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        化學(xué)常規(guī)教學(xué)中學(xué)生思維的培養(yǎng)

        2019-09-10 15:51:26唐成亮
        關(guān)鍵詞:常規(guī)教學(xué)思維能力化學(xué)

        唐成亮

        【摘要】 ?思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)永不過(guò)時(shí)的話題。如何在日常教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提高課堂有效性,是教師孜孜以求的目標(biāo)。本文結(jié)合自己在日常教學(xué)中的實(shí)際,談?wù)勗诨瘜W(xué)常規(guī)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的幾點(diǎn)做法。

        【關(guān)鍵詞】 ?化學(xué) 常規(guī)教學(xué) 思維能力 培養(yǎng)

        【中圖分類號(hào)】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? 【文章編號(hào)】 ?1992-7711(2019)15-135-02

        一切化學(xué)概念、化學(xué)定律和原理僅就其實(shí)質(zhì)而言,都是化學(xué)思維的結(jié)果,他們的形成都離不開(kāi)化學(xué)思維能力。學(xué)生個(gè)體抽象思維能力之所以存在差異,是源于不同表現(xiàn)形式的思維品質(zhì)。善于深入到化學(xué)事物的本質(zhì),抓住化學(xué)事物的核心,揭示化學(xué)現(xiàn)象的根本原因及其后果,是衡量學(xué)生思維品質(zhì)深刻性與否的重要標(biāo)準(zhǔn),也是決定化學(xué)思維能力高低的一個(gè)重要因素。本文結(jié)合自己在日常教學(xué)中的實(shí)際,談?wù)勗诨瘜W(xué)常規(guī)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維的幾點(diǎn)做法。

        一、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索培養(yǎng)創(chuàng)新思維

        化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中一種最有效的教學(xué)形式,其中蘊(yùn)藏著大量豐富的知識(shí)和疑問(wèn),只要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察,積極思考,就能獲得大量的知識(shí)。無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生實(shí)驗(yàn),還是家庭小實(shí)驗(yàn),只要觀察能入木三分,深層次思考,總是有取之不盡的創(chuàng)新素材。一般從以下角度思考:實(shí)驗(yàn)是否符合綠色化學(xué)教育;實(shí)驗(yàn)方案是否完整、科學(xué);如何解釋實(shí)驗(yàn)中“異常”現(xiàn)象;能否改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,能否尋找實(shí)驗(yàn)的替代品等。例如,銅與濃硫酸反應(yīng),加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液呈黑色;按教材中演示實(shí)驗(yàn),把制得的乙烯直接通入酸性高錳酸鉀溶液或溴水中驗(yàn)證它的化學(xué)性質(zhì),真是“跳進(jìn)黃河洗不清”。制乙烯實(shí)驗(yàn)中溶液呈黑色是由于濃硫酸什么性質(zhì)所致?

        又如在講二氧化硫時(shí),從其組成與結(jié)構(gòu)可以斷定它是一種酸性氧化物,那么將其通入紫色石蕊試液中的現(xiàn)象會(huì)是怎樣呢?學(xué)生演繹出紫色石蕊試液變紅的結(jié)論。結(jié)論是否正確,請(qǐng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行判斷。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與他們的判斷不一致時(shí),強(qiáng)烈地激發(fā)了他們的好奇心,思維呈現(xiàn)出積極活躍的狀態(tài)。此時(shí),教師再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生回憶氯氣通入紫色石蕊試液的現(xiàn)象,從而分析二氧化硫和氯氣的漂白原理有何不同,二者的穩(wěn)定性有何不同,最終獲得求知與探索的極大滿足。

        實(shí)驗(yàn)探索是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)、探索化學(xué)知識(shí)及其規(guī)律。

        例如在教學(xué)“過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)”時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生作如下探索:

        第一步:在試管1中加入一藥匙過(guò)氧化鈉粉末,加入5mL水,用帶火星的木條伸入試管口,通過(guò)觀察木條能否復(fù)燃來(lái)檢驗(yàn)放出的氣體是否為氧氣。

        設(shè)問(wèn)1:試管1中殘留的是什么溶液?(學(xué)生齊聲回答是NaOH溶液。)怎么知道這是NaOH溶液?(學(xué)生聯(lián)想到上節(jié)課Na與水反應(yīng)時(shí)曾用酚酞試液來(lái)證明反應(yīng)產(chǎn)物為NaOH,所以很快有同學(xué)回答滴加酚酞試液。)

