高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)中批判性思維培養(yǎng)芻探

胡裕全

摘 要：批判性思維注重學(xué)生質(zhì)疑、思辨能力培養(yǎng)，是學(xué)生核心素養(yǎng)重要組成部分。文章從運用原理或規(guī)律進(jìn)行證據(jù)推理、增強(qiáng)思維的有序性、加強(qiáng)實驗教學(xué)、打破思維定式等四個維度闡釋化學(xué)批判性思維的培養(yǎng)，以提高學(xué)生思維品質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);批判性思維;思維品質(zhì);核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2020）26-0105-02

化學(xué)批判性思維是批判性思維在化學(xué)教學(xué)中的具體運用，它既有批判性思維的特征，又有化學(xué)學(xué)科思維的特點，主要特征有分析性、條理性、探究性、創(chuàng)新性。在高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)批判性思維，有助于提高學(xué)生思維品質(zhì)，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、運用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”這一 規(guī)律進(jìn)行證據(jù)推理

在高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過分析、比較有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，推斷有機(jī)物的性質(zhì)，也可以通過有機(jī)物反映出來的性質(zhì)，分析推測有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。

如在學(xué)習(xí)苯甲醇和苯酚的性質(zhì)時，通過分析苯甲醇分子的結(jié)構(gòu)，能推斷出發(fā)生的反應(yīng)主要涉及分子中的氫氧鍵和碳氧鍵。斷裂氫氧鍵脫掉氫原子，發(fā)生氧化反應(yīng)或取代反應(yīng)。斷裂碳氧鍵脫掉羥基，發(fā)生消除反應(yīng)或取代反應(yīng)。通過分析苯酚的結(jié)構(gòu)可以知道，苯酚分子是由一個羥基和一個苯環(huán)組成的。苯酚和苯甲醇一樣也含有羥基，它們在O-H鍵和C-O鍵上能發(fā)生相似的反應(yīng)。苯酚分子中羥基與苯環(huán)直接相連，官能團(tuán)之間的相互影響使得苯酚的性質(zhì)與苯甲醇有很大的區(qū)別。由于相鄰基團(tuán)苯環(huán)的影響，苯酚分子中的氫氧鍵比苯甲醇分子中的氫氧鍵更容易斷裂。由于相鄰基團(tuán)羥基的影響，酚羥基的鄰、對位更容易發(fā)生親電取代反應(yīng)。苯酚的稀溶液與溴水在常溫下即可反應(yīng)，生成2，4，6-三溴苯酚白色沉淀。苯酚可與濃硝酸反應(yīng)，生成2，4，6-三硝基苯酚。苯酚中酚羥基鄰、對位上的氫還可以與羰基化合物如甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成酚醛樹脂。苯酚很容易被氧化。苯酚在有氧條件、多酚氧化酶催化作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)，顏色變深，也能被重鉻酸鉀氧化生成黃色的對苯醌。

二、培養(yǎng)化學(xué)批判性思維，增強(qiáng)學(xué)生思維的有序性

高中有機(jī)化學(xué)要求學(xué)生能正確書寫有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體。學(xué)生在書寫時存在的主要問題是“漏寫”或“重復(fù)寫”，原因是書寫時思路雜亂無章、思維無序。為此，教師可要求學(xué)生認(rèn)真審題，完整地獲取有效信息，結(jié)合自己已有的知識經(jīng)驗進(jìn)行有序書寫。例如，其中的一種書寫順序為：官能團(tuán)類型異構(gòu)→碳骨架異構(gòu)→官能團(tuán)位置異構(gòu)→立體異構(gòu)。例如，HOOCCH2CH2CH2COOH的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的共有 ? ?種（不含立體異構(gòu)）。第一，既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)。第二，能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體。引導(dǎo)有序思考。第一，官能團(tuán)的類型分析。根據(jù)所給信息推斷可得，所含的官能團(tuán)為一個羧基和一個酯基。第二，碳骨架的建構(gòu)。根據(jù)該物質(zhì)含有一個酯基又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，推理可知，該物質(zhì)為“甲酸某酯”型結(jié)構(gòu)，余下三個碳原子有兩種排列方式。第三，官能團(tuán)位置異構(gòu)。有序移動羧基在碳原子上的連接位置，即可完整地寫出它的同分異構(gòu)體。

