浅谈在化学教学中如何培养学生的“学科思维”

蔡清溶

摘要：在化学教学中通过化学语言、化学原理、化学计算、化学实验等方式来培养学生的“学科思维”。让学生能以“事半功倍”的效率来掌握本学科知识。

关键词：化学教学；培养；学科思维

中图分类号：G633文献标志码：A文章编号：2095-9214（2015）06-0032-02

从事多年一线教学工作的教师，不难发现任何一门学科都有其独到的“学科思维”。只要你把握了这一科的“学科思维”，学好这一科就变的信手拈来、游刃有余。

那么，什么是学科思维呢？简而言之就是：学这一科特有的思维方式和学好这一学科最精准的方法。就化学科而言，“学科思维”的培养大体可以从以下几个方面入手：化学语言、化学原理、化学计算、化学实验。

一、通过化学语言来培养学生的“学科思维”

思维的周密性要靠语言的准确性来体现，思维的逻辑性要靠语言的层次性来体现，思维的丰富性则要靠语言的多样性来体现。总之，思维必须以语言为载体。

1、化学科里的语言有其非常独到的一面——就是可以利用“顾名思义”的方法来消化大部分的化学概念、定义等。如“化合反应”“分解反应”可以这么告诉学生“通过发生化学反应，把原来多种的物质结合在了一块，这就是化合反应；通过化学反应把原来只有一种的物质分离成了好几种物质，这就是分解反应。再如高中有机物中的“取代反应”可以这么对学生说：把原来的某一个原子取下来，用其他的原子（分子）替代上去……化学科的学习中，这种“顾名思义”的化学语言特别多。这里明显地体现出了教师在教学中要如何应用准确的、丰富的语言来培养学生的学科思维。

2、语言的层次性也是化学语言的一大特点。有些化学定义隐含的内涵与外延，是要通过层层的推敲才能准确把握的。如“溶解度”这个概念，指在一定的温度下、100g的溶剂（水）里、溶解某种物质达到饱和时的溶质质量。第一层是温度，第二层是100g水，第三层是饱和，第四层是溶质的质量。稍不注意，就无法准确把握概念表达的真正意义，教师就要引导学生层层分析、全面、准确，以达到培养思维的周密性。

二、通过化学原理来培养学生的“学科思维”

化学科的原理有一个最基本的骨架与线条——从微观（分子、原子）—→构成物质—→展示物质各自的性质（物理性质、化学性质）—→物质性质的作用。这种线条分明的构建原理是其他学科所无法替代的。

1、元素、化合物突现学科的独特构建原理。通过初中化学基础知识的学习，学生应在头脑中建立起元素、化合物类的学科思维——意识到物质是由元素组成的；在化学变化中，元素的种类保持不变，化学变化不过是元素之间的重新组合；同种元素、不同种元素之间都可以相互组合，所以物质的种类就有千百万种，不同的自然就有不同的性质。种类太多、杂乱无序怎么办？想办法分类，根据什么来分类？不同的角度有不同的分法，最具代表性的就是根据物质性质的相似性及组成的统一性来分。于是有了以下物质的最基本分类法。

这样构建的学科思维是简洁明朗、一目了然的，学好这一科也就轻而易举、事半功倍了。

2、应用知识的情景，展现学科的独特构建原理。例如，初中化学中“燃烧与灭火”。学生通过对燃烧条件的学习，认识到物质的燃烧有内因和外因两个方面，只要控制燃烧重要条件，就能达到促进燃烧、防火和灭火的目的。从而引导学生：控制反应条件就可以控制化学反应快慢的化学基本原理。学生对燃烧的认识就能从学科角度去领会这是一种化学反应。另外，“燃烧”的实践性知识——如消防知识，会使学生对化学更加兴趣，对知识的理解更加深刻，同时还能明白化学可以走向生活、走向社会，达到学以致用。这种学科思维的引导是其他学科难以比拟的。

三、通过化学计算来培养学生的“学科思维”

化学计算中常常会根据学生对知识结构的模糊性、混淆性、或是学生思维中的盲点、易错点等薄弱环节，有意“挖坑布陷”，也就是常说的陷阱。计算中常见的陷阱有“隐蔽型”、“虚实型”“误导型”，学生若能跨越这些陷阱，就能达到学科思维的一个升华。

1、解决计算中的“隐蔽型”陷阱来培养学生的学科思维。所谓“隐蔽”就是题目中条件都已给出，学生却有些迷惑或压根没有发现。例如，30g质量分数为85%的酒精在密闭容器内与足量氧气完全燃烧，冷却至室温，求反应后容器内水的质量。这个题目陷阱就是容器内水的质量，而不是生成水的质量[1]。85%酒精本身就含有水，反应后水就有两种来源，即生成的水和原溶液中的溶剂。若能引导学生深挖题目，分析溶剂部分，再利用氢元素守恒求出生成的水，轻而易举地解出了这道题。

