在化學情境中培養學生的思維能力

楊海東

【摘 要】闡述在化學情境中培養學生思維能力的具體方法：創設實驗情境，培養學生的方程思維；創設操作情境，培養學生的元素周期思維；創設生活情境，培養學生的條件思維；創設想象情境，培養學生的價態思維。

【關鍵詞】化學情境 思維能力 培養

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）04B-0047-02

高中化學課堂是較諸其他學科課堂不同的一種，它神秘而充滿樂趣，向我們展示的是一個異彩紛呈、充滿智慧和神奇的樂園。各種各樣的金屬燃燒著五顏六色的火焰；瓶瓶罐罐中儲存著千變萬化的化學物質，這些物質還會時不時地變換著不同的光澤；在小小的試管中上演一幕又一幕的浮浮沉沉。那些化學物質是美學家靈感的天堂，更是醫學家的濟世良方，還是軍事家攻略天下的各種重量級轟炸能手，是化學家兢兢業業為之艱苦奮斗一生之所系。

化學課堂不同于其他課堂的一個顯著特點就是它充滿了各種各樣的情境模式。在實驗室中我們聽從實驗老師的安排，親自動手將一幕幕書本上、測試中以及老師告知我們的實驗在簡單的實驗設備與小試劑中變為綺麗的現實，然后與同學和老師共同分享那種自我實現的喜悅感和成就感。只要我們心存科學，并樂于實踐科學，我們就能將知識實現在實實在在的現實情境中，不得不為這種知行合一的學習方式所吸引。化學真是一門給予人熱烈的求知渴望的學科。除去實驗室的自我實踐之外，經驗豐富的老師還會將實驗室搬進我們的教室，為我們展現那些或刺激或冒險或優美或精彩的實驗現象，比如精彩的煉鐵，面粉的爆炸，氫氣氧氣的制取，金屬鈉的絢爛的反應方式等。在化學情境中進行思維方式的訓練對學生對老師都是一種精神上的驚喜和滿滿的知識洗禮。

著名化學家戴安邦指出：“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的，全面的化學教學要求，既傳授化學知識和技能，又訓練科學方法和思維。”思維能力是認識能力的重點，人的思維能力的強弱，與所采取的思維方法有關系，化學教學中要引導學生正確思維，培養學生的思維能力。

一、創設實驗情境，培養學生的方程思維

在化學這門與眾不同的課程中，我們會學習到到各種各樣的化學方程式。每種元素都有其相應的制取與特性方程式，每種化學物質又有產生其相應的幾種化合物的化學方程式，每種化合物又有能通過化學反應來產生新的物質的化學方程式，正如道家所講的“一生二，二生三，三生萬物”的太極思想，這是融合了道家哲學智慧與科學知識在內的一門充滿神奇性的學科。在這個紛繁復雜的學科體系中，化學方程式的作用是無處不在的，對于解釋物物轉換，闡釋變換機理，學習各種顏色背后的原理都是非常重要的。教師在講解化學方程式的原理及寫法時，有必要借助一些情境工具來為學生創設豐富實用的學習經歷，提高其接受知識的能力。

在講授人教版高中化學的離子反應時，筆者將酸堿鹽的溶液承裝在幾個試管中，在實驗的情境中為同學們展示了化學反應的各種狀態，然后向同學們解釋了這個過程中發生的一系列化學方程式。

在氯化鈉溶于水的試驗中，雖然我們只看到了這種鹽的溶解現象，但毫無疑問的是這其中也存在著化學反應的發生。有的同學很不解地講道：“老師，明明在這個過程中我們只看到了鹽的溶解，根本沒有任何明顯的實驗現象嘛，怎么會有化學反應呢？”這就引出了溶液中電離方程式的概念和寫法。同學發現了自己的親身經驗犯了錯，這種情況往往能夠更容易養成化學方程式的思維方式。

二、創設操作情境，培養學生的元素周期思維

化學元素周期表是化學的一大里程碑，它為學習者和探索者提供了一條有序整齊的化學思路。在現在的教學思路中，初級化學便要求學生對元素周期表記憶與熟練。記憶的過程無疑是痛苦的，但是在記憶及學習的過程中，我們將愈益發現前人的偉大與智慧。我們發現在整個元素周期表中很多物質的存在都可以用其位置關系來表示，某元素的相鄰元素可能是具有相同性質的一族的元素，這對于研究其化學關系，觀察其穩定性，有著重要的作用。