三、加強(qiáng)實驗教學(xué)，提高學(xué)生探究能力

在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生容易產(chǎn)生一些疑惑不解的問題。例如，在學(xué)習(xí)溴乙烷、溴苯的化學(xué)性質(zhì)時，會產(chǎn)生這樣的疑問：它們與氫氧化鈉的水溶液能發(fā)生反應(yīng)嗎？它們之間如果能反應(yīng)，是否需要加熱或其他反應(yīng)條件？學(xué)生通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，有的認(rèn)為溴乙烷在常溫常壓下就能與氫氧化鈉的水溶液發(fā)生反應(yīng)，有的認(rèn)為常溫常壓下很難發(fā)生反應(yīng)，需要在加熱的條件下才能發(fā)生反應(yīng)。學(xué)生此時產(chǎn)生了疑惑：究竟哪種觀點正確？而進(jìn)行實驗探究，不僅可以答疑解惑，還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師此時可告訴學(xué)生，不要盲目迷信權(quán)威，不要人云亦云，可以通過實驗進(jìn)行驗證。學(xué)生通過實驗，不僅消除了疑惑，還培養(yǎng)了批判性思維。例如，苯乙烯是重要的化工原料，下列有關(guān)苯乙烯的說法錯誤的是（ ）。A.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。B.與液溴混合后加入鐵粉可發(fā)生取代反應(yīng)。C.在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯 。D.與氯化氫反應(yīng)可以生成氯代苯乙烯。學(xué)生通過將乙烯通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中和在催化劑的作用下，苯與溴單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)實驗，很快得出結(jié)論。

四、培養(yǎng)化學(xué)批判性思維，打破思維定式

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中常常存在著思維定式，習(xí)慣性地用已有的方法或策略來解決相似的問題。新問題與老問題看起來相似，其實在某些方面存在著本質(zhì)的不同。因此，解決問題的方法或策略不能生搬硬套，要打破思維定式。

化學(xué)批判性思維是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)不可缺少的，它是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。因此，對于與老問題相似的新問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生分析比較新老問題的異同點，結(jié)合已知信息和已有的知識經(jīng)驗，換一個角度進(jìn)行分析推斷，問題就會迎刃而解。例如，端炔烴在催化劑存在的情況下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，稱為Glaser反應(yīng)。2R-C≡C-HR-C≡C-C≡C-R+H2 該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線：

寫出用2-苯基乙醇為原料（其他無機(jī)試劑任選）制備化合物D的合成路線 。

學(xué)生往往受題給信息“制備化合物E的合成路線”影響產(chǎn)生思維定式，認(rèn)為原料2-苯基乙醇要先發(fā)生取代反應(yīng)再發(fā)生消除反應(yīng)，才能得到目標(biāo)產(chǎn)物化合物D，這樣明顯進(jìn)入思維誤區(qū)。而采用逆推法從目標(biāo)產(chǎn)物化合物D出發(fā)，結(jié)合自己已有的知識經(jīng)驗發(fā)散思維，步步推斷，就能寫出正確的合成路線。具體思路是：先使2-苯基乙醇發(fā)生消除反應(yīng)得到碳碳雙鍵，碳碳雙鍵與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)得到鄰二鹵代烴，鄰二鹵代烴發(fā)生消除反應(yīng)即得到目標(biāo)產(chǎn)物化合物D。

總之，批判性思維注重學(xué)生質(zhì)疑、思辨能力培養(yǎng)，是學(xué)生核心素養(yǎng)重要組成部分。在高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)批判性思維，提高學(xué)生思維品質(zhì)，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生成長成才奠定基礎(chǔ)。

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