陸 軍

（江蘇省南通中學(xué)，江蘇 南通 226001）

在“落實(shí)立德樹人根本任務(wù)”使學(xué)生形成正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力的背景下，筆者通過(guò)思維能力與核心素養(yǎng)、思維結(jié)構(gòu)、學(xué)科性質(zhì)等關(guān)系的梳理，對(duì)思維能力形成了三點(diǎn)基本理解。具體包括：（1）思維能力是智力結(jié)構(gòu)的核心，對(duì)學(xué)科能力的有關(guān)要素特別是心智范疇的要素具有統(tǒng)攝作用；（2）學(xué)科教學(xué)議題中思維能力類型的多樣性呈現(xiàn)，主要是由于考察視角的不同，常用的視角主要對(duì)應(yīng)思維的內(nèi)容、方法與品質(zhì)等幾個(gè)維度；（3）不同學(xué)科的思維能力具有同一性、互通性和差異性，差異性主要取決于學(xué)科的性質(zhì)。[1]本文擬從化學(xué)學(xué)科出發(fā)，在梳理我國(guó)化學(xué)思維相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，形成關(guān)于化學(xué)思維含義的基本認(rèn)識(shí)，以幫助廣大化學(xué)教師認(rèn)清培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力的相關(guān)策略。

一、我國(guó)化學(xué)思維的相關(guān)研究

截至2017年12月31日，中國(guó)知網(wǎng)收錄篇名中含有“化學(xué)思維”的文獻(xiàn)共有451條，其中，最早的記錄是丁文楚發(fā)表在1992年第3期《教學(xué)與管理》上的《試論化學(xué)思維呆板性》。相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)化學(xué)思維的論述，基本都指向研究者所選擇的某一維度。

1.基于思維品質(zhì)的研究

丁文楚在《試論化學(xué)思維呆板性》一文的開篇時(shí)指出，“思維靈活性和思維呆板性是一種思維素質(zhì)的正反兩個(gè)方面，所謂思維呆板性，是指墨守成規(guī)、一成不變的僵化思維，它是培養(yǎng)思維靈活性、獨(dú)創(chuàng)性的最大障礙……”[2]。譚建民將培養(yǎng)思維能力的策略歸結(jié)為“運(yùn)用猜測(cè)假設(shè)，培養(yǎng)探究性思維；運(yùn)用質(zhì)疑，培養(yǎng)創(chuàng)新思維；運(yùn)用對(duì)比，培養(yǎng)歸納思維；運(yùn)用類比，培養(yǎng)遷移思維；運(yùn)用挖掘，培養(yǎng)發(fā)散性思維”[3]。之后，張逵、錢華等認(rèn)為，中學(xué)生的思維障礙主要表現(xiàn)為“直覺思維的表面性、定式思維的消極性、求同思維的局限性”，矯正這些障礙的主要策略有“應(yīng)用開放性試題，培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性；利用題目的變式，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性；展現(xiàn)教師的思維過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性；抓住問(wèn)題的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性”[4][5]。顯然，這些論述基本都屬于思維品質(zhì)的范疇。

2.基于思維模型的研究

時(shí)為貴州省教育學(xué)院化學(xué)系學(xué)生的陳茂林于1994年對(duì)化學(xué)思維模型進(jìn)行了嘗試建構(gòu)。陳茂林認(rèn)為，化學(xué)思維模型“就是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，表現(xiàn)出來(lái)的那種既反映學(xué)科思維方法，又體現(xiàn)學(xué)生思維特征的相對(duì)穩(wěn)定的思維風(fēng)格”，同時(shí)建立了“知識(shí)點(diǎn)線型，實(shí)驗(yàn)程序型，數(shù)學(xué)模擬型，規(guī)律、原理型”等幾種思維模型。陳茂林還認(rèn)為“思維模型不光反映具體的思路，更重要的是表明應(yīng)該怎樣去尋找這些思路”[6]。之后，駱仁新又針對(duì)需要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決的化學(xué)問(wèn)題，構(gòu)建了解決“數(shù)學(xué)—化學(xué)”問(wèn)題的“數(shù)學(xué)—化學(xué)”思維。[7]這些所謂的化學(xué)思維模式，本質(zhì)上就是解決有關(guān)化學(xué)問(wèn)題的思路或模型。

