探討初中化學(xué)解題中應(yīng)用推理思維的意義

郗 陟

(寧夏中衛(wèi)市第四中學(xué) 寧夏中衛(wèi) 755000)

化學(xué)是一門創(chuàng)造性、嚴(yán)謹(jǐn)性的科學(xué)，教師在學(xué)生化學(xué)解題過程中，要注重對(duì)學(xué)生推理思維能力的培養(yǎng)。教師應(yīng)結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，利用化學(xué)知識(shí)的基本規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和化學(xué)思維能力。學(xué)生在初中階段，思維方式逐漸從形象思維轉(zhuǎn)向抽象思維，教師應(yīng)以學(xué)生為主體，結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用推理思維解決化學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，幫助學(xué)生掌握正確高效的解題方法，提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、初中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低

大多數(shù)教師沒能及時(shí)轉(zhuǎn)變自身角色和教學(xué)觀念，在化學(xué)教學(xué)中沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)生缺少化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，課堂活躍度不高，對(duì)教師布置的習(xí)題應(yīng)付了事，甚至抵觸化學(xué)科目，學(xué)習(xí)效率低，學(xué)習(xí)質(zhì)量不高，導(dǎo)致教師教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)效率受到嚴(yán)重的影響。

（二）學(xué)生的思維受到束縛

教師在化學(xué)教學(xué)中過于注重化學(xué)理論知識(shí)的講解，缺少對(duì)學(xué)生化學(xué)思維的培養(yǎng)。在化學(xué)教學(xué)中，教師沒有為學(xué)生提供發(fā)散性思維的機(jī)會(huì)，學(xué)生被動(dòng)接受化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。教師設(shè)計(jì)的化學(xué)問題相對(duì)簡單，思維難度較低，解題答案過于規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格，導(dǎo)致學(xué)生逐漸失去思考能力和話語權(quán)，制約了學(xué)生的個(gè)性思維和創(chuàng)新意識(shí)。

二、初中化學(xué)解題中應(yīng)用推理思維的意義分析

（一）加強(qiáng)聯(lián)想訓(xùn)練，培養(yǎng)歸納思維能力

聯(lián)想是由某個(gè)事物而想起的其他相關(guān)事物，或由某個(gè)概念而引起其他相關(guān)概念。在化學(xué)教學(xué)中，加強(qiáng)聯(lián)想能夠讓學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)、化學(xué)題目中相似或相近的事物進(jìn)行拓展分析，可以幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)、解題習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生歸納思維能力。教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)中的新舊知識(shí)展開聯(lián)想，不僅能夠達(dá)到“溫故而知新”的效果，還能讓學(xué)生歸納總結(jié)與其關(guān)聯(lián)的新舊知識(shí)，通過對(duì)比找出新舊知識(shí)的差異，鞏固舊知識(shí)，掌握和吸收新知識(shí)[1]。

例如，教學(xué)“氧氣”時(shí)，教師首先讓學(xué)生通過深呼吸，說出呼吸時(shí)身體的變化和自身的感受，并讓學(xué)生思考：對(duì)人類和動(dòng)植物呼吸非常重要的一種氣體是什么？教師引導(dǎo)學(xué)生通過聯(lián)想，從“空氣”想到上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容“空氣的組成”，有的學(xué)生想到了氧氣；有的學(xué)生想到了氮?dú)猓挥械膶W(xué)生想到了稀有氣體和二氧化碳等。學(xué)生通過分析和討論，最終得出：對(duì)人類和動(dòng)植物呼吸非常重要的一種氣體是氧氣。然后教師拿出一瓶氧氣，讓學(xué)生觀察并描述氧氣的物理性質(zhì)，學(xué)生從物理性質(zhì)聯(lián)想到物理性質(zhì)分為顏色、氣味、狀態(tài)、密度、硬度、熔沸點(diǎn)等，于是學(xué)生從多個(gè)方面進(jìn)行觀察和描述。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，得出