化学学习论活动1

浅谈化学学科中思维方式的培养 作为一门以实验为基础、以发展学生的科学探究能力、培养学生的科学素 养为目的的学科，学生在初接触化学学科时，日常生活中习以为常的东西一下 子以科学观念的姿态涌现出来，在感到新奇的同时，以往直线性的思维方式与 单一的思维层面突然就变的不再适应。如何使学生构建科学的思维体系、把握 科学的化学学习方法就是贯穿初中化学学习全过程的重要任务。 一、明确化学学科研究的方向性，了解化学问题，确定化学学习过程中的 思维方向。 学生在初接触化学时，根本不明白化学学习要做什么，能做什么。如果不 能先帮助学生明确化学学科的任务与研究对象，学生的思维就没有明确的指向， 连瞄准都做不好，学习起来当然也是糊里糊涂。这也就是为什么同为理科而学 生面对化学总是有些不知所措，搞不懂自己学不好的原因。所以在入门阶段， 我们需要通过大量的生活实例来帮助学生建立初步的化学印象，引导学生理解 底什么样的问题是我们要研究的问题，我们研究问题时要探讨的是哪个层面上 的问题。第一堂课上，我列举日常生活中常见的现象，比如：用自来水烧开水 的时候，壶底会出现白色的渣子，天长日久，壶底会出现坚硬的厚厚的白色结 块。这是什么东西呢？为什么会出现呢？怎样能把它们除去呢？喝茶的茶杯尽 管经常用水清洗但时间长了会出现黄色的斑渍，这是什么东西呢？怎样清洗茶 杯可以光亮如新呢？我们天天都要用到的各种各样的塑料制品是怎样制成的呢？ 由这些问题，学生慢慢理解到，我们生活中所见、所用的各种东西原来都是化 学研究的对象，化学中我们把它们都 称为物质。而化学研究的侧重点是这些物 质在性能方面的特性、优缺点、应用等。化学研究的目的就是要在认识物质的 过程中不断创新，让生活更方便美好。这个过程要循序渐进，只有大量的实例 在脑海中堆积起来形成观念，才能为学生的思维指向打好基础，让学习的思路 变得清晰起来。 二、把握化学概念的理解与应用，教学生学会类比，培养从具体到抽象、 从理论到实践的逻辑思维方式。 准确把握化学概念是化学学习的基础。化学学科不同与其它理科的关键就 在于概念的学习。突破化学概念，利用直观性强、现象鲜明的实验是一个很好 的方式，但这只适用于关于物质特性方面的概念分析。尤其在初三刚接触化学 的阶段，一些理论性较强、关于微观结构领域的无法直接感知的，例如刚入门 时的化学变化与物理变化，到元素与原子、分子的描述、从相对质量的表示方 法，到质量分数的含义、从质量守恒定律到化学方程式与化学式和化合价 面对纷至沓来的一系列的化学概念，不能好好把握就不能正确应用，这也正是 大部分学生感觉头痛的“爱学化学却学不好”的原因所在，久而久之信心慢慢减 弱，兴趣也就慢慢消失了。此时就需要教师引导学生充分利用已有的生活经验 与知识储备，学会类比，为抽象的概念找到具象的依托，为无法感知的状态提 供想象的实体。例如在描述化学反应的实质时，先通过学生已经理解的肉眼无 法看到的微粒可以借助显微镜进行观察的经验，我们提出物质的微粒观，这个 过程我把它比方为在地上可以看到的一个一个的人，到了高空在飞机上却只能 看到连绵成片的景象，让学生把我们所能够观察到的宏观物质的印象与它内在 的微观结构联系起来，然后通过实例分析训练让微粒观成为学生自己的认识角 度，这时再具体探讨化学反应的实质。在水的三态变化与电解水两个实例中， 我通过对比二者变化的条件与结果，让学生体会到物质是否发生化学变化关键 是看这个过程中构成这种物质的微粒有没有被破坏，重新组合成新的物质微粒。 这样，在理解化学变化的实质是“化学反应过程中，分子分成原子，原子重新组 合”的概念就比较明确，也为今后理解化学变化过程中的质量守恒打下了好的基 础。而学生在这个过程中学到的不仅仅是这个概念本身，培养起来的应该是从 微粒角度认识物质、理解物质变化过程的抽象思维能力。 而逻辑思维的分析与推理正是解决化学问题必备的能力。所以当学习完理 论概念后，如何应用概念去分析问题、解决问题呢？在观察了电解水的实验现 象之后，我提出问题：电极两端产生的气体体积比约为 2：1 ，根据水分子的结 构，你认为这两种气体分别是什么？体积大的可能是哪种气体呢？并出示一条 信息：同温同压下，同体积气体中所含分子个数相等。这样，学生在理解水分 子中含有氢、氧原子而且个数为 2：1 的情况下，大多数同学能得出正确的结 论，而无法得出正确结论的同学则是在知识的迁移中概念应用不到位的表现， 此时再通过概念的重新巩固与新信息的接受与运用方法的指导，让学生明确化 学问题分析中的思维过程，从而养成正确的学习思路，认识到学习化学的重要 途径和方法是根据已有的知识，进行大胆猜想与假设，而最终又可以通过实验 帮助我们验证猜想：即了解到氢气与氧气的验证方法。 