化學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力培養(yǎng)的途徑與方法

張英鋒，武雪薇，馬子川，盧偉明

（1.河北省秦皇島市第一中學(xué)，河北 秦皇島 066006；2.河北師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，河北 石家莊 050024；3.秦皇島市第三中學(xué)，河北 秦皇島 066000）

思維能力是學(xué)習(xí)能力的核心,思維能力的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)和未來的發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用。如何促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展,是化學(xué)教師追求的永恒主題,也是化學(xué)教師的一項(xiàng)重要任務(wù),在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,教師必須有計(jì)劃地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)出以下幾種培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效方法。

一、激趣法

愛因斯坦說“對(duì)一切來說，只有熱愛才是最好的老師”，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，自己感興趣的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等，總是積極的去認(rèn)識(shí)、掌握。因此，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生探求知識(shí)的巨大動(dòng)力，是發(fā)明創(chuàng)造的精神源泉，思維能力的培養(yǎng)，是以激發(fā)學(xué)生的求知興趣為前提的。為了激起學(xué)生學(xué)習(xí)新知的欲望，這就需要教師在化學(xué)教學(xué)中善于創(chuàng)設(shè)情境以點(diǎn)燃學(xué)生好奇、求知的火花。創(chuàng)設(shè)情境就是創(chuàng)設(shè)一種提出問題、探索問題的教學(xué)情境。教師可將學(xué)生熟悉的社會(huì)和生活中的事件、問題以圖片、模型、影像資料及實(shí)驗(yàn)等形式展現(xiàn)出來，教學(xué)情境的形象具體能激發(fā)學(xué)生的興趣，有利于發(fā)揮情感在教學(xué)中的作用，喚起學(xué)生的思維。

例如在《乙炔 炔烴》一節(jié)的教學(xué)中，筆者嘗試了多種教學(xué)情境，收到了非常好的效果。①創(chuàng)設(shè)事件情境。“2007年7月4日下午，開封市雷電交加，瞬間水流成河，連霍高速公路開封服務(wù)區(qū)一輛滿載電石的貨車突然著火”。同時(shí)展示圖片：火焰熊熊、濃煙彌漫，學(xué)生的注意力一下子就被吸引住了。②創(chuàng)設(shè)問題情境?！笆潞髮?duì)這起事故進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)出事車輛沒有發(fā)生與其他車輛的碰撞，本身也沒有出現(xiàn)機(jī)械故障，更沒有人為破壞，為何在夏日七月雷電交加之時(shí)貨車突然著火了呢？”學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇，思維也立即活躍起來，開始七嘴八舌的討論起來，有人認(rèn)為是“電石易燃”，有人認(rèn)為是“電石與雨水共同作用的結(jié)果”。③創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。模擬貨車著火的自然環(huán)境，進(jìn)行情景再現(xiàn)，以揭示貨車著火的真正原因。通過實(shí)驗(yàn)來證明電石與水作用所產(chǎn)生的氣體可燃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)收集電石與水反應(yīng)生成的氣體。當(dāng)乙炔被點(diǎn)燃的一剎那，也點(diǎn)燃了學(xué)生心中的激情，教室一下子沸騰了，學(xué)生的求知欲達(dá)到了極點(diǎn)，產(chǎn)生了對(duì)乙炔“非學(xué)不可”的欲望。

實(shí)踐證明，學(xué)生創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生與發(fā)展，動(dòng)機(jī)的形成，知識(shí)的獲得，智能的提高，都離不開一定的教學(xué)情境，所以，教師精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要途徑。

二、設(shè)疑法

“學(xué)起于思，思源于疑”，沒有問題就無以思維。思維總是以解決問題開始的，因此，在化學(xué)教學(xué)中，教師通過提出啟發(fā)性問題或質(zhì)疑性問題，給學(xué)生創(chuàng)造思維的良好環(huán)境，讓學(xué)生經(jīng)過思考、分析、比較來加深對(duì)知識(shí)的理解。

如在《溴乙烷 鹵代烴》的教學(xué)中，筆者啟發(fā)學(xué)生思考：①溴乙烷與乙烷在結(jié)構(gòu)上有何不同？學(xué)生思考回答：溴乙烷中除有C-H鍵外還有C-Br鍵。②乙烷能發(fā)生什么反應(yīng)，斷什么鍵？學(xué)生思考回答：取代反應(yīng)，斷C-H鍵。③推測溴乙烷能發(fā)生什么反應(yīng)，斷什么鍵？學(xué)生思考回答：C-Br鍵易斷裂，使溴原子被取代。④溴乙烷與水發(fā)生取代反應(yīng)，推測生成什么產(chǎn)物？學(xué)生思考回答：C2H5OH和HBr。⑤溴乙烷不溶于水，如何讓二者反應(yīng)？學(xué)生思考回答：需要一定的條件。⑥從平衡移動(dòng)的角度分析需要什么條件？學(xué)生思考回答：堿性條件。通過這一系列問題引導(dǎo)學(xué)生思考、分析、得出結(jié)論，并加以評(píng)價(jià)，使分子結(jié)構(gòu)理論、取代反應(yīng)機(jī)理、平衡移動(dòng)原理、物理性質(zhì)等知識(shí)渾然一體，學(xué)生思維的整體性得到訓(xùn)練，創(chuàng)造性得以發(fā)揮。

