以邏輯思維為主線的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計

高雯

摘 要：化學(xué)學(xué)科的知識體系有著極其嚴謹、縝密、遞進式的邏輯關(guān)系。而在化學(xué)教學(xué)中邏輯思維也是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分。因此，教師不能簡單地讓課堂停留在知識講授和記憶知識之上，而是要充分分析學(xué)科知識體系的邏輯關(guān)系，以邏輯思維為主線，完善教學(xué)設(shè)計，以啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維，促使學(xué)生從整體上理解化學(xué)知識，并對化學(xué)知識體系進行系統(tǒng)分析。文章結(jié)合教學(xué)實踐，以“鹽類水解”為例，對基于邏輯思維主線的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計進行了研究與討論，旨在全面提升高中化學(xué)教學(xué)水準，促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的生成。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；教學(xué)設(shè)計；邏輯思維；鹽類水解教學(xué)

邏輯思維又叫作抽象思維。人們在面對一項新事物時，使用概念對此進行判斷與論證，隨后基于個人的邏輯推理得出的具有規(guī)律性、普遍性結(jié)論的過程，便是邏輯思維的使用過程?；瘜W(xué)學(xué)科的本質(zhì)是研究物質(zhì)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科，該學(xué)科的知識體系本身便具有一定的邏輯性特征。在學(xué)習(xí)時，學(xué)生要使用化學(xué)思維對化學(xué)知識做出理解。相較于初中以感性材料、實物材料為主的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)，高中化學(xué)知識的理論性更強，更依賴于邏輯思維的運用?？梢姡谶壿嬎季S主線的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計，更符合高中化學(xué)學(xué)科特征，也符合學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律。所以，在教學(xué)時培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，突出化學(xué)學(xué)科的邏輯性特征是有必要的。

一、邏輯思維的特征

（一）概念性特征

邏輯思維具有一定的概念性特征。概念是人類對某項事物從感性認知發(fā)展走向理性認知的重要標志，也是人的思維走向更高維度的象征。邏輯思維是人們在理解一項新事物的過程中，根據(jù)已有的知識體系及一定的規(guī)律生成概念，隨后借助概念完成推理的一種思維方式。因此邏輯思維是基于概念與概念系統(tǒng)的[1]。

（二）抽象性特征

抽象是人類無法直接觸摸到或使用肉眼觀測到的，只能以一種思維過程的形式存在。實際上，抽象正是邏輯思維的核心，抽象思維的過程是人類對大量感性材料的理解經(jīng)驗和一些事實規(guī)律進行比較、分析與整理的過程。邏輯思維的抽象性特征可以將部分排除個體隨機的事項及一些外在現(xiàn)象進行分類與梳理，從中提取出普遍存在的邏輯性規(guī)律后，再對該事物的本質(zhì)進行探究。

（三）邏輯性特征

邏輯性是邏輯思維的主要特征，包含人類在思考問題時的嚴謹態(tài)度，是人類基于事物一般規(guī)律及過往的學(xué)習(xí)或?qū)Ω行圆牧系恼J知經(jīng)驗進行推理，并得出結(jié)論過程中展現(xiàn)出來的特性。邏輯思維中的邏輯性體現(xiàn)在秩序和系統(tǒng)上，是邏輯思維遵從邏輯學(xué)規(guī)律的直接體現(xiàn)。秩序能夠讓人們在基于事實進行推理的過程中保持清晰的思路，是以邏輯思維思考問題的基礎(chǔ)階段，能夠保障人們思維的完整度及辯證思維的縝密性。

（四）語言符號特征

邏輯思維具有一定的語言與符號性特征。人的思維在形成和發(fā)展的過程中，需要依賴語言。嚴格來說，邏輯思維能夠直接反映出人對某一事物的判斷，而通過語言的輔助才能夠?qū)⑦@種判斷加深鞏固，并借此與其他人進行思想上的交流。作為一種普遍存在于人腦的思維意識及精神，邏輯思維必須借助語言來執(zhí)行或表達。

