让“有序思维”成为化学学习中的常态思维.doc

让“有序思维”成为化学学习中的常态思维摘要：为使学生的思维结构变得有序，在教学实践中进行了探索，从新授知识、复习知识、习题训练三方面引导学生有意识地运用有序思维来突破知识难点、梳理知识网络、解决具体问题。关键词：有序；有序思维；化学学科思想所谓“有序”是指系统由低一级的结构转变为高一级的结构。所谓有序思维，是指思考和解决问题时按照一定的程式（如特定的顺序、线索、条理、步骤和规律）逐步推进的一种思维方法。有序思维是解开“化学乱麻”的关键，那么如何培养学生的有序思维，并使之贯穿于整个高中化学学习的始终，成为化学思维的常态？笔者在高中化学教学实践中进行了探索，从新授知识、复习知识、习题训练三方面引导学生有意识地运用有序思维来突破知识难点、梳理知识网络、解决具体问题。一、运用有序思维突破知识难点自年秋江苏省进入新一轮课程改革后，化学教材也发生了翻天覆地的变化，其中的一种变化是：教材对元素化合物知识的处理，突破了传统的物质中心模式，不再追求从结构性质存在、制法、用途等方面全面系统学习，而是从生活出发，将性质的学习融入有关的生活现象和社会问题中去。教材的这种编排有利也有弊，弊端就是给化学教学带来了一定的“无序”。布鲁姆说过：“获得的知识，如果没有完整的结构将它们联系在一起，那是一种多半会被遗忘的知识，活用不起来的知识。”因此，当学生开始学习高中化学的第一节课时，教师就要郑重其事地告诉他们：化学理论抽象、内容繁琐，要想学好化学除了必须付出艰苦的努力外，还要讲求科学的思维方法，其中很重要的一种就是“有序思维”。有序思维能使我们大脑的思维结构与化学知识内部结构的有序性相兼容，从而克服理解困难，举重若轻，实现顿悟。化学中“有序思维”的“序”，从宏观上讲就是化学学科思想：如分类思想、结构决定性质、性质决定用途的思想、由特殊到一般再到特殊的思想、提出假设实验探究等；从微观上讲就是事物变化的顺序、反应顺序、操作顺序、排列顺序及计算顺序等。在学习新知识时，很多知识点看似“无序”，实则是一脉相承的，如果能将这种“无序”理顺，纳入完整的知识结构中去，实现“有序”，化学学习就会变得轻松快乐。例如，学生刚学电化学时，往往无法正确判断电极名称，总是把正、负、阴、阳极混淆颠倒，在书写电极方程式时，更是错误百出。电化学一直是学生难以突破的学习难点，其本质原因是学生未能将电化学中各种纷繁复杂的变化纳入到氧化还原反应的范畴中去，造成思维无序混乱。由于原电池、电解池的本质就是氧化还原反应，因此对原电池、电解池的求解不妨按氧化还原反应的思维序列进行求解。具体如下图所示：原电池的工作原理就是将一个自发的氧化还原反应分割为两个半反应（氧化反应、还原反应）分别在不同地（负、正两电极）同时进行，负极所失电子沿导线传导定向流入正极，从而产生电流。理论上任何一个自发的氧化还原反应都可以分割为两半反应，设计为原电池。而电解池的作用则是将电能转化为化学能。电解池的阴极上发生还原反应，阳极上发生氧化反应，任何能从阴极上取去电子的还原反应都可能在阴极上进行，任何放出电子的氧化反应都可能在阳极进行。这也就意味着不管反应是否自发，只要是氧化还原反应都可能在电解中完成。若电解池的阳极材料是惰性材料，则阳极上进行的氧化反应就是溶液中的阴离子到阳极表面失去电子的过程，阴极上进行的还原反应就是溶液中的阳离子到阴极表面得到电子的过程。若溶液中同时存在几种阴、阳离子，那么阴、阳离子到电极上放电就有一个先后的顺序了。