔細(xì)閱讀題目,理解問題的要求和條件,確定題目中給出的有關(guān)化合物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)或變化等信息,這是解決問題的關(guān)鍵.接下來,學(xué)生可以從問題的目標(biāo)狀態(tài)開始逆向推理,考慮問題的最終答案或所需的結(jié)果是什么,然后思考如何逆向推導(dǎo)得到該結(jié)果.一方面,結(jié)構(gòu)推導(dǎo):如果問題要求確定一個有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),學(xué)生可以逆向推導(dǎo)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu).根據(jù)已知信息,考慮有機(jī)化合物的性質(zhì)、官能團(tuán)等特征,推斷出該化合物的可能結(jié)構(gòu).另一方面,反應(yīng)推導(dǎo):如果問題涉及有機(jī)化學(xué)反應(yīng),學(xué)生可以逆向推導(dǎo)反應(yīng)的步驟和條件.從反應(yīng)產(chǎn)物出發(fā),通過分析反應(yīng)物的性質(zhì)和可能的反應(yīng)路徑,推斷出反應(yīng)的起始物質(zhì)以及反應(yīng)條件.通過應(yīng)用逆向思維,學(xué)生可以更好地理解問題,將復(fù)雜的問題簡化為可解決的步驟,準(zhǔn)確地推導(dǎo)和推理有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)或反應(yīng)過程.這種方法可以幫助學(xué)生提高解題的效率,培養(yǎng)他們的問題分析和思考能力.

2.2 已知條件逆向分析,快速得到化學(xué)題目的正確答案

無論是什么類型的題目,必然會給出一定程度的已知條件來讓學(xué)生進(jìn)行分析,從而解答出對應(yīng)題目的正確答案.這一點不僅僅是各種類型題目解答的核心所在,更是以已知求未知的關(guān)鍵所在.因此,逆向思維十分適合學(xué)生在遇到部分較難的題目時,能夠通過已知條件來逆向分析推斷題目的未知條件,最終有效地解答出化學(xué)題目的正確答案,從而逐漸地讓學(xué)生在解答題目過程中積累自信心.以下面這道多選題為例:

下例說法正確的是( ).

A.金屬陽離子只有氧化性,沒有還原性

B.離子化合物可能含有共價鍵

C.一種元素在一種化合物中只顯一種化合價

D.共價化合物中一定沒有離子鍵

選擇題注重的是快速的思考能力,迅速且正確地得出正確答案,是選擇題的主要考查層面.在這道題目中,倘若以傳統(tǒng)的正向思維的方式來逐個分析每一個選項的內(nèi)容,無疑非常花費學(xué)生的時間與精力.因此,學(xué)生需要以逆向思維來逐個思考每一個選項的正確與否.首先A選項,學(xué)生可以思考是否有一種陽離子不符合該選項說法,最終可以思考得知二價鐵離子既有氧化性又具有還原性,因此該選項排除;C選項也是同樣的逆向思維應(yīng)用方式,從而思考得知作為化合物的硝酸銨中顯現(xiàn)出了兩種不同的氮元素化合價,故可以排除該選項.至于其他的選項,只需通過正向思維適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行思考判斷,便可得知這兩個選項為正確選項,故獲得正確的題目答案[2].

從以上的化學(xué)題目案例可知,學(xué)生可以通過逆向思維來思考分析題目各個選項中已經(jīng)提出來的已知條件,從而讓學(xué)生依據(jù)這些已知條件來進(jìn)行逆向分析,理清思緒,科學(xué)推斷出各個選項的內(nèi)容是否正確,最終快速而正確地得到化學(xué)題目的答案.