二、高中化學(xué)的邏輯特點

化學(xué)學(xué)科是一門富有現(xiàn)實意義的科學(xué)，有著具體、成系統(tǒng)的理論體系?；瘜W(xué)學(xué)科本身便擔負著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念、發(fā)展學(xué)生邏輯思維的職責(zé)與使命。對比初中，高中化學(xué)的知識體系，程序化知識與策略化知識的占比更高，需要學(xué)生更多地使用邏輯思維理解化學(xué)知識的本質(zhì)含義。例如：高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理這一部分的知識學(xué)習(xí)，就需要學(xué)生使用抽象思維、假說性思維、微觀思維，方能真正理解教材中的內(nèi)容，實現(xiàn)知識體系的自主構(gòu)建，真正看透化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征。在學(xué)習(xí)時，學(xué)生需要根據(jù)已學(xué)的知識及已經(jīng)掌握的化學(xué)理論，在嚴謹、縝密的邏輯思維下進行推理，對正在研究的課題進行初步假設(shè)，并完成假設(shè)的理論化解釋，最后在實踐論證下得出相應(yīng)的結(jié)論，這正是學(xué)習(xí)化學(xué)知識的必經(jīng)之路。不難看出，高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備充足的理論知識基礎(chǔ)，在邏輯思維的影響下，對某一事物做出合理化的理論假設(shè)，這一過程便是高中化學(xué)邏輯思維的直接體現(xiàn)。學(xué)生必須要具備較強的邏輯思維能力，才能在教師的引領(lǐng)下完成高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準》（2017年版2020年修訂，以下簡稱《課標》）對鹽類水解這一部分知識的教學(xué)提出了要求，需要教師在培養(yǎng)學(xué)生鹽類水解知識應(yīng)用能力的基礎(chǔ)上，進一步對學(xué)生的邏輯思維能力進行培養(yǎng)，讓學(xué)生開展更深層次的學(xué)習(xí)，深入了解知識及化學(xué)科學(xué)的本質(zhì)，并將這部分知識靈活應(yīng)用于解決實際問題之中，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生求真務(wù)實的科研精神及端正的學(xué)習(xí)態(tài)度[2]。

三、基于邏輯主線的教學(xué)設(shè)計——以“鹽類水解”教學(xué)為例

（一）邏輯思維培養(yǎng)思路

在素質(zhì)教育思想下，高中化學(xué)的教學(xué)要求已經(jīng)不僅是讓學(xué)生能夠掌握化學(xué)知識，能運用化學(xué)知識解答問題，還需要在化學(xué)教學(xué)中對學(xué)生的智力發(fā)育及邏輯思維能力進行有效培養(yǎng)。邏輯思維是高中化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的必要構(gòu)成，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識時必須掌握的關(guān)鍵能力。若教師能在教學(xué)時有意識、有目的地滲透對學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，便可以促進高中生的智力發(fā)育與核心素養(yǎng)生成。

鹽類水解這一部分知識教學(xué)，包括鹽類水解的基本概念、水解的化學(xué)規(guī)律、影響鹽類水解平衡的要素及鹽類水解在人類社會生活生產(chǎn)及工業(yè)領(lǐng)域的實際應(yīng)用，這四大模塊構(gòu)成了整個教學(xué)單元。對上述四大模塊的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生掌握“電解質(zhì)溶液中的反應(yīng)本質(zhì)是微粒間的互相作用”這一知識點，也就是鹽類水解的核心概念。學(xué)生要對鹽水溶液中水的電離和溶液、溶質(zhì)電離出的離子之間的相互作用關(guān)系做出系統(tǒng)分析，并明確這類關(guān)系的原理及其內(nèi)在規(guī)律，才能透徹地掌握鹽類水解的本質(zhì)特征，明確部分鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的原因。學(xué)生可以先對各溶液中溶質(zhì)與溶液間的電離關(guān)系進行觀察、分析，隨后再思考溶質(zhì)溶劑電離出的離子間是否會產(chǎn)生相互作用，利用這種先了解本質(zhì)、再推理應(yīng)用的學(xué)習(xí)思路，即可快速、高效地完成本部分知識學(xué)習(xí)[3]。

詳細來說，鹽類水解的本質(zhì)正是因為水中存在電離平衡，鹽的水溶液中鹽溶液電離的弱電解質(zhì)離子間也存在電離平衡，而水解和電離這兩個平衡體系間必然會相互影響，這種影響便造成了鹽類水解這一現(xiàn)象。從這一角度看，學(xué)生想要真正學(xué)會、領(lǐng)悟鹽類水解這一部分的知識，能夠?qū)崿F(xiàn)該知識體系的自主構(gòu)建，必然要先了解弱電解質(zhì)的電離以及水的電離這兩部分知識。同時，學(xué)生也要明確鹽類水溶液中各個離子之間互相作用的水解內(nèi)容。當學(xué)生掌握了鹽類水解的知識后，還可以利用鹽類水解，對弱電解質(zhì)的電離以及水的電離這部分知識中尚未解決的問題做出有效分析。而教師在部分知識教學(xué)的過程中，必須要突出“電解質(zhì)溶液中的反應(yīng)本質(zhì)是微粒間的互相作用”這一核心概念。通過鹽類水解的教學(xué)使學(xué)生進一步理解并自主構(gòu)建出這個核心概念，這一教學(xué)過程能對學(xué)生的邏輯思維發(fā)展起到顯著的促進作用。