归纳为氧化还原反应，则是阴离子（阳离子）失（得）电子能力的强弱顺序了。在相同条件下，阴离子失电子能力越强，即阴离子的还原性越强，则越先在阳极失电子；反之，阳离子得电子能力越强，即阳离子的氧化性越强，则越先在阴极得电子。通过以上分析，将电化学纳入到氧化还原反应体系中去，即将低一级的结构转变为高一级的结构，实现思维的“有序”，能轻松突破知识难点，感受学习的快乐。二、运用有序思维梳理知识网络在平时的阶段性复习或进入高三后的系统性总复习中，运用有序思维来梳理知识网络就显得尤为重要了。大家也许到中药铺买过药，你到那里随便说一种药，店员就能很快找到并交给你。因为这些中药都是按照一定规律分门别类地存放，非常便于提取。对于人脑来说，这种存储方法就是知识的结构化存储方法，通过这种科学方法，学生的知识结构就会得到优化改善，遇到问题需提取相关知识时，就能根据其内容的归属关系和分类关系迅速做出反应，思路清晰、得心应手。例如我们在复习元素化合物知识时，把每一种元素的单质及化合物作为知识点，分别从立方体的轴、轴、轴三个方向将点串联成线，任意两轴组合成面，三轴组合成立体。轴是以物质分类（气态氢化物单质氧化物氧化物对应水化物相应含氧酸盐）为序列；轴是以结构性质存在、制法、用途为序列；轴以元素族（同族元素的相似性和递变性）为序列。以硫元素为例，可得如下氧族元素的立体知识结构图：其中，轴中的“性质”自身又有内在序列，性质包括物理性质和化学性质。物理性质主要指：色、态、味、密度、熔沸点、溶解度；化学性质主要指：可否与金属、非金属、水、氧化物、酸、碱、盐、有机物发生反应，或者简单归结为酸碱性、氧化还原性、稳定性等。另外，图中轴、轴、轴也可按照其他序列重新编排。如轴可按中心元素化合价的递增（减）为序列，轴可按同周期元素的递变性为序列。总之，教师要善于引导学生用多种方式、从多个维度对知识进行纵向、横向的归纳整理，明确内容的归属关系和分类关系，实现知识结构内化为认知结构。三、运用有序思维解决具体问题解题的有序实为思维有序，只有充分掌握事物变化的顺序才能找到正确的内在关系，从而准确快速地解决问题。例题：将 通入含 的溶液中将 通入含 的溶液中，这两个反应可用同一个离子方程式吗？经过分析可知，反应过程中充当氧化剂，还原性离子有两种：和，解决本题的关键是分清先与哪种离子反应。根据氧化还原反应的先后顺序：当同种氧化剂与不同还原剂反应时，还原性强的还原剂优先反应。由于的还原性强于，所以先与反应，当全部反应完后，再与反应。经过计算，若全部被氧化需要消耗，若的全部被氧化需要消耗。这种数量关系，可用一个简单的数轴来表示如下：因此，例题中的两处反应不可用同一个离子方程式来表示，中离子方程式可表示为：；中离子方程式可表示为： 。本题可作变式训练：若将 通入含 的溶液中，其离子方程式是怎样的？根据氯气的物质的量及数轴所示反应序列，不难写出其离子方程式为： 。本题的解法称为数轴法或称为取值范围讨论法，它是由过量计算演变和发展而来的一种题型，所根据的化学原理是：涉及的化学反应（按一定顺序进行）至少有个，由于反应物间相对含量不同，导致产物也不同，如多元酸与碱反应、过氧化钠与碳酸氢钠共热、氯气和氨气反应等。取值范围计算题常用讨论法解题，讨论法充分运用了分类讨论的思想，分类讨论按一定的顺序进行，因此取值范围计算归根结底仍是有序思维的具体应用。有序思维的培养不是一蹴而就的，必须始终贯穿于整个高中化学的教学过程中。教师在日常教学中要做到“备课时，备有序思维；讲课时，教有序思维；回授时，导有序思维”，但切记不能使学生生