3.基于思維方法的研究

廖正衡于1996年認(rèn)為，化學(xué)方法包括“具有哲學(xué)、邏輯學(xué)、心理學(xué)特征的化學(xué)思維方法”和“以物質(zhì)儀器為基礎(chǔ)的化學(xué)操作方法”兩個(gè)方面。其中，化學(xué)思維方法包括“化學(xué)觀察方法、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、化學(xué)比較方法、化學(xué)歸納方法、化學(xué)演繹方法、化學(xué)分析方法、化學(xué)綜合方法、化學(xué)模型方法、化學(xué)直覺思維、化學(xué)假說(shuō)方法、化學(xué)移植方法和化學(xué)系統(tǒng)方法等”。從這些具體方法的名稱上看，雖然被冠以“化學(xué)”二字，其實(shí)是一般思維過(guò)程的具體表現(xiàn)或是思維的形式，作者所賦予的含義也表明了這一點(diǎn)。如“化學(xué)觀察方法是化學(xué)家利用人的感官或感官的延長(zhǎng)——儀器，直接從化學(xué)現(xiàn)象中獲取感性認(rèn)識(shí)的方法，以提供化學(xué)研究的初步信息和資料”[8]，將其中的“化學(xué)”用“物理學(xué)”等其他學(xué)科的具體名稱或直接用“科學(xué)”替代，仍然成立。

4.基于唯物辯證法和哲學(xué)觀的研究

21世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了學(xué)科之間的融合與滲透，唯物辯證法和哲學(xué)觀對(duì)化學(xué)思維的促進(jìn)作用也得到了化學(xué)教師的認(rèn)同。有認(rèn)為“實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)、評(píng)判化學(xué)問(wèn)題的唯一標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是化學(xué)世界的根本規(guī)律；透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)是認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的基本方法；抓主要矛盾是解決化學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵”[9]。還有認(rèn)為，化學(xué)學(xué)科存在著“普遍性與特殊性、整體與局部、主與次、質(zhì)與量、可能性與現(xiàn)實(shí)性、因與果、本質(zhì)與現(xiàn)象、運(yùn)動(dòng)與靜止”等對(duì)立統(tǒng)一的規(guī)律。[10]這些融合的觀點(diǎn)也表明，化學(xué)是科學(xué)的一個(gè)分支，遵循著科學(xué)的一般規(guī)律，所以唯物辯證法和哲學(xué)觀都有助于化學(xué)思維，能促進(jìn)化學(xué)問(wèn)題的解決。

5.基于學(xué)科屬性的研究

在20世紀(jì)的有關(guān)論述中，也有涉及學(xué)科特征的觀點(diǎn)。喻祖?zhèn)愖钕仍谖恼轮姓J(rèn)為化學(xué)思維由化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)決定，是“人們?cè)趯W(xué)習(xí)和研究化學(xué)問(wèn)題時(shí)所運(yùn)用的、有別于其他學(xué)科思維的一些思維方式和方法”，化學(xué)思維包括“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“性質(zhì)決定用途和制法”和“實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要手段”等三個(gè)方面，其中“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”又包括“原子結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)”和“分子結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)”兩個(gè)方面。[11]盛云林也認(rèn)為，化學(xué)思維“是由化學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)決定的、在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)問(wèn)題時(shí)所運(yùn)用的，有別于其他學(xué)科的思維方式和方法。例如化學(xué)教學(xué)中，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的思想；量變到質(zhì)變的思想；以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的思想等等。”[12]這些“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途和制法—實(shí)驗(yàn)”的思維路線反映了化學(xué)學(xué)科的基本屬性，也是化學(xué)學(xué)科所特有的邏輯關(guān)系。