（二）教學(xué)目標分析

鹽類水解是水溶液中離子反應(yīng)與平衡章節(jié)中的內(nèi)容。在學(xué)習(xí)這部分知識前，學(xué)生已經(jīng)掌握了可逆反應(yīng)的特征、化學(xué)平衡的特征以及影響化學(xué)平衡的要素，對電解質(zhì)在水溶液中的行為作用有一定了解，也能夠明確電離平衡與水電離這兩個體系都是一種平衡原理的實際表現(xiàn)。

《課標》對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的要求為：通過學(xué)習(xí)電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡存在的證明以及平衡移動的過程加以分析，生成微粒觀、平衡觀及守恒觀。分析水溶液體系的特征并在實驗中觀察實驗現(xiàn)象，在實驗數(shù)據(jù)等證據(jù)材料的引導(dǎo)下，逐漸形成水溶液中離子反應(yīng)與平衡的核心概念與思路。因此，本節(jié)知識的教學(xué)目標為：讓學(xué)生充分掌握鹽類水解，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識、微觀探析、變化觀念及平衡移動這四大化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。明確化學(xué)平衡移動原理，可以從鹽類水解的層面上深入分析平衡移動的過程。在教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生有意識地使用類比法、歸納法及演繹法等邏輯思維的具體表現(xiàn)形式完成學(xué)習(xí)并做出總結(jié)，確保學(xué)生的邏輯思維可獲得進一步的提升[4]。

具體來說，本節(jié)教學(xué)目標如下：

第一，知識與技能。①能理解影響鹽類水解的要素，能夠利用化學(xué)知識解釋不同要素對鹽類水解程度影響的區(qū)別。②能通過比較、分類、歸納、概括、實驗論證等多種化學(xué)學(xué)習(xí)方法，得出可以影響鹽類水解的要素及其影響程度。

第二，過程與方法。設(shè)計化學(xué)實驗，以實驗論證的方式對學(xué)生的觀察能力進行培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)自主設(shè)計實驗，培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作能力及設(shè)計實驗?zāi)芰?，讓學(xué)生親自動手操作實驗，提高學(xué)生的動手實踐能力，完成化學(xué)實驗的基本操作訓(xùn)練，促使學(xué)生生成化學(xué)實驗的綜合思維能力。

第三，情感態(tài)度與價值觀。①能在學(xué)習(xí)并自主完成科學(xué)探究的過程中，感受到化學(xué)學(xué)科的樂趣，并生成成就感、滿足感、獲得感。②可以在參與實驗的過程中，體會到鍥而不舍的科研精神，了解化學(xué)家不畏艱險、求真務(wù)實的高貴品質(zhì)。③在與其他同學(xué)合作學(xué)習(xí)的過程中，意識到集體力量的偉大以及團結(jié)協(xié)作互相配合的重要性。④深刻體會鹽類水解這部分化學(xué)知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，意識到化學(xué)學(xué)科對人類社會發(fā)展、文明進步的重要價值，能生成社會責(zé)任感，具備使用化學(xué)知識解決現(xiàn)實生活問題的能力。

此外，本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)重點為：讓學(xué)生了解影響鹽類水解的要素；教學(xué)難點為：鹽類水解的實際應(yīng)用。

（三）教學(xué)過程設(shè)計

教師對教材內(nèi)容做出了詳細的分析，對本節(jié)課前后的知識進行了梳理，幫助學(xué)生搭建起可聯(lián)系新舊知識的結(jié)構(gòu)框架，并建立一個相對完整的化學(xué)知識體系。

教學(xué)時，教師使用多媒體設(shè)備，為學(xué)生展示使用氯化鐵凈水劑凈水的過程，創(chuàng)設(shè)生活情境。視頻中明確體現(xiàn)出了氯化鐵凈水機的凈水效果以及廢水的pH值變化。將生活元素導(dǎo)入課堂，引起了學(xué)生的興趣。凈水結(jié)束后，教師讓學(xué)生觀察在氯化鐵凈水機凈水過程中雜質(zhì)去除率以及廢水pH值變化的過程，并使用媒體設(shè)備展示出了雜質(zhì)去除率和pH值大小的關(guān)系曲線[5]。

