化学常规教学中学生思维的培养

唐成亮

【摘要】  思维能力的培养是一个永不过时的话题。如何在日常教学中培养学生的思维能力，提高课堂有效性，是教师孜孜以求的目标。本文结合自己在日常教学中的实际，谈谈在化学常规教学中培养学生思维能力的几点做法。

【关键词】  化学 常规教学 思维能力 培养

【中图分类号】  G633.8             【文獻标识码】  A   【文章编号】  1992-7711（2019）15-135-02

一切化学概念、化学定律和原理仅就其实质而言，都是化学思维的结果，他们的形成都离不开化学思维能力。学生个体抽象思维能力之所以存在差异，是源于不同表现形式的思维品质。善于深入到化学事物的本质，抓住化学事物的核心，揭示化学现象的根本原因及其后果，是衡量学生思维品质深刻性与否的重要标准，也是决定化学思维能力高低的一个重要因素。本文结合自己在日常教学中的实际，谈谈在化学常规教学中培养学生思维的几点做法。

一、通过实验探索培养创新思维

化学是一门以实验为基础的科学，实验是化学教学中一种最有效的教学形式，其中蕴藏着大量丰富的知识和疑问，只要引导学生仔细观察，积极思考，就能获得大量的知识。无论是演示实验，学生实验，还是家庭小实验，只要观察能入木三分，深层次思考，总是有取之不尽的创新素材。一般从以下角度思考：实验是否符合绿色化学教育;实验方案是否完整、科学;如何解释实验中“异常”现象;能否改进实验方案，能否寻找实验的替代品等。例如，铜与浓硫酸反应，加热时间过长，溶液呈黑色;按教材中演示实验，把制得的乙烯直接通入酸性高锰酸钾溶液或溴水中验证它的化学性质，真是“跳进黄河洗不清”。制乙烯实验中溶液呈黑色是由于浓硫酸什么性质所致？

又如在讲二氧化硫时，从其组成与结构可以断定它是一种酸性氧化物，那么将其通入紫色石蕊试液中的现象会是怎样呢？学生演绎出紫色石蕊试液变红的结论。结论是否正确，请学生自己设计实验，亲自动手做实验并根据实验现象进行判断。当学生发现实验现象与他们的判断不一致时，强烈地激发了他们的好奇心，思维呈现出积极活跃的状态。此时，教师再进一步引导学生回忆氯气通入紫色石蕊试液的现象，从而分析二氧化硫和氯气的漂白原理有何不同，二者的稳定性有何不同，最终获得求知与探索的极大满足。

实验探索是指通过实验来学习、探索化学知识及其规律。

例如在教学“过氧化钠与水反应”时，可引导学生作如下探索：

第一步：在试管1中加入一药匙过氧化钠粉末，加入5mL水，用带火星的木条伸入试管口，通过观察木条能否复燃来检验放出的气体是否为氧气。

设问1：试管1中残留的是什么溶液？（学生齐声回答是NaOH溶液。）怎么知道这是NaOH溶液？（学生联想到上节课Na与水反应时曾用酚酞试液来证明反应产物为NaOH，所以很快有同学回答滴加酚酞试液。）

第二步：向试管1中滴加酚酞试液，溶液变红。（同学们露出了微笑。）再用手摇动试管，红色很快褪去。（大家傻了眼。）

设问2：酚酞试液的红色为什么会褪去？（学生思考一段时间后，有个别同学回答未反应完的Na2O2具有漂白性。）

第三步：另取试管2加入少量浓NaOH溶液，再滴入酚酞试液，酚酞变红。用力摇动试管，红色褪去。（同学们显示出疑惑的神情。）

设问3：浓的NaOH溶液也有漂白性吗？（部分同学摇摇头，也有部分同学点点头。）

第四步：将试管2中的溶液用水稀释，溶液又变红。（同学们有点惊奇。）

设问4：这说明了什么？（部分学生回答，NaOH没有漂白性。老师作解释。）若将试管1中溶液也用水稀释，你们认为会有什么现象呢？（部分同学回答溶液会变红。）

第五步：用水将试管1中溶液稀释，溶液不变红！（大家瞪大了眼睛。）

设问5：为什么试管1中的NaOH溶液稀释后不变红呢？（学生思考后，一致回答Na2O2有漂白性。）

设问6：在水过量的情况下，Na2O2会没有反应完而存在于溶液中吗？（同学们愕然，并积极思考。有同学提出，可能有别的氧化性物质生成。鼓掌肯定。）

设问7：这种氧化性物质可能是什么？能否从Na2O2和H2O的组成作出大胆的推测？（学生讨论，有同学认为可能Na2O2和H2O发生了复分解反应，生成了H2O2，而H2O2有漂白性。）