2.3 巧妙應(yīng)用逆向思維,鍛煉強化解題技巧

通常情況下,人們思考時總是習(xí)慣傾向于按照事物發(fā)展的方向去進(jìn)行思考,依照正向的方式來思考問題,并從中找到解決問題的方式,因此當(dāng)正向的思考方式遇到阻塞,難以再進(jìn)行下去時,人們的思考就會陷入死局,難以自行找到突破死局的要點.而逆向思維所倡導(dǎo)的主要是對傳統(tǒng)、慣例以及常識采取反向突破挑戰(zhàn)的思維模式,能夠幫助人們有效克服思維上的定式,破除固有的認(rèn)知與習(xí)慣,以另一種思維方向來嘗試解決問題.因此逆向思維是一種時刻讓人們具備全新的思考方式的思維能力,巧妙地以與其他人完全不同的方式解決問題,不僅可以有效提升解題的速度與效率,而且還能時常讓人耳目一新,幫助學(xué)生強化鍛煉自身的化學(xué)解題技巧.在“化學(xué)反應(yīng)與能量”的教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)該熟悉各種化學(xué)反應(yīng)類型,包括酸堿中和、氧化還原反應(yīng)、置換反應(yīng)等.通過對不同反應(yīng)類型的理解,可以從已知條件推斷出未知條件,從而反向解決問題.對于給定反應(yīng)的化學(xué)方程式,學(xué)生可以通過逆向思維推導(dǎo)出可能的反應(yīng)物和生成物.通過觀察反應(yīng)式,分析已知條件,然后考慮可能的反應(yīng)物和生成物,可以幫助學(xué)生確定正確的答案.在“化學(xué)反應(yīng)與能量”中,學(xué)生需要理解能量變化對反應(yīng)的影響.逆向思維可以應(yīng)用于通過已知的能量變化推斷反應(yīng)的類型或其他相關(guān)信息.例如,如果已知反應(yīng)放熱,學(xué)生可以逆向思考,判斷反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),可能是氧化還原反應(yīng)或其他類型的放熱反應(yīng).化學(xué)反應(yīng)的能量圖展示了反應(yīng)物到生成物的能量變化.學(xué)生可以通過逆向思維,從能量圖中推導(dǎo)出反應(yīng)類型、活化能和反應(yīng)的方向.通過仔細(xì)觀察能量圖,學(xué)生可以解答與能量變化相關(guān)的問題.逆向思維有助于推斷反應(yīng)的機(jī)理.學(xué)生可以通過分析反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)以及反應(yīng)條件,逆向推斷反應(yīng)的中間步驟和可能的反應(yīng)機(jī)理.這種逆向思維有助于學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)的基本原理,提高解題能力[3].

2.4 掌握逆向思維的靈活性,樹立正確的解題思路

所謂逆向思維指的是大部分人仍以一個固定的思維方式進(jìn)行思考,卻有人另辟蹊徑以完全相反的方式來進(jìn)行思考,從而找到解題的思路與方法,這正是逆向思維之所以靈活多變的原因.采取多種方式,通過不同的角度來深入思考解題的路徑,尋求解題的辦法,正是逆向思維的思考核心.因此高中化學(xué)教師在指導(dǎo)學(xué)生解題時,可以讓他們通過運用逆向思維的靈活性的特征,來分析解答高中化學(xué)的題目,從而在靈活的思考中樹立正確的解題思路,盡可能地減少不必要的計算,盡可能快速地獲取到正確的答案[4].

例如,將兩種不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液進(jìn)行等質(zhì)量混合時,可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)α,等體積混合時,可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)β.當(dāng)兩種不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇溶液進(jìn)行混合時,可得到其質(zhì)量分?jǐn)?shù)同樣也是α,但兩者的等體積混合時則是γ.請判斷α、β、γ之間的大小關(guān)系.

通過以往學(xué)習(xí)到的相關(guān)化學(xué)知識可知,硫酸的密度會隨著液體濃度的增大而增大,乙醇則正相反.那么再通過上述題目的已知條件與逆向思維的思考可知,倘若等體積混合時多取一些濃硫酸,則混合之后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定會比α要大.那么依照這樣的思路思考推斷下來,則可以得知乙醇溶液在等體積混合之后,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)必然會比α要小.由此可以推斷出來,α、β、γ之間的大小關(guān)系為γ<α<β.

這樣,學(xué)生通過對逆向思維靈活性特點的熟練運用,既能迅速地尋找到正確的解題思路,又能獲得較為快捷方便的解題方法,后續(xù)只要經(jīng)過科學(xué)合理地推理就能獲得題目的正確解答,進(jìn)而讓學(xué)生整體的解題能力得到充分強化[5].

綜上所述,高中階段的化學(xué)課程難度增加,而且題目設(shè)計變得更為靈活,因此教師應(yīng)當(dāng)更為注重對學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng),根據(jù)每位學(xué)生的思維特性以及在學(xué)習(xí)層面的相關(guān)需求,適當(dāng)?shù)亟o予其一定的指導(dǎo),讓其完全掌握逆向思維,使其能夠鞏固高中化學(xué)知識的同時,也能確切地掌握高中化學(xué)的解題思路,使其充分地掌握好高中化學(xué)這一重要學(xué)科,促進(jìn)其未來的成長.