學(xué)生在觀察關(guān)系曲線圖后得出：pH值等于6時，廢水的雜質(zhì)去除率最大。此時，教師便提出“為什么會這樣”的問題，激起學(xué)生的探究欲望，并正式導(dǎo)入鹽類水解這一課的教學(xué)。

教師先在課堂中提出了一個從舊知識中提取的問題：配置氯化鐵溶液時，若直接將氯化鐵晶體溶于蒸餾水，混合后的液體中是否會出現(xiàn)丁達爾效應(yīng)？

聯(lián)系過去的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，學(xué)生會直接回答：在氯化鐵溶于水時，水解后會產(chǎn)生氫氧化鐵膠體，會引發(fā)丁達爾效應(yīng)。

之后，教師便要引導(dǎo)學(xué)生從影響弱電解質(zhì)的電離平衡及水的電離平衡的因素角度思考，若以同樣的思路分析，那么可能會影響鹽類水解的要素有哪些？

這時，學(xué)生會根據(jù)過往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗及以前的學(xué)習(xí)流程，逐一分析影響鹽類水解要素。學(xué)生要動用邏輯思維，對鹽類水解的過程進行深度分析，通過類比思想，對此前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗進行整理和歸納，再結(jié)合舊知識做出科學(xué)合理的假設(shè)與推斷。

學(xué)生通過推理得出鹽的自身特性、溫度、反應(yīng)物濃度、生成物濃度均可能會對水解平衡造成影響。學(xué)生做出推斷后，教師便可以與學(xué)生一同開啟本課的實驗推理論證環(huán)節(jié)。

教師要在實驗中與學(xué)生共同解析不同要素對鹽類水解造成的影響。本課實驗教學(xué)以小組合作形式開展，由教師為學(xué)生做引導(dǎo)，學(xué)生自主設(shè)計實驗流程并完成實驗操作，突出學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中的主觀能動性。教師以輔助的狀態(tài)，全程觀測學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)過程，如學(xué)生的自主實驗學(xué)習(xí)無明顯錯誤或危險性操作，則不對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行干涉。

論證階段結(jié)束后，教師帶領(lǐng)學(xué)生討論鹽類水解在人類日常生活生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，并設(shè)計了部分信息題、應(yīng)用題，讓學(xué)生使用鹽類水解的知識解決現(xiàn)實問題。

（四）反思與總結(jié)

本節(jié)課程的教學(xué)設(shè)計全程以啟發(fā)式教學(xué)為主，以讓學(xué)生使用類比法、歸納法、演繹法等，以邏輯思維為主線完成教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生完成了對鹽類水解要素的探究與學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)中，從生活化的情境創(chuàng)設(shè)入手，激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又將過去的舊知識與本課新知有效聯(lián)系起來，構(gòu)建了一個完整的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系，能夠讓學(xué)生進一步感受到化學(xué)知識的邏輯性特征，了解不同模塊知識結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)性，使學(xué)生對化學(xué)學(xué)科特征有了更深一步的感知。最后，教師還以生活化信息題的方式，為學(xué)生講解了鹽類水解這部分知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

結(jié)束語

高中化學(xué)知識具有明顯的邏輯性特征，教師應(yīng)有意識、有目的地對學(xué)生的邏輯思維進行培養(yǎng)，構(gòu)建以邏輯思維為主線的化學(xué)課堂。文章以“鹽類水解”的教學(xué)為例，對基于邏輯思維主線下的化學(xué)教學(xué)設(shè)計進行了討論，旨在優(yōu)化高中化學(xué)教學(xué)方法，體現(xiàn)出核心素養(yǎng)培育在化學(xué)課堂中的落實，為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]王東晨.邏輯思維培養(yǎng)下高中化學(xué)教學(xué)優(yōu)化設(shè)計策略：以“鹽類水解”教學(xué)為例[J].高考，2022（13）：60-62.

[2]杜宇軒，王繼庫.基于邏輯思維主線的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計：以“鹽類水解”為例[J].廣東化工，2021（24）：259-260，246.

[3]趙旭東.形象思維切入邏輯思維突破經(jīng)驗思維防錯：探討高中化學(xué)解題模型建立[J].理科考試研究，2020（23）：49-53.

[4]陳懷俠，黨雪平，葛伊莉，等.基于邏輯思維主線的分析化學(xué)教學(xué)設(shè)計與實踐[J].大學(xué)化學(xué)，2020（9）：53-57.

[5]李美玲.鹽類水解習(xí)題應(yīng)用對中學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)的策略研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2018.