化学学科有效培养学生思维能力的探索

邓国尧

美国哈佛大学校长陆登庭说：“成功者和失败者的差异，不是知识，不是经验，而是思维能力。”如果能在学习过程中形成科学的思维方式从不同的角度探究问题，全面考虑问题，举一反三，就能对所学知识进行加工，发现新问题并有所创见，最终顺利解决新问题。下面结合本人的教学实践，谈谈我在培养学生正向思维能力、逆向思维能力、发散思维能力方面的做法。

一、正向思维能力的培养

所谓正向思维，就是人们在创造性思维活动中，沿袭某些常规去分析问题，按事物发展的进程进行思考、推测，是一种从已知进到未知的思维方法。

1.通过概念、定律培养学生的正向思维

例如：中和热的概念为：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量。在学习时，我引导学生分析概念中的关键词：稀溶液、强酸强碱、1 mol H2O。然后设计出如下几个问题：（1）如果是浓溶液，中和热的数值有何影响？（2）如果是弱酸（或弱碱），中和热的数值有何影响？（3）如果生成2 mol H2O 时放出的热量是Q KJ ，中和热的数值是多少？

解析：（1）因为浓溶液稀释过程会放热，所以结果偏高;（2）因为弱酸弱碱的电离是吸热过程，所以结果偏低;（3）因为中和热是指生成1 mol H2O时放出的热量，所以结果是0.5Q KJ/mol。

2.通过物质的性质培养学生的正向思维

例如：在进行氯气的性质教学时，我设计了以下问题：（1）根据Cl的原子结构示意图，预测Cl的化学性质？（2）利用Cl2有毒，密度比空气大，能与碱发生反应的性质。思考：当遇到氯气泄漏时，应当怎么办？

解析：（1）Cl原子的最外层有7个电子，容易得到一个电子，体现较强的氧化性。（2）Cl2有毒，且密度比空气大，因此要向上风地区转移，Cl2能与碱发生反应，可用肥皂水或尿液浸湿软布蒙面。

二、逆向思维能力的培养

所谓逆向思维，就是由果索因，知本求源，从原问题的相反方向着手的思维方法。它有助于提高学生反应的敏捷性和答题速度，也有助于提高学生更好地学习知识和解决问题的能力。

1.通过实验培养学生逆向思维

例如：在Na与水反应的实验中，根据實验现象，我设计了以下几个问题：（1）Na浮在水面上说明的什么？（2）Na熔成光亮的小球说明了什么？（3）Na在水面上四处游动说明了什么？（4）实验中听到斯斯的响声说明什么？（5）向反应后的溶液中滴入几滴酚酞，溶液变红说明了什么？

解析：（1）钠的密度比水小;（2）反应放热，钠的熔点低;（3）反应产生了气体，推动钠球游动;（4）反应剧烈;（5）反应生成了碱性物质。通过上面的问题，加深了学生对钠的性质的理解，也培养了学生的逆向思维能力。

2.通过分析、讲评典型例题培养学生逆向思维

例如：现有FeCl3、AlCl3的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量（mol）的关系如图。计算：（1）a处沉淀的总物质的量___mol;（2）c（FeCl3）=___mol/L;（3）c（AlCl3）=___mol/L。

解析：本题发生的反应有Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓、Al3++3OH-═Al（OH）3↓、Al（OH）3 + OH-═AlO2-+2H2O，结合图中消耗的NaOH的物质的量逆向进行计算即可。

设n（Al3+）=n（Al（OH）3）=x，则

由 Al（OH）3 + OH-═ AlO2- + 2H2O

1                 1

x         （3.6-3）mol

x=（3.6-3）mol=0.6mol，设n（Fe3+）=y，则

Al3+ + 3OH- ═  Al（OH）3↓

0.6mol  1.8mol         0.6mol

Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓

1        3

y   （3﹣1.8）mol

，解得y=0.4mol

（1）a点的沉淀为Fe（OH）3和Al（OH）3，则总物质的量为0.4mol+0.6mol=1mol;

（2）c（FeCl3）=            =4mol/L;

（3）c（AlCl3）=            =6mol/L。

三、发散思维能力的培养

所谓发散思维，是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式，它表现为思维视野广阔，思维呈现出多维发散状。如“一题多解”“一事多写”“一物多用”等方式，培养发散思维能力。

1.通过课堂教学培养学生的发散思维

例：在物质的分类教学中，我设计了如下问题：关于H2SO4，我们可以从哪些角度给它进行分类？

解析：（1）从酸的强弱角度，它属于强酸;（2）从是否含氧的角度，它属于含氧酸;（3）从酸电离得到氢离子的多少的角度，它属于二元酸。

2.通过典型例题培养学生发散思维

例1：写出满足下列条件的离子方程式：（1）向Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2

溶液，至Al3+恰好沉淀完全;（2）向Al2（SO4）3

溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，至SO42-恰好沉淀完全;（3）向Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，至Al3+恰好轉化为AlO2-。

解析：同一道题目，对问题进行变换，引导学生从不同的角度进行讨论、思考，提高学生的应变能力：（1）2Al3++ 6OH-+ 3Ba2++ 3SO42- =2Al（OH）3↓+3BaSO4↓;（2）3 SO42- + 3Ba2+ + 6OH- + 2Al3+  = 2Al（OH）3↓ + 3BaSO4↓;（3）2Al3++8OH-+3Ba2++ 3SO42-  =2AlO2-+3BaSO4↓。

例2：一定温度下，有a.盐酸;b.硫酸;c.醋酸三种酸的稀溶液。根据根据填写下列空格（用a、b、c、<、>、=填写）

（1）当其物质的量浓度相同时C（H+）由大到小顺序是_____________;

（2）同体积同物质的量浓度的三种酸，中和氢氧化钠的能力顺序是____________;

（3）当氢离子浓度相同，体积相同时，分别加入足量的锌，相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为_____________;

（4）当氢离子浓度相同，体积相同时，同时加入锌，则开始时反应速率________;若产生相同体积的氢气（相同状况）反应所需的时间_____________。

解析：本题考查了弱电解质的电离，明确弱电解质电离特点是解本题关键，知道反应过程中醋酸不断电离出氢离子。

（1）氯化氢和硫酸是强电解质，在水中完全电离，醋酸是一元弱酸，在水中部分电离，所以等物质的量浓度的三种酸，氢离子浓度大小顺序是b>a>c;

（2）同体积同物质的量浓度的三种酸， n（HCl）=n（CH3COOH）=n（H2SO4），盐酸和醋酸是一元酸，硫酸是二元酸，中和NaOH能力由大到小的顺序是b>a=c;

（3）当c（H+）相同、体积相同时，醋酸的浓度最大，反应过程中生成的氢离子最多，盐酸和硫酸中氢离子的物质的量相等，所以生成氢气体积为c>a=b;

（4）反应速率与氢离子浓度成正比，开始时这三种溶液中氢离子浓度相等，所以反应速率a=b=c;随着反应的进行，醋酸不断电离出氢离子，盐酸和硫酸不再电离出氢离子，所以反应过程中氢离子浓度醋酸最大，硫酸和盐酸中相等，反应速率醋酸>硫酸=盐酸，则反应时间c

思维是智力的核心，也是化学学科能力的核心。在化学课堂教学中如果能够长期坚持有目的地设计一些问题探究，有针对性地选择一些典型习题，不断为学生创造思维训练的机会，我相信一定能够达到培养学生思维能力，提高课堂效率的目的。