淺談在化學教學中如何培養學生的“學科思維”

蔡清溶

摘要：在化學教學中通過化學語言、化學原理、化學計算、化學實驗等方式來培養學生的“學科思維”。讓學生能以“事半功倍”的效率來掌握本學科知識。

關鍵詞：化學教學；培養；學科思維

中圖分類號：G633文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2015）06-0032-02

從事多年一線教學工作的教師，不難發現任何一門學科都有其獨到的“學科思維”。只要你把握了這一科的“學科思維”，學好這一科就變的信手拈來、游刃有余。

那么，什么是學科思維呢？簡而言之就是：學這一科特有的思維方式和學好這一學科最精準的方法。就化學科而言，“學科思維”的培養大體可以從以下幾個方面入手：化學語言、化學原理、化學計算、化學實驗。

一、通過化學語言來培養學生的“學科思維”

思維的周密性要靠語言的準確性來體現，思維的邏輯性要靠語言的層次性來體現，思維的豐富性則要靠語言的多樣性來體現?？傊季S必須以語言為載體。

1、化學科里的語言有其非常獨到的一面——就是可以利用“顧名思義”的方法來消化大部分的化學概念、定義等。如“化合反應”“分解反應”可以這么告訴學生“通過發生化學反應，把原來多種的物質結合在了一塊，這就是化合反應；通過化學反應把原來只有一種的物質分離成了好幾種物質，這就是分解反應。再如高中有機物中的“取代反應”可以這么對學生說：把原來的某一個原子取下來，用其他的原子（分子）替代上去……化學科的學習中，這種“顧名思義”的化學語言特別多。這里明顯地體現出了教師在教學中要如何應用準確的、豐富的語言來培養學生的學科思維。

2、語言的層次性也是化學語言的一大特點。有些化學定義隱含的內涵與外延，是要通過層層的推敲才能準確把握的。如“溶解度”這個概念，指在一定的溫度下、100g的溶劑（水）里、溶解某種物質達到飽和時的溶質質量。第一層是溫度，第二層是100g水，第三層是飽和，第四層是溶質的質量。稍不注意，就無法準確把握概念表達的真正意義，教師就要引導學生層層分析、全面、準確，以達到培養思維的周密性。

二、通過化學原理來培養學生的“學科思維”

化學科的原理有一個最基本的骨架與線條——從微觀（分子、原子）—→構成物質—→展示物質各自的性質（物理性質、化學性質）—→物質性質的作用。這種線條分明的構建原理是其他學科所無法替代的。

1、元素、化合物突現學科的獨特構建原理。通過初中化學基礎知識的學習，學生應在頭腦中建立起元素、化合物類的學科思維——意識到物質是由元素組成的；在化學變化中，元素的種類保持不變，化學變化不過是元素之間的重新組合；同種元素、不同種元素之間都可以相互組合，所以物質的種類就有千百萬種，不同的自然就有不同的性質。種類太多、雜亂無序怎么辦？想辦法分類，根據什么來分類？不同的角度有不同的分法，最具代表性的就是根據物質性質的相似性及組成的統一性來分。于是有了以下物質的最基本分類法。

這樣構建的學科思維是簡潔明朗、一目了然的，學好這一科也就輕而易舉、事半功倍了。

2、應用知識的情景，展現學科的獨特構建原理。例如，初中化學中“燃燒與滅火”。學生通過對燃燒條件的學習，認識到物質的燃燒有內因和外因兩個方面，只要控制燃燒重要條件，就能達到促進燃燒、防火和滅火的目的。從而引導學生：控制反應條件就可以控制化學反應快慢的化學基本原理。學生對燃燒的認識就能從學科角度去領會這是一種化學反應。另外，“燃燒”的實踐性知識——如消防知識，會使學生對化學更加興趣，對知識的理解更加深刻，同時還能明白化學可以走向生活、走向社會，達到學以致用。這種學科思維的引導是其他學科難以比擬的。

三、通過化學計算來培養學生的“學科思維”

化學計算中常常會根據學生對知識結構的模糊性、混淆性、或是學生思維中的盲點、易錯點等薄弱環節，有意“挖坑布陷”，也就是常說的陷阱。計算中常見的陷阱有“隱蔽型”、“虛實型”“誤導型”，學生若能跨越這些陷阱，就能達到學科思維的一個升華。

1、解決計算中的“隱蔽型”陷阱來培養學生的學科思維。所謂“隱蔽”就是題目中條件都已給出，學生卻有些迷惑或壓根沒有發現。例如，30g質量分數為85%的酒精在密閉容器內與足量氧氣完全燃燒，冷卻至室溫，求反應后容器內水的質量。這個題目陷阱就是容器內水的質量，而不是生成水的質量[1]。85%酒精本身就含有水，反應后水就有兩種來源，即生成的水和原溶液中的溶劑。若能引導學生深挖題目，分析溶劑部分，再利用氫元素守恒求出生成的水，輕而易舉地解出了這道題。