6.基于兩個(gè)維度的研究

“中國(guó)知網(wǎng)”中唯一明確從兩個(gè)維度論述化學(xué)思維的期刊文獻(xiàn)發(fā)表于1998年，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)維度是學(xué)科能力和思維品質(zhì)。其中，學(xué)科能力包括知識(shí)的再現(xiàn)能力、知識(shí)的運(yùn)用能力、知識(shí)的創(chuàng)造能力、方案的評(píng)價(jià)能力、數(shù)學(xué)的建模能力等五個(gè)層次，思維品質(zhì)包括敏捷性、嚴(yán)密性、整體性、創(chuàng)造性等四個(gè)方面。[13]其實(shí)，早在20世紀(jì)80年代末，林崇德及其研究團(tuán)隊(duì)，就形成了“學(xué)科能力的結(jié)構(gòu)，應(yīng)有思維品質(zhì)參與”的觀點(diǎn)，以及語(yǔ)文能力和數(shù)學(xué)能力分別是“聽、說(shuō)、讀、寫能力”或“運(yùn)算能力、空間想象能力、邏輯思維能力”與“思維的深刻性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性、批評(píng)性、敏捷性”所組成的開放性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的結(jié)論。[14]由時(shí)間的相對(duì)先后與內(nèi)容的相似程度進(jìn)行推理，這個(gè)二維的化學(xué)思維能力結(jié)構(gòu)可能受到了林崇德學(xué)科能力結(jié)構(gòu)的影響。但值得注意的是，學(xué)科思維能力與學(xué)科能力之間不應(yīng)該是全同關(guān)系。

關(guān)于對(duì)我國(guó)化學(xué)思維研究情況的判斷，畢華林在分析國(guó)際化學(xué)課程改革發(fā)展動(dòng)向與啟示時(shí)指出，“國(guó)內(nèi)化學(xué)課程改革對(duì)化學(xué)思維方式缺乏足夠的重視”，不僅“在化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中沒有關(guān)于化學(xué)思維方式的明確闡述，在化學(xué)教科書中也很少體現(xiàn)出對(duì)化學(xué)思維方式的培養(yǎng)”，教師更是“在化學(xué)教學(xué)中忽視，甚至并沒有意識(shí)到化學(xué)思維方式對(duì)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的重要性”。[15]而培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維的前提，是對(duì)化學(xué)思維含義的準(zhǔn)確建構(gòu)。

二、化學(xué)思維含義的初步建構(gòu)

普通心理學(xué)認(rèn)為，思維是人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的概括的、間接的反映，分析和綜合是思維的基本過(guò)程。[16]思維過(guò)程具體表現(xiàn)為比較、抽象與概括、具體化與系統(tǒng)化。思維有概念、判斷和推理三種互相聯(lián)系的主要形式，其中，概念是腦對(duì)現(xiàn)實(shí)的對(duì)象和現(xiàn)象的一般特征及本質(zhì)特征的反映形式，判斷是肯定或否定事物之間的某些關(guān)系，推理是從一個(gè)或數(shù)個(gè)已知判斷推出新的判斷。概念的形成往往要通過(guò)一定的判斷和推理過(guò)程，判斷是肯定或否定概念之間的聯(lián)系關(guān)系，而判斷的獲得通常又需要通過(guò)推理。在推理層面上，從一般到具體的推理是演繹推理，從具體到一般的推理是歸納推理，從具體到具體的推理是類比推理。思維的品質(zhì)包括廣闊性和深刻性、敏捷性和靈活性、獨(dú)立性和批判性、邏輯性和創(chuàng)造性等幾個(gè)方面。從已有的研究和實(shí)踐體驗(yàn)來(lái)看，普通心理學(xué)中有關(guān)思維的這些描述都適用于包括化學(xué)在內(nèi)的所有學(xué)科。