教師在設(shè)置問題時(shí)，要注意抓住教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)，問題的內(nèi)容應(yīng)潛伏著教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和符合知識(shí)積累的邏輯順序，一環(huán)扣一環(huán)，由淺入深，由簡單到復(fù)雜，叩開學(xué)生思維的大門，引起學(xué)生思想上的共鳴，有效地調(diào)動(dòng)每一個(gè)學(xué)生的思維積極性，這對(duì)開啟學(xué)生的智慧，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力所產(chǎn)生的激勵(lì)作用是不容小視的。

三、發(fā)散法

在新課程改革的背景下，教師要革新傳統(tǒng)教育思想觀念，為學(xué)生營造“自由聯(lián)想，自由想象，自由發(fā)揮”的空間，讓學(xué)生成為行為的主體，訓(xùn)練學(xué)生多角度、多方位、多途徑的思考問題，幫助他們跳出常規(guī)思維的框框，尋求新的思路與方法，這就要求教師在教學(xué)中善于設(shè)計(jì)思維的發(fā)散點(diǎn)。思維的發(fā)散點(diǎn)是指，能使學(xué)生多角度、多層次思維活動(dòng)，能運(yùn)用多種方法和通過多種途徑探求的知識(shí)和問題。設(shè)計(jì)“發(fā)散點(diǎn)”是訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維的基礎(chǔ)，也是能否有效誘導(dǎo)學(xué)生“發(fā)散”的關(guān)鍵。解題教學(xué)及習(xí)題訓(xùn)練是化學(xué)教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，在習(xí)題教學(xué)中，可選某一典型例題，將解題方法，變換題中條件，已未知條件，知識(shí)類型，題目類型等設(shè)計(jì)成發(fā)散點(diǎn)，通過一題多解，一題多變，一題多練，一題多得，幫助學(xué)生鞏固和深化知識(shí)，提高其解題技巧和分析解決問題的能力，增強(qiáng)其思維的靈活性、變通性和創(chuàng)新性。

化學(xué)計(jì)算中的一題多解是培養(yǎng)學(xué)生深入了解化學(xué)概念，發(fā)展學(xué)生思維能力的重要方法。教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生從基本概念、基本方法入手，多角度深入剖析，尋找盡可能多的解題方法，開拓解題思路，使不同的知識(shí)得以綜合運(yùn)用，并能從多種解法的對(duì)比中優(yōu)選最佳解法，總結(jié)解題規(guī)律，使分析問題的能力提高，使思維的發(fā)散性和創(chuàng)造性增強(qiáng)。

例如：38.4mg Cu跟適量的濃HNO3反應(yīng)，Cu全部作用后，共收集到22.4mL(標(biāo)況)氣體，反應(yīng)消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能是（ ）

解法一：列方程組法

可能發(fā)生反應(yīng)Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O （1）

n（Cu）=38.4mg/64g·mol-1=0.6×10-3mol，生成氣體為1×10-3mol如果只發(fā)生（1），生成氣體 1.2×10-3mol如果只發(fā)生（2）生成氣體 0.6×10-3×（2/3）=0.4×10-3mol所以兩個(gè)反應(yīng)都發(fā)生了。

設(shè)（1）消耗 Cu xmmol，（2）消耗 Cu y mmol有：

解得：x=0.45×10-3mol y=0.15×10-3mol，所以消耗硝酸 0.45×10-3×4+0.15×10-3×（8/3）=2.2×10-3mol這種解法是利用反應(yīng)方程式列關(guān)系式來求解，是學(xué)生的常規(guī)思路。此題若從守恒或極值角度求解更簡便。

解法二：氮原子守恒法，也即反應(yīng)消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于 Cu（NO3）2、NO、NO2中，所以硝酸的物質(zhì)的量等于氣體的物質(zhì)的量與硝酸銅物質(zhì)的量的兩倍之和。

解法三：極端假設(shè)法，38.4mg Cu若全部生成NO2，體積為 26.88mL（1.2mmol），需 HNO32.4mmol；若全部生成 NO，體積為 8.96mL（0.67mmol），需 HNO31.6mmol，由于生成氣體的體積是22.4mL，介于兩者之間，所消耗的HNO3也應(yīng)在2.4mmol至1.6mmol之間，選項(xiàng)C符合此要求，因而是本題的答案。