在講授人教版高中化學的元素周期表時，筆者首先與同學們回憶了以前背誦的常用的前20個元素。在日常的記憶訓練中，筆者通過課堂上的單獨抽查，小組提問，黑板默寫，表格提問，坐標定位等方式使大家將元素周期表牢牢記在了心里。

在元素表的運用上，“制作周期表小卡片”，或“在課堂上隨時提問碰到的元素在元素周期表中的位置”，設置“5元素一周期的周期表小組”，充分發揮學生的想象力，在不同的情境中養成學生的周期表思維。

三、創設生活情境，培養學生的條件思維

在化學的情境教學中，我們有必要將化學情境中的條件思維列為教學過程和學生學習過程中的一項重要內容，很多時候我們能夠搞清楚實驗的反應原理，即什么東西參加反應后產生了哪些不同的物質，但是卻無法準確說出該方程式和反應的實驗條件，諺語所講的“失之毫厘，差以千里”并不是沒有道理的，在關鍵的考試中，可能這就是一個重要的失分點，可是在一場重要的試驗中，如果不注意條件，輕則是實驗的失敗，重則可能是一場重大的事故，尤其是對于那些本身就不穩定而且反應激烈的物質，對于人身的傷害將是巨大的。

在講授人教版高中化學中的金屬化合物部分時，我們注意到在反應的過程中，有著這樣的反應條件的差異：加熱、點燃、高溫。這三個條件是一個熱的程度深淺的詞語，表示在相應的條件下有著相應的實驗現象的發生，如果程度不夠的話，可能實驗并不會發生。

在鈉與水的反應中，筆者按照要求，取綠豆大小的鈉與水反應，可以看到，反應很激烈，聽到咝咝的響音。筆者還向大家展示了不聽警告的同學，擅自從實驗室偷走鈉塊，在家里玩的時候發生意外爆炸導致燙傷的圖片，這也告訴我們注意實驗條件是十分重要的。

實驗還有一項很重要的作用就是幫助我們驗證物質反應的可行性，對于理解一些復雜的反應是十分有用的。學生的條件思維在理解實驗，理解反應原理中起到了一個前提的作用，甚至在處理日常問題中，也是有助于將問題考慮全面而避免一些小錯的發生。

四、創設想象情境，培養學生的價態思維

在化學的情景教學中，價態思維是一個最基本的思維之一，對于教師來講，這是課堂能否順利進行，提高講課效率的一個重要的保證，對于學生來講，這是能否與教師課堂同步，順利接受知識的一個重要前提，也是在考試中提高做題速度與正確率的一個關鍵所在。化學情景如現場實驗、考試作答、同學辯論、多媒體視頻圖片展示等情境中的價態思維集中表現為對元素表中的常用物質的穩定性的把握程度，在一般情況下會有哪幾種穩定或不穩定狀態，得電或是失電能力如何，在氧化還原反應中這種現象表現得更是明顯。

在講授人教版高中化學的氧化還原反應這一模塊內容時，筆者首先帶著同學們通過情景假設、元素情景等方法復習了常見的元素的離子態下的常見化合價，這對于進行氧化還原反應的學習有著基礎性和遠見性的作用，也是必須掌握的一個核心知識。

同學們提議為各個元素建立一個元素化合價群，制作了很多精美實用的元素化合價表格和卡片，貼在了文化展示的化學板塊中。“老師，這張卡片是我制作的，鐵元素的價態及反應都被我列在了這里。”“我喜歡那張表格，終于能夠完整地記憶這些重要的知識了。”

同學們在這種狀態下獲得一種系統的思維訓練，對化合價的狀態掌握后，還是對反應的得失電子，升降價應該多多加以練習，經過磨練才能更加鞏固。在豐富的情境中進行思維的磨練，對學生來講，也是一種莫大的樂趣。

總之，情境教學的思想在其他課程中，需要更多的設計技巧與能力，但是化學情境中一定以實驗這個最常見的情境來進行基本化學知識的全面傳授，某種意義上來講化學實驗等同于化學情境，盡管這只是其中一種。方程式思維、元素周期表思維、條件思維、價態思維是筆者在化學教學經驗中所提煉出的重要的四種思維，它們有效闡釋了化學學科的各種反應與現象。這種情境和思維對于學生來講是化學學習中最珍貴的財富，也是筆者在執教中感悟最大的教學方式與學習方法。

【參考文獻】

[1]羅乃忠.創設情境，培養學生的思維能力[J].閱讀，2013（24）

[2]王彬彬.創設教學情境 培養學生能力[J].中學政治教學參考，2011（6）

（責編 盧建龍）