“化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。”[17]也就是說(shuō)，化學(xué)學(xué)科既研究物質(zhì)微觀上的組成與結(jié)構(gòu)，也研究物質(zhì)宏觀上的性質(zhì)與應(yīng)用，并且還能用自身特有的符號(hào)形式對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等進(jìn)行解釋或描述。美國(guó)1996年頒布的《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》就明確要求學(xué)生通過(guò)化學(xué)學(xué)習(xí)能夠在思維的“可觀察現(xiàn)象的宏觀世界；分子、原子和亞原子微粒構(gòu)成的微觀世界；化學(xué)式、方程式和符號(hào)等構(gòu)成的符號(hào)與數(shù)學(xué)世界”三大領(lǐng)域中“漫游”。[18]所以，化學(xué)學(xué)科獨(dú)特的思維形式，是從宏觀、微觀、符號(hào)三個(gè)視角認(rèn)識(shí)與理解物質(zhì)，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系。綜合已有研究和學(xué)科特點(diǎn)并參照其他學(xué)科的建構(gòu)方式可以認(rèn)為，化學(xué)思維是在哲學(xué)和辯證唯物主義的指導(dǎo)下，以物質(zhì)為中心，由動(dòng)作思維、形象思維和邏輯思維，經(jīng)驗(yàn)思維和理論思維相結(jié)合，從原子、分子層面上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，揭示其宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)，并用相應(yīng)的化學(xué)及數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和宏觀現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的特種思維?；瘜W(xué)思維的要素及其關(guān)系，如圖1所示。

圖1 化學(xué)思維的要素及其關(guān)系

在化學(xué)思維結(jié)構(gòu)中，物質(zhì)與其宏觀現(xiàn)象、微觀結(jié)構(gòu)、符號(hào)表達(dá)之間，或同一物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象、微觀結(jié)構(gòu)、符號(hào)表達(dá)之間存在著特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這些關(guān)系都可以借助于動(dòng)作（實(shí)驗(yàn)）思維、形象思維和邏輯思維以及經(jīng)驗(yàn)思維和理論思維進(jìn)行推演與轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)在宏觀、微觀、符號(hào)三大領(lǐng)域中的“漫游”。其中，宏觀現(xiàn)象可以通過(guò)感知器官或者借助于儀器獲得，包括與物質(zhì)物理性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的顏色、狀態(tài)、氣味，以及物質(zhì)在化學(xué)變化過(guò)程中生成沉淀、產(chǎn)生氣體或者是反應(yīng)物的消失、體系顏色的改變等等，這些宏觀現(xiàn)象具有生動(dòng)、直觀、可重現(xiàn)的特點(diǎn)；微觀結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子及其相互作用，如物質(zhì)由分子、原子、離子組成，原子由質(zhì)子、中子、電子組成，描述原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要有能層、能級(jí)、原子軌道和自旋方向四個(gè)方面，粒子之間的作用有離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、范德華力，等等；符號(hào)表達(dá)是指用有關(guān)符號(hào)表示與物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的宏觀現(xiàn)象或微觀結(jié)構(gòu)，如用原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子式、電子排布式或軌道表示式表示原子結(jié)構(gòu)，用分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示分子組成，用化學(xué)方程式、離子方程式、熱化學(xué)方程式或電極方程式表示化學(xué)反應(yīng)，用數(shù)形結(jié)合的方式表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程中物質(zhì)濃度、體系溫度、反應(yīng)速率等方面的變化，或元素原子半徑、電離能、電負(fù)性等性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增呈現(xiàn)的周期性變化，等等。

此時(shí)再考察我國(guó)化學(xué)思維的有關(guān)研究成果可以發(fā)現(xiàn)，其中許多都限于一般思維活動(dòng)，主要是思維品質(zhì)、思維過(guò)程或思維形式，而且還將思維過(guò)程中的分析、綜合、比較、抽象、概括等具體表現(xiàn)與判斷、推理、演繹、歸納、類比等思維形式相互并列，統(tǒng)稱思維方法。但凡能從一定程度上體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)屬性的思維邏輯，都可以納入以物質(zhì)為中心的“宏觀—微觀—符號(hào)”化學(xué)思維結(jié)構(gòu)之中。如“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途和制法—實(shí)驗(yàn)”的思維路線，可以歸屬“宏微結(jié)合”，其中，“結(jié)構(gòu)”屬于微觀層面，“性質(zhì)—用途和制法—實(shí)驗(yàn)”是物質(zhì)宏觀現(xiàn)象之間的聯(lián)系及其實(shí)現(xiàn)路徑。元素周期表中的“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”的關(guān)系，對(duì)應(yīng)著化學(xué)思維結(jié)構(gòu)中的符號(hào)、微觀和宏觀，元素周期表是化學(xué)學(xué)科特有的符號(hào)，元素周期表中的位置對(duì)應(yīng)元素原子的微觀結(jié)構(gòu)，原子的微觀結(jié)構(gòu)以及周期表所反映的元素性質(zhì)周期性變化規(guī)律可以作為元素宏觀性質(zhì)的判斷依據(jù)，元素的宏觀性質(zhì)又是原子微觀結(jié)構(gòu)或元素周期律的外在具體表現(xiàn)。