        第二步:向試管1中滴加酚酞試液,溶液變紅。(同學(xué)們露出了微笑。)再用手搖動(dòng)試管,紅色很快褪去。(大家傻了眼。)

        設(shè)問(wèn)2:酚酞試液的紅色為什么會(huì)褪去?(學(xué)生思考一段時(shí)間后,有個(gè)別同學(xué)回答未反應(yīng)完的Na2O2具有漂白性。)

        第三步:另取試管2加入少量濃NaOH溶液,再滴入酚酞試液,酚酞變紅。用力搖動(dòng)試管,紅色褪去。(同學(xué)們顯示出疑惑的神情。)

        設(shè)問(wèn)3:濃的NaOH溶液也有漂白性嗎?(部分同學(xué)搖搖頭,也有部分同學(xué)點(diǎn)點(diǎn)頭。)

        第四步:將試管2中的溶液用水稀釋,溶液又變紅。(同學(xué)們有點(diǎn)驚奇。)

        設(shè)問(wèn)4:這說(shuō)明了什么?(部分學(xué)生回答,NaOH沒(méi)有漂白性。老師作解釋。)若將試管1中溶液也用水稀釋,你們認(rèn)為會(huì)有什么現(xiàn)象呢?(部分同學(xué)回答溶液會(huì)變紅。)

        第五步:用水將試管1中溶液稀釋,溶液不變紅?。ù蠹业纱罅搜劬Α#?/p>

        設(shè)問(wèn)5:為什么試管1中的NaOH溶液稀釋后不變紅呢?(學(xué)生思考后,一致回答Na2O2有漂白性。)

        設(shè)問(wèn)6:在水過(guò)量的情況下,Na2O2會(huì)沒(méi)有反應(yīng)完而存在于溶液中嗎?(同學(xué)們愕然,并積極思考。有同學(xué)提出,可能有別的氧化性物質(zhì)生成。鼓掌肯定。)

        設(shè)問(wèn)7:這種氧化性物質(zhì)可能是什么?能否從Na2O2和H2O的組成作出大膽的推測(cè)?(學(xué)生討論,有同學(xué)認(rèn)為可能Na2O2和H2O發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng),生成了H2O2,而H2O2有漂白性。)

        設(shè)問(wèn)8:已知MnO2是H2O2分解的催化劑,誰(shuí)能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述推測(cè)的準(zhǔn)確性?(很快有學(xué)生作出正確回答。)

        第六步:在試管1中加入少量MnO2粉末,并將帶火星的木條伸入試管內(nèi),木條復(fù)燃。(同學(xué)們恍然大悟。)

        設(shè)問(wèn)9:Na2O2的漂白作用類似于學(xué)過(guò)的哪一種物質(zhì)?若在紫色石蕊試液中加入少量Na2O2可能看到什么現(xiàn)象?

        通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)探索,學(xué)生不但對(duì)Na2O2的漂白作用有了更深刻的理解,而且學(xué)會(huì)了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)去探究、發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題,使自己的問(wèn)題解決能力得到提高。用這種方法去研究化學(xué)問(wèn)題,可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。

        二、通過(guò)“多維發(fā)散”培養(yǎng)學(xué)生思維

        多維發(fā)散是指在研究問(wèn)題時(shí),從某一信息(知識(shí)點(diǎn))出發(fā),通過(guò)多角度、多層次、多形式的命題變換,向四面八方擴(kuò)散開(kāi)去,形成立體的思維網(wǎng)絡(luò),從而產(chǎn)生很多新問(wèn)題、新信息的思維。

        例如,在學(xué)習(xí)SO2時(shí),我們讓學(xué)生練習(xí)下面的題目:

        SO2和Cl2都具有漂白性,若將等物質(zhì)的量的這兩種氣體同時(shí)作用于潮濕的有色物質(zhì),可觀察到有色物質(zhì)( ? ? )

        A.立即褪色 ? ?B.慢慢褪色 ? ? C.先褪色,后復(fù)原 ? ?D.顏色不變

        很多同學(xué)都選擇了A,但實(shí)際答案是D,當(dāng)我們公布答案時(shí),很多同學(xué)還是有疑惑的。

        我們不妨對(duì)此題作如下分析發(fā)散:

        發(fā)散一:在一定量的品紅溶液中,先通入足量的SO2,再通入等物質(zhì)的量的Cl2,液的顏色變化為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

