韓金萍
化學是一門擁有復雜知識體系的科學。在學習化學的過程中,認識和理解物質微觀結構的抽象性、宏觀性質的多變性、以及變化過程的復雜性,都與化學學科特有的思維方法密不可分。但是,對于目前的高中化學教學來講,由于高考壓力的存在,平時又面臨種種考試,學生往往急功近利,對于化學原理、規律滿足于形式上的理解和應用;對具體物質的組成、結構、性質依賴于死記硬背,不會聯系對比,缺乏歸納概括能力,知識點成孤立無序狀態。這種通過死記硬背來應對考試的學習方法往往事倍功半,不僅浪費了寶貴的學習時間,而且在面對不同形式的試題時容易出現混淆和迷亂,適得其反。因此,教師在教學的過程中應該逐步培養學生的化學思維能力。下面筆者將結合相關經驗,探討如何在教學過程中培養高中生的化學思維。
一、學生思維的特點
高中階段是學生思維發展的一個關鍵時期。高一學生思維還是以經驗型為主的,尚未達到理論型的水平,表現在他們思維中的抽象概括、推理論證在很大程度上依靠具體的經驗材料,還不善于從理論上抽象概括;高二學生的思維由經驗型向理論型急劇轉化,他們力求對各種經驗材料做出理論的、規律性的說明,用理論把各種材料貫穿起來,并用理論做指導擴展知識領域。高中三年級學生辨證思維迅速發展,他們可以領會一般和特殊、歸納和演繹、理論和實踐的對立和統一關系,并逐步學會全面地、變化地、統一地分析問題。
在高中階段,學生思維可塑性空間大,是思維訓練的黃金季節,我們應趕在學生的思維定型之前,加以科學的訓練,使思維向高級形式發展。
二、化學思維的分類
學習化學,既需要用形象思維來描述事物的表象,又需要用抽象思維來進行概括、判斷、推理,否則就無法認識千差萬別的物質及其紛繁復雜的變化,無法弄清它們的本質。根據化學思維的不同特點,可以大概分為以下幾種:
1.化學抽象思維。抽象思維就是通過一類化學事物的表面現象,抽取其共同的主要的方面,把握其一般本質的思維方法。
2.化學微觀思維?;瘜W微觀思維就是透過物質的宏觀現象,進入微粒間相互作用的微觀世界的思想方法和思維方式。
3.化學實驗思維。高中階段,化學實驗思維就是把實驗室的有關規定和操作中的諸多原理和注意事項轉化為學生主動的、有操作行為的思想方法和方式。
4.化學假說思維。假說就是人們在對所研究事物或現象的原因未知的情況下,根據已有的認識對事物或現象做出的推斷性解釋或說明。它是由歸納、類比過渡到演繹的思維方式。
三、化學思維的培養
針對學生的思維特點,教師應該有針對性地在教學過程中對學生思維加以引導,在分析解決問題的過程中逐步培養學生正確的思維方式。
1.化學抽象思維的培養?;瘜W抽象思維的要求是:去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里。通過這一過程,學生對化學事物的認識由感性認識飛躍到了理性認識。
在教學過程中培養學生化學抽象思維的方式有兩種:一種是對化學事物性質進行抽象,例如電解質概念、氧化還原概念、糖類的概念等。另一種是對化學事物關系進行抽象,如元素周期律抽象出元素的排列規律及性質遞變規律,化學反應速率公式將物質濃度的變化與時間的關系抽象為一個數學公式,化學反應方程式將物質間的變化關系抽象為一個符號表達式,一些工藝流程和材料設備常被我們抽象為直觀的、聯系簡單的模型。
2.化學微觀思維的培養?;瘜W現象都是大量分子的統計行為。在揭示化學事物和現象的本質時,引導學生從原子、分子的角度進行想象和分析,需要用宏觀和微觀相結合的方法。例如進行同素異形體教學時,舉例引導:同為碳元素,金剛石、石墨、足球烯三種單質碳由于原子間結合方式不同,導致許多性質的差別。微觀結構決定宏觀性質,宏觀性質又體現微觀結構。學生的思維在由宏觀到微觀到宏觀的過程中順其自然地得到了提升。
3.化學實驗思維的培養?;瘜W實驗是化學理論產生的源泉和檢驗標準,而化學理論是化學實驗的靈魂。只有正確處理好二者的關系,才能學好化學,探求到物質變化的本質,體會到化學科學的奧妙之處,進而實現創造活動。有的學生進入了實驗室就茫然不知所措,操作步驟顛三倒四,做的手忙腳亂,做完了都不明白為什么要這么做。有的學生在看演示實驗時興高采烈,只看到現象光彩奪目、熱鬧非凡,卻不知這些現象有何意義。面對這種情況,老師必須通過講授、討論等方法對學生進行引導和思考。
4.化學假說思維的培養。在化學發展史上,化學理論的形成和發展就是化學假說不斷被證實和證偽的過程。在觀察和實驗的基礎上,通過對化學事實和現象的歸納、類比,人們提出化學假說。通過演繹,化學假說被應用于指導化學研究實踐。在實踐中,如果化學假說能夠解釋和說明新發現的化學事實或現象,則假說就成為化學理論;反之,則化學假說需要充實、完善或更新,而這進一步增加了人們對所研究對象的認識,從而促進了化學理論的發展。教師在授課過程中,可以通過提出假說,讓學生根據已有的知識和經驗去證實或證偽,這樣不但可以提高學生的興趣,也對學生的思維培養大有益處。還可以利用化學史上的典故來教育學生,例如燃素說的提出,直至最終被拋棄,到后來建立起氧化燃燒理論,這就是一個化學假說不斷發展和被揚棄,最后形成化學理論的過程。
需要指出的是,這幾種不同的化學思維方式并不是相互獨立的,而是相輔相成的一個整體。在化學教學過程中往往涉及數種思維方式,教師應根據情況合理引導學生思維。
化學思維的建構,是現代素質教育的要求,也是培養學生終身學習能力的要求,應貫穿于整個化學的教學中。作為一名化學教師,要樹立以學生為中心的思想,讓學生在學習化學的基礎上建構自己的化學框架,理解和掌握化學中的思維方式,為將來的進一步學習和工作打下良好的基礎。endprint