對(duì)于以物質(zhì)為中心的“宏觀—微觀—符號(hào)”化學(xué)思維結(jié)構(gòu)，畢華林曾用如圖2所示的以知識(shí)為中心的化學(xué)學(xué)習(xí)三重表征結(jié)構(gòu)圖表示，并稱其為三重表征思維方式。[19]在畢華林明確表述三重表征的化學(xué)思維形式之后不久，有人提出“宏觀—曲線—微觀—符號(hào)”四重表征的說(shuō)法。[20]認(rèn)為由于曲線與符號(hào)的意義相差甚遠(yuǎn)，所以應(yīng)該在宏觀、微觀和符號(hào)的基礎(chǔ)上引入“曲線”這一表征形式，構(gòu)成“宏觀—曲線—微觀—符號(hào)”的四重表征。四重表征的建立，是以高中《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中“水溶液中的電離、中和、水解”為研究對(duì)象，其中涉及一元酸（堿）稀釋過(guò)程中的pH曲線、酸堿中和滴定曲線、弱酸與弱酸鹽混合溶液中加入有關(guān)物質(zhì)時(shí)的濃度與時(shí)間關(guān)系圖等。由于研究對(duì)象的特殊性，便有了“曲線”表征的存在依據(jù)。其實(shí)，許多適合“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的對(duì)象，不一定有“曲線”相對(duì)應(yīng)，而且“符號(hào)”在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中的原意除了化學(xué)符號(hào)以外，還包含“數(shù)學(xué)世界”的成分，“數(shù)學(xué)世界”的含義相當(dāng)寬泛，“曲線”所對(duì)應(yīng)的“數(shù)”與“形”都是“數(shù)學(xué)世界”的重要組成部分。所以，“宏觀—微觀—符號(hào)”的三重表征是化學(xué)學(xué)科不同于其他學(xué)科最具特征的思維方式，或者說(shuō)，化學(xué)思維具有以物質(zhì)為中心的“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。

圖2 化學(xué)學(xué)習(xí)的三重表征

三、化學(xué)思維能力的培養(yǎng)策略

化學(xué)思維能力在化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中處于統(tǒng)攝地位，直接影響觀察、實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題解決等其他能力的實(shí)踐效果。[21]化學(xué)思維的含義決定了化學(xué)思維能力的培養(yǎng)，應(yīng)該加強(qiáng)一般思維的訓(xùn)練，重視三重表征的教學(xué)，同時(shí)還要注意學(xué)段或課程知識(shí)的遞進(jìn)關(guān)系。

1.加強(qiáng)一般思維的訓(xùn)練

由于一般思維是一切學(xué)科思維的基礎(chǔ)，所以學(xué)科教學(xué)首先要加強(qiáng)一般性思維的訓(xùn)練。就化學(xué)學(xué)科而言，實(shí)驗(yàn)是學(xué)科的基礎(chǔ)，許多化學(xué)概念和原理都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行揭示或驗(yàn)證。也就是說(shuō)，化學(xué)知識(shí)大多是基于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，或通過(guò)對(duì)感性材料的比較、抽象和概括，從而建立起有關(guān)的化學(xué)概念、判斷與推理，形成相應(yīng)的理性認(rèn)識(shí)。清晰的理性認(rèn)識(shí)又有助于對(duì)化學(xué)知識(shí)的深化理解，并便于運(yùn)用這些知識(shí)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)問(wèn)題的解決同時(shí)獲得新的知識(shí)。這其中涉及的思維過(guò)程中的分析、綜合、比較、抽象、概括等具體表現(xiàn)，以及判斷、推理、演繹、歸納、類比等思維形式，包括唯物辯證法和哲學(xué)觀對(duì)思維過(guò)程的適時(shí)指導(dǎo)，都是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力不可或缺的基本內(nèi)容。實(shí)踐表明，“激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣是培養(yǎng)思維能力的前提，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)是發(fā)展思維能力的突破口，教給學(xué)生科學(xué)的方法是培養(yǎng)思維能力的關(guān)鍵”[22]?；瘜W(xué)教學(xué)要注意創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將思維訓(xùn)練貫穿于化學(xué)教學(xué)的始終，促使學(xué)生在獲取化學(xué)知識(shí)的同時(shí)不斷提升自身的思維能力。