2、解决计算题中的“虚实型”陷阱来培养学生的学科思维。此类陷阱是用虚实结合诱使学生落入陷阱。例如，实验室用氢气还原Ag氧化铜，当大部分固体变红时，停止加热，冷却后称的残余固体质量为Bg，共用去氢气为Cg，此时生成水的质量为（）[2]

A、9CgB、9/40Cg

C、9/8（A-B）gD、8/9（A-B）g

这里有一个非常不起眼的词语“实验室”。如果能发现这个问题，就知道这是一个实际型计算，而不是理论型计算，氢气除用在正规的反应外，还有相当部分用在作保护气，这部分与计算是无关的，所以“共用去氢气Cg”是迷惑信息。本题只要根据固体减少的质量就是生成水中氧元素的质量，很快解出答案。学生在解题中若能经常注意到这种信息，那也是学科思维的独到之处。

3、解决计算中的“误导型”陷阱，来培养学生的学科思维。这种题目的陷阱是根据学生平常易出现的错误认识，有意进行偏轨诱导。例如，在一定温度下A克NaCl饱和溶液中含B克溶质，向溶液中再加入C克NaCl固体，充分搅拌后所得溶液质量分数为，这一温度下NaCl的溶解度是。这是以“充分搅拌后”与“固体全部溶解”做误导，很多学生没有注意到“饱和”两字，把它当着纯数学问题而落入陷阱。[3]解这类题一定要引导学生理解“充分搅拌”并不等于“全部溶解”，同时注意到“饱和”两个字，就能跨越误导陷阱。endprint

四、通过化学实验来培养学生的“学科思维”

实验是化学科的核心所在，实验教学成功与否，直接关系到这一学科的掌握情况。从课程改革以来，实验更多地突出的是“探究”，也就是以学生的探求意识来完成实验，而不是眼观手不动的教师演示。从学科特点出发，不难发现，探究实验都有一个共同的步骤——提出问题→提出假设→设计方案→实验验证→分析归纳、得出结论。沿着这种思维，再难的实验题也能解决十之八九。例如，已知干燥剂碱石灰的成分是CaO和NaOH，在潮湿空气中极易变质，小明同学对这一瓶放置已久的碱石灰进行了如下探究：

1、提出问题：如果碱石灰已变质，则生成了什么？是部分变质还是全部变质？

2、提出假设：A、已全部变质且产物是Na2CO3和CaCO3；B、部分变质产物是Na2CO3，还有末变质的CaO；C、部分变质产物中有Na2CO3、Ca（OH）2、CaCO3、CaO

3、设计实验方案

实验步骤实验现象判断与结论

第一步：把固体溶于水并过滤有不溶性固体钠的化合物溶解，钙的化合物基本不溶

第二步：取第一步中的滤液分成两份，一份加盐酸；另一份通澄清右灰水1、有气体生成；2、澄清右灰水变浑浊1、有碳酸盐生成，说明已变质。2、说明生成物中有Ca（OH）2

第三步：取第一步中的滤渣进行加热，并收集生成的气体，通过生成的气体质量来确定固体成份1、若生成气体的质量与固体成正比2、生成气体质量与固体不成正比，且固体质量偏大1、说明CaO已全部变质，由此知NaOH更是已全部变质；2、说明还有部分CaO没变质

像这样把一个实验题的所有可能都已分析在内，哪一种结论都不会被遗漏，这体现了学科思维的全面性与周密性；这种思维也是从事科学研究人员的必备思维。

总之，化学科的学科思维有其非常独到的地方，化学教师在平常的教学中若能有意识地去培养学生的学科思维；不仅能让学生轻而易举地学好这一科，同时也能为个别同学将来能从事科学研究培养了良好的思维方式，打下了坚实的学科基础。

（作者单位：福建尤溪第五中学）

注解：

①九年级化学练习册的题目

②九年级化学练习册的题目

③周光辉、构建思维程序、跨越题目陷阱[J]中学化学教学参考，2007、（10）

参考文献：

[1]周光辉.构建思维程序、跨越题目陷阱[J].中学化学教学参考，2007、（10）

[2]吴长才.新课程下化学教学应加强对学生表达能力的培养[J].福建基础教育研究，2010、（05）

[3]董海.促进知识理解的化学教学策略[J].中学化学教学参考，2010、（05）endprint