三、复习阶段整体性思维、跨度式思维与综合集成式思维的培养，是全面 提高学生化学学科思维水平的重点。 我们通过化学概念的学习，使学生对化学这门科学的知识有所掌握，逐渐 培养学生的微粒观、变化观、能量观等化学观念，而通过适当的归纳与总结方 法的训练引导学生实现思维的整体性与跨度性是必需的，并且是很重要的。综 观学生的学习过程，他们的思维水平处在分散、单一的层面，缺乏对综合问题 的整体分析能力和跨越式的思维能力，这也是学生分析问题时的最大障碍，如 何解决这个问题，是全面提高学生思维水平的关键所在。例如在酸碱盐的问题 分析时，如何灵活运用各自性质综合处理复分解反应的相关问题呢？ 例：金属（La）的活动性比锌强，它的氧化物为 La2O3，其对应的碱为 La(OH)3，难溶于水，而 LaCl3 可溶于水。下列各组中的物质难以直接反应而 制得 LaCl3 得是（ ） A、La HCl B、La2O3+HCl C、La(OH)3+HCl D、La(OH) 3+MgCl2 题目中综合了酸碱盐之间的反应条件的考察，学生必须通过每条信息的分 析得出相应的结论，比如活动性比锌强证明可以与酸反应，氧化物化学式说明 其化合价为3 价，难溶性的碱说明不能与盐发生复分解反应，最后依次判断 结论的正误。而如果思维单一，不能对所有的信息加以整合，面对这样的问题 就往往束手无策，迷迷糊糊。 在溶解度的相关问题分析上，集中体现了逻辑推理中概念的整体性与知识 点问题相关的跨越性思维方式，这样在解决问题时就应该是有理有据，大胆预 测与实验验证相结合。例如： 在一个大萝卜上挖个大坑，向其中注入饱和食盐水，一段时间后将食盐水 倒出，在相同的温度下，发现倒出的溶液还可以溶解少量食盐，这说明倒出的 溶液：（ ） A、是饱和溶液 B、是不饱和溶液 C、氯化钠溶解度升高 D、氯化钠 溶解度降低 在分析这个问题时，我引导学生先思考相关的概念：饱和溶液、溶解度及 相关因素，从而明确了这个过程是从饱和溶液变为了不饱和溶液，从根本上找 出解决问题的突破口，然后思考温度不变溶解度不变这一原理，最终找到溶液 变为不饱和的原因是溶剂的增加，然后再分析有没有这个可能，学生想到了萝 卜中富含水分，这样整个问题的分析就完整了。这个过程看似复杂，实际是重 在培养学生的整体思维能力，能力提高了，也就什么问题都能分析了，是“磨刀 不误砍柴工”。 而学生思维能力的提高，具体体现在对待综合问题的集成式思维方式上。 例如： 将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应的化学方程式表示为： 3CuO+2Al=3Cu+Al2O3。反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取 少量反应后的固体，加入足量的稀硫酸，充分反应后，将铁片插入溶液中，下 述现象中能够说明氧化铜没有完全反应的是（ ） 1、加入稀硫酸后有气泡生成 2、加入稀硫酸后没有气泡生成 3、加入稀硫酸后溶液中有红色不溶性物质。 4、插入溶液中的铁片表面 有红色物质析出。 A、只有 4 B、2 和 3 C、3 和 4 D、1 、3 和 4 要准确选择，就需要明确问题所要求的氧化铜过量的相关反应。氧化铜过 量，则加入稀硫酸时二者反应生成物为硫酸铜溶液，其现象则表现为溶液变为 蓝色。这是其它物质都无法实现的现象。学生只有在明确了溶液变蓝的现象为 氧化铜过量，则针对各个现象所确定的反应物的选择也就轻而易举了。 四、在化学学习中，积累了足够的科学概念后的灵感式思维方式所体现的 非逻辑思维的应用则是学生在解决新问题时必备的素质。 例如： 根据下列化合物与单质相互转化的关系回答： 化合物甲 单质 Y 单质 X 化合物乙 1、若乙的溶液是浅绿色，Y 是红色固体，则 X 是 _，如： （用化学方程式表示）_。 问题中关于物质种类的推断首先应该通过已有的物质相关性质的了解来确 定，这样我们能够得出浅绿色溶液中必含 Fe2+，而作为单质的红色固体只能时 金属铜，面对这两种物质，能不能由此直接联想到相关的反应类别呢？在具备 了基本的知识储备的情况下，学生应该能够比较容易的联想到金属铁与铜的盐 溶液反应制取金属铜的过程了，这样问题就解决了。而当面对化合物乙为气体 的问题时，对于制取金属铜的氧化还原反应过程的把握成为灵感凸现的突破口。 当我们想到此类过程，则引出相关的具有还原性的