2.重視三重表征的教學(xué)

化學(xué)思維具有以物質(zhì)為中心的“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，要提高學(xué)生的化學(xué)思維能力，除了一般性思維訓(xùn)練以外，應(yīng)該重視三重表征的教學(xué)，幫助他們完成三重表征的意義建構(gòu)。關(guān)于三重表征的教學(xué)策略與宏觀、微觀、符號(hào)有著基本對(duì)應(yīng)的關(guān)系[23]：（1）切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)對(duì)宏觀現(xiàn)象的體驗(yàn)。化學(xué)教學(xué)通常是用化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象，進(jìn)而從物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行解釋，并揭示其中蘊(yùn)含的原理和規(guī)律，宏觀現(xiàn)象是微觀認(rèn)知的基礎(chǔ)，所以化學(xué)教學(xué)要盡可能借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)宏觀現(xiàn)象的體驗(yàn)。（2）合理使用微觀模擬，實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)的可視化。化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，而原子、分子是肉眼見不到的微觀粒子，為了不讓學(xué)生對(duì)化學(xué)微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)知停留在文字上，可以利用多種手段進(jìn)行微觀模擬，實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)的可視化。（3）深化理解符號(hào)意義，發(fā)揮符號(hào)表達(dá)的中介作用。符號(hào)是連接宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)的橋梁，為了使學(xué)生能更好學(xué)會(huì)化學(xué)思維，應(yīng)該充分發(fā)揮符號(hào)的中介作用，將符號(hào)學(xué)習(xí)與宏觀現(xiàn)象和微觀結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系在一起，必要時(shí)還應(yīng)該借助數(shù)學(xué)手段以增進(jìn)對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。（4）強(qiáng)化三者相互聯(lián)系，形成自動(dòng)轉(zhuǎn)化的意識(shí)和能力?；瘜W(xué)思維教學(xué)的最終目標(biāo)是使學(xué)生能自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)“宏觀—微觀—符號(hào)”的信息轉(zhuǎn)換，教師要?jiǎng)?chuàng)造性地使用教材，創(chuàng)建有利于學(xué)生運(yùn)用和掌握化學(xué)思維的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷增強(qiáng)自動(dòng)識(shí)別與轉(zhuǎn)化的意識(shí)和能力。

3.注意學(xué)段或課程知識(shí)的遞進(jìn)

處于不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)生，因?qū)W習(xí)內(nèi)容與水平的差異，其與三重表征對(duì)應(yīng)的化學(xué)思維水平也有不同，并遵循學(xué)習(xí)越深入、思維水平越高的總體遞進(jìn)趨勢(shì)。從化學(xué)知識(shí)的教育價(jià)值和學(xué)生心智的發(fā)展歷程來(lái)看，中學(xué)生化學(xué)思維的建立與發(fā)展過(guò)程大致需要經(jīng)歷奠基（九年級(jí)上學(xué)期）、初建（九年級(jí)下學(xué)期）、完善（高一學(xué)年）、深化（高二學(xué)年開始）四個(gè)階段[24]，并且與有關(guān)學(xué)段或課程知識(shí)之間存在明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