學(xué)生思維能力的提高還表現(xiàn)在能透過表面現(xiàn)象和外部聯(lián)系，通過深入思考揭示事物的本質(zhì)?！耙活}多變”或“一題多問”就能達(dá)到這樣的訓(xùn)練效果。把習(xí)題通過條件變換、因果變換等，使之變?yōu)楦嗟挠袃r(jià)值、有新意的新問題，使更多的知識(shí)得到應(yīng)用，從而使學(xué)生思維的敏捷性和應(yīng)變性得到鍛煉，使創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)和發(fā)展。

例如:在100ml 1mol/l的FeBr2溶液中,慢慢通入0.05mol Cl2（不考慮Cl2與水的反應(yīng)），寫出反應(yīng)的離子方程式。一變：若通入0.15mol Cl2，寫出反應(yīng)的離子方程式；二變：若通入0.10mol Cl2，寫出反應(yīng)的離子方程式；三變：若通入amol Cl2，寫出反應(yīng)的離子方程式。通過對(duì)以上變式的思考，學(xué)生的思維變得更有條理，思維更加清晰，新舊知識(shí)的結(jié)合更加緊密，培養(yǎng)了學(xué)生具體問題抽象化的思維能力，使思維更具深刻性、靈活性。

四、探究法

心理學(xué)研究表明：人往往是在探究中思考的，這樣獨(dú)特的思維方式并不會(huì)隨著更高級(jí)的思維方式的發(fā)展而消失，相反，只有物質(zhì)的活動(dòng)方式才是完備智力活動(dòng)的源泉，創(chuàng)新思維是在主動(dòng)探究未知的過程中體現(xiàn)出來的。因此，現(xiàn)代化學(xué)教學(xué)不僅要加強(qiáng)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，更應(yīng)重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究科學(xué)知識(shí)的過程和方法的訓(xùn)練，為學(xué)生搭建自我創(chuàng)造和展示的舞臺(tái)，讓學(xué)生成為知識(shí)的探究者、發(fā)現(xiàn)者和創(chuàng)造者，在創(chuàng)造性思維的碰撞中進(jìn)一步激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望，真正使學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。

在具體教學(xué)中，筆者采用了“問題——探究”的課堂模式，以學(xué)生為主體、探究為主題，師生互動(dòng)，讓學(xué)生自主探究、主動(dòng)構(gòu)建假設(shè)、自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，解決問題，并給學(xué)生充分表達(dá)自己思想的機(jī)會(huì)。如在復(fù)習(xí)鈉的化學(xué)性質(zhì)一節(jié)時(shí)，筆者讓學(xué)生做鈉與水、與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并觀察其現(xiàn)象的不同之處。學(xué)生得出鈉投入硫酸銅溶液中，除生成藍(lán)色絮狀沉淀外反應(yīng)比在水中更加劇烈。我問：“這是為什么？”學(xué)生有多種解釋，有的同學(xué)說是因?yàn)殁c置換出了銅：Cu2++2Na=Cu+2Na+形成了鈉銅原電池，所以反應(yīng)加??；有的說硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性：Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+所以鈉在硫酸銅溶液中反應(yīng)劇烈。聽起來兩種解釋都有道理，筆者引導(dǎo)學(xué)生思考：“若第一種解釋正確，你應(yīng)會(huì)看到什么現(xiàn)象？”學(xué)生思考后回答：會(huì)發(fā)現(xiàn)光亮的銅。筆者讓學(xué)生仔細(xì)觀察反應(yīng)后的沉淀，不但沒有發(fā)現(xiàn)光亮的銅，反而發(fā)現(xiàn)有部分黑色固體。這就說明第一種解釋是不能夠成立的，那么伴隨而來的問題是黑色固體是什么？學(xué)生猜測：根據(jù)第二種推測，生成氫氧化銅沉淀，且鈉往往由于反應(yīng)劇烈而燃燒，這時(shí)氫氧化銅會(huì)不會(huì)是受熱分解了？我引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并實(shí)施：同學(xué)們仔細(xì)的分揀出部分黑色固體顆粒，加入稀硫酸，發(fā)現(xiàn)生成藍(lán)色溶液，說明這種猜想是正確的。

通過課上的實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)在引導(dǎo)學(xué)生探究的過程中，既可以幫助學(xué)生鞏固已有知識(shí)，加深對(duì)化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，又可以分析異?，F(xiàn)象，擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和思維能力。

總之，訓(xùn)練學(xué)生的思維是一個(gè)系統(tǒng)工程，訓(xùn)練思維的方法各式各樣，但在教學(xué)過程中應(yīng)遵循以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的原則，應(yīng)用科學(xué)的教學(xué)方法，根據(jù)教材內(nèi)容在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)為學(xué)生創(chuàng)造良好的思維環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生思維、激發(fā)學(xué)生思維，訓(xùn)練和發(fā)展學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的人才。

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