2、解決計算題中的“虛實型”陷阱來培養學生的學科思維。此類陷阱是用虛實結合誘使學生落入陷阱。例如，實驗室用氫氣還原Ag氧化銅，當大部分固體變紅時，停止加熱，冷卻后稱的殘余固體質量為Bg，共用去氫氣為Cg，此時生成水的質量為（）[2]

A、9CgB、9/40Cg

C、9/8（A-B）gD、8/9（A-B）g

這里有一個非常不起眼的詞語“實驗室”。如果能發現這個問題，就知道這是一個實際型計算，而不是理論型計算，氫氣除用在正規的反應外，還有相當部分用在作保護氣，這部分與計算是無關的，所以“共用去氫氣Cg”是迷惑信息。本題只要根據固體減少的質量就是生成水中氧元素的質量，很快解出答案。學生在解題中若能經常注意到這種信息，那也是學科思維的獨到之處。

3、解決計算中的“誤導型”陷阱，來培養學生的學科思維。這種題目的陷阱是根據學生平常易出現的錯誤認識，有意進行偏軌誘導。例如，在一定溫度下A克NaCl飽和溶液中含B克溶質，向溶液中再加入C克NaCl固體，充分攪拌后所得溶液質量分數為，這一溫度下NaCl的溶解度是。這是以“充分攪拌后”與“固體全部溶解”做誤導，很多學生沒有注意到“飽和”兩字，把它當著純數學問題而落入陷阱。[3]解這類題一定要引導學生理解“充分攪拌”并不等于“全部溶解”，同時注意到“飽和”兩個字，就能跨越誤導陷阱。endprint

四、通過化學實驗來培養學生的“學科思維”

實驗是化學科的核心所在，實驗教學成功與否，直接關系到這一學科的掌握情況。從課程改革以來，實驗更多地突出的是“探究”，也就是以學生的探求意識來完成實驗，而不是眼觀手不動的教師演示。從學科特點出發，不難發現，探究實驗都有一個共同的步驟——提出問題→提出假設→設計方案→實驗驗證→分析歸納、得出結論。沿著這種思維，再難的實驗題也能解決十之八九。例如，已知干燥劑堿石灰的成分是CaO和NaOH，在潮濕空氣中極易變質，小明同學對這一瓶放置已久的堿石灰進行了如下探究：

1、提出問題：如果堿石灰已變質，則生成了什么？是部分變質還是全部變質？

2、提出假設：A、已全部變質且產物是Na2CO3和CaCO3；B、部分變質產物是Na2CO3，還有末變質的CaO；C、部分變質產物中有Na2CO3、Ca（OH）2、CaCO3、CaO

3、設計實驗方案

實驗步驟實驗現象判斷與結論

第一步：把固體溶于水并過濾有不溶性固體鈉的化合物溶解，鈣的化合物基本不溶

第二步：取第一步中的濾液分成兩份，一份加鹽酸；另一份通澄清右灰水1、有氣體生成；2、澄清右灰水變渾濁1、有碳酸鹽生成，說明已變質。2、說明生成物中有Ca（OH）2

第三步：取第一步中的濾渣進行加熱，并收集生成的氣體，通過生成的氣體質量來確定固體成份1、若生成氣體的質量與固體成正比2、生成氣體質量與固體不成正比，且固體質量偏大1、說明CaO已全部變質，由此知NaOH更是已全部變質；2、說明還有部分CaO沒變質

像這樣把一個實驗題的所有可能都已分析在內，哪一種結論都不會被遺漏，這體現了學科思維的全面性與周密性；這種思維也是從事科學研究人員的必備思維。

總之，化學科的學科思維有其非常獨到的地方，化學教師在平常的教學中若能有意識地去培養學生的學科思維；不僅能讓學生輕而易舉地學好這一科，同時也能為個別同學將來能從事科學研究培養了良好的思維方式，打下了堅實的學科基礎。

（作者單位：福建尤溪第五中學）

注解：

①九年級化學練習冊的題目

②九年級化學練習冊的題目

③周光輝、構建思維程序、跨越題目陷阱[J]中學化學教學參考，2007、（10）

參考文獻：

[1]周光輝.構建思維程序、跨越題目陷阱[J].中學化學教學參考，2007、（10）

[2]吳長才.新課程下化學教學應加強對學生表達能力的培養[J].福建基礎教育研究，2010、（05）

[3]董海.促進知識理解的化學教學策略[J].中學化學教學參考，2010、（05）endprint