设问8：已知MnO2是H2O2分解的催化剂，谁能设计一个实验验证上述推测的准确性？（很快有学生作出正确回答。）

第六步：在试管1中加入少量MnO2粉末，并将带火星的木条伸入试管内，木条复燃。（同学们恍然大悟。）

设问9：Na2O2的漂白作用类似于学过的哪一种物质？若在紫色石蕊试液中加入少量Na2O2可能看到什么现象？

通过这样的实验探索，学生不但对Na2O2的漂白作用有了更深刻的理解，而且学会了以实验为基础去探究、发现、解决问题，使自己的问题解决能力得到提高。用这种方法去研究化学问题，可以培养学生科学的学习方法，训练学生的思维能力。

二、通过“多维发散”培养学生思维

多维发散是指在研究问题时，从某一信息（知识点）出发，通过多角度、多层次、多形式的命题变换，向四面八方扩散开去，形成立体的思维网络，从而产生很多新问题、新信息的思维。

例如，在学习SO2时，我们让学生练习下面的题目：

SO2和Cl2都具有漂白性，若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质（     ）

A.立即褪色    B.慢慢褪色     C.先褪色，后复原    D.颜色不变

很多同学都选择了A，但实际答案是D，当我们公布答案时，很多同学还是有疑惑的。

我们不妨对此题作如下分析发散：

发散一：在一定量的品红溶液中，先通入足量的SO2，再通入等物质的量的Cl2，液的颜色变化为                      。

发散二：在一定量的品红溶液中，先通入足量的Cl2，再通入等物质的量的SO2，溶液的颜色变化为                      。

发散三：在一支盛有1/3水的试管中，先通入足量的SO2，后通入等物质的量的Cl2，再滴加品红溶液，溶液颜色变化为               。

發散四：在一支盛有1/3水的试管中，先通入足量的Cl2，后通入等物质的量的SO2，再滴加品红溶液，溶液颜色变化为              。

发散五：在一支盛有1/3水的试管中，同时通入等物质的量的SO2和Cl2，再滴加品红溶液，溶液的颜色变化为                   。

发散六：在上面五种情况中，将品红溶液换成紫色石蕊试液，溶液颜色变化情况又将如何？

这样一发散，同学们的思维就会“万马奔腾”。因此，在化学教学中，通过问题的设计，即让学生形成强烈的问题意识、不断追踪问题的解决过程、努力探寻解决问题的不同方法，能有效地培养和提高学生的思维能力。

三、通过“反过来做”培养学生逆向思维

逆向思维也叫反向思维，它是背逆通常思考问题的方法寻求解决问题的一种思维方式。在化学教学中，我们也可以有意识地对学生进行逆向思维训练。例如，在学习了《原电池》以后，学生知道原电池中活泼的金属作负极，相对不活泼的金属作正极。在这基础上，老师可提出下列问题：“能否设计出以较活泼的金属作正极，不活泼的金属作负极的原电池呢？”许多学生认为不可能设计出这样的原电池。但也有学生通过对原电池构造和反应原理的深入思考，提出电极不变时，可以用改变电解质的方法来改变电流方向，从而提出了以下方案：（1）镁、铝作电极，浸入NaOH溶液中，镁的金属活动性比铝强，但镁不能跟NaOH溶液反应，所以铝作负极，镁作正极。（2）铁、铜作电极，浸入浓HNO3中，铁的金属活动性比铜强，但铁在浓HNO3中钝化，所以铜作负极，铁作正极。逆向思维可以使人想到许多按常规思维想不到的东西，它是发明、创造的重要思维方法。

在氧化还原方程式的配平教学中，通常都是从氧化剂和还原剂的配平开始。但是，当配平反应物（氧化剂或还原剂）中的一种元素出现几种变价的氧化-还原方程式时，如从反应物开始配平则有一定的难度，若从生成物开始配平，则问题迎刃而解。例如：P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4。这一反应特点是反应前后化合价变化较多，在配平时可选择变化元素较多的一侧先确定反应计量数。本题生成物一侧变价元素较多，且产物Cu3P的化合价都是降价，只有H3PO4中的化合价是升高的，故选右侧先配平。依照电子守恒法采取从右向左配平方法（逆向配平法）。P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4中，Cu3P的系数为5，H3PO4的系数为6，其余观察配平。结果为：

11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

在有机化学的教学过程中，我们经常会遇到一些有机合成题的解题思路都是通过逆向思维来完成解题的。由于篇幅所限，这里就不再举例。

教师在指导学生学习、探索化学问题的过程中，经常进行这种逆向而行的训练方法，可以有效地培养学生的逆向思维。

[ 参  考  文  献 ]

[1]苏菲男，王后雄.试论化学教学中学生逆向思维能力的培养.化学教与学2013年第2期8-9，17.