        發(fā)散二:在一定量的品紅溶液中,先通入足量的Cl2,再通入等物質(zhì)的量的SO2,溶液的顏色變化為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

        發(fā)散三:在一支盛有1/3水的試管中,先通入足量的SO2,后通入等物質(zhì)的量的Cl2,再滴加品紅溶液,溶液顏色變化為 ? ? ? ? ? ? ? 。

        發(fā)散四:在一支盛有1/3水的試管中,先通入足量的Cl2,后通入等物質(zhì)的量的SO2,再滴加品紅溶液,溶液顏色變化為 ? ? ? ? ? ? ?。

        發(fā)散五:在一支盛有1/3水的試管中,同時(shí)通入等物質(zhì)的量的SO2和Cl2,再滴加品紅溶液,溶液的顏色變化為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

        發(fā)散六:在上面五種情況中,將品紅溶液換成紫色石蕊試液,溶液顏色變化情況又將如何?

        這樣一發(fā)散,同學(xué)們的思維就會(huì)“萬(wàn)馬奔騰”。因此,在化學(xué)教學(xué)中,通過(guò)問(wèn)題的設(shè)計(jì),即讓學(xué)生形成強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)、不斷追蹤問(wèn)題的解決過(guò)程、努力探尋解決問(wèn)題的不同方法,能有效地培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力。

        三、通過(guò)“反過(guò)來(lái)做”培養(yǎng)學(xué)生逆向思維

        逆向思維也叫反向思維,它是背逆通常思考問(wèn)題的方法尋求解決問(wèn)題的一種思維方式。在化學(xué)教學(xué)中,我們也可以有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行逆向思維訓(xùn)練。例如,在學(xué)習(xí)了《原電池》以后,學(xué)生知道原電池中活潑的金屬作負(fù)極,相對(duì)不活潑的金屬作正極。在這基礎(chǔ)上,老師可提出下列問(wèn)題:“能否設(shè)計(jì)出以較活潑的金屬作正極,不活潑的金屬作負(fù)極的原電池呢?”許多學(xué)生認(rèn)為不可能設(shè)計(jì)出這樣的原電池。但也有學(xué)生通過(guò)對(duì)原電池構(gòu)造和反應(yīng)原理的深入思考,提出電極不變時(shí),可以用改變電解質(zhì)的方法來(lái)改變電流方向,從而提出了以下方案:(1)鎂、鋁作電極,浸入NaOH溶液中,鎂的金屬活動(dòng)性比鋁強(qiáng),但鎂不能跟NaOH溶液反應(yīng),所以鋁作負(fù)極,鎂作正極。(2)鐵、銅作電極,浸入濃HNO3中,鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng),但鐵在濃HNO3中鈍化,所以銅作負(fù)極,鐵作正極。逆向思維可以使人想到許多按常規(guī)思維想不到的東西,它是發(fā)明、創(chuàng)造的重要思維方法。

        在氧化還原方程式的配平教學(xué)中,通常都是從氧化劑和還原劑的配平開(kāi)始。但是,當(dāng)配平反應(yīng)物(氧化劑或還原劑)中的一種元素出現(xiàn)幾種變價(jià)的氧化-還原方程式時(shí),如從反應(yīng)物開(kāi)始配平則有一定的難度,若從生成物開(kāi)始配平,則問(wèn)題迎刃而解。例如:P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4。這一反應(yīng)特點(diǎn)是反應(yīng)前后化合價(jià)變化較多,在配平時(shí)可選擇變化元素較多的一側(cè)先確定反應(yīng)計(jì)量數(shù)。本題生成物一側(cè)變價(jià)元素較多,且產(chǎn)物Cu3P的化合價(jià)都是降價(jià),只有H3PO4中的化合價(jià)是升高的,故選右側(cè)先配平。依照電子守恒法采取從右向左配平方法(逆向配平法)。P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4中,Cu3P的系數(shù)為5,H3PO4的系數(shù)為6,其余觀察配平。結(jié)果為:

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

        在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到一些有機(jī)合成題的解題思路都是通過(guò)逆向思維來(lái)完成解題的。由于篇幅所限,這里就不再舉例。

        教師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、探索化學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中,經(jīng)常進(jìn)行這種逆向而行的訓(xùn)練方法,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。

        [ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

        [1]蘇菲男,王后雄.試論化學(xué)教學(xué)中學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng).化學(xué)教與學(xué)2013年第2期8-9,17.

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