就高中階段而言，學(xué)生在高一學(xué)年的必修課程中，通過(guò)氧化還原反應(yīng)、電離與離子反應(yīng)、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、化學(xué)鍵等的學(xué)習(xí)，較大程度地豐富了關(guān)于物質(zhì)及其變化的微觀知識(shí)，學(xué)生能夠從氧化還原反應(yīng)與離子反應(yīng)的角度理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，從原子結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，從化學(xué)鍵的角度看待物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)和能量變化的關(guān)系，這樣學(xué)生就能建立起比較完善的三重表征的化學(xué)思維，實(shí)現(xiàn)三重表征之間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。進(jìn)入高二學(xué)年的選擇性必修課程學(xué)習(xí)以后，學(xué)生將在教師的引導(dǎo)下，自覺運(yùn)用“三重表征”思維進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)與研究。如在“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊，從化學(xué)反應(yīng)與能量，化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率，以及水溶液中的離子反應(yīng)與平衡等方面，探索化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用；在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊，又以微粒之間不同的作用力為線索，研究不同類型物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律，豐富物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，等等?；瘜W(xué)教學(xué)應(yīng)該注意學(xué)段或課程知識(shí)的遞進(jìn)關(guān)系，并結(jié)合相應(yīng)的學(xué)段或課程知識(shí)開展三重表征的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生形成對(duì)應(yīng)的“宏觀—微觀—符號(hào)”信息轉(zhuǎn)換水平，同時(shí)獲得化學(xué)思維能力的逐級(jí)提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅云霞，陸軍.核心素養(yǎng)背景下有關(guān)思維能力的幾個(gè)基本理解[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2017（11）：39-42.

[2]丁文楚.試論化學(xué)思維呆板性[J].教學(xué)與管理，1992（3）：59-60.

[3]譚建民.中學(xué)化學(xué)思維培養(yǎng)策略初探[J].化學(xué)教學(xué)，2005（3）：17-18.

[4]張逵.中學(xué)生化學(xué)思維障礙的形成及矯正策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2007（10）：28-30.

[5]錢華.淺談中學(xué)生化學(xué)思維障礙的表現(xiàn)及突破[J].化學(xué)教學(xué)，2010（3）：25-29.

[6]陳茂林.淺議學(xué)生化學(xué)思維模型的建立[J].化學(xué)教學(xué)，1994（2）：42-43.

[7]駱仁新.對(duì)數(shù)學(xué)—化學(xué)思維能力培養(yǎng)問(wèn)題的探討[J].化學(xué)教育，2001（7/8）：37-39.

[8]廖正衡.略論化學(xué)思維方法[J].化學(xué)教育，1996（1）：11-15.

[9]楊新生.運(yùn)用唯物辯證法提高學(xué)生化學(xué)思維能力[J].教學(xué)與管理（理論版），2002（12）：68-69.

[10]姜紅.用哲學(xué)觀建立化學(xué)思維[J].中學(xué)化學(xué)，2017（7）：1-3.

[11]喻祖?zhèn)?如何培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，1995（10）：8-9.

[12]盛云林.淺談學(xué)生化學(xué)思維素質(zhì)的培養(yǎng)[J].科學(xué)教育，1997（3）：27-29.

[13]顧建辛.化學(xué)思維能力結(jié)構(gòu)及其培養(yǎng)[J].課程·教材·教法，1998（11）：39-43.

[14]林崇德.中學(xué)生能力發(fā)展與培養(yǎng)[M].北京：北京教育出版社，1992：8-9.

[15]畢華林，萬(wàn)延嵐.當(dāng)前國(guó)際化學(xué)課程改革的發(fā)展動(dòng)向及啟示[J].比較教育研究，2015（9）：79-84.

[16]曹日昌.普通心理學(xué)（合訂本）[M].北京：人民教育出版社，1987：252-286.

[17]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017：1.

[18]國(guó)家研究理事會(huì).國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1999：217.

[19]畢華林，黃婕，亓英麗.化學(xué)學(xué)習(xí)中“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的研究[J].化學(xué)教育，2005（5）：51-54.

[20]劉彩燕.高中化學(xué)概念的四重表征教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].廣州：華南師范大學(xué)，2009.

[21]陸軍.高中學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力的要素及培養(yǎng)策略[J].教學(xué)與管理（中學(xué)版），2014（10）：51-53.

[22]畢華林，盧巍.試論化學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)[J].化學(xué)教學(xué)，1999（1）：14-17.

[23]張丙香，畢華林.化學(xué)三重表征的含義及其教學(xué)策略[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2013（2）：73-76.

[24]楊梓生.對(duì)“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征思維及其培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)[J].中小學(xué)教材教學(xué)，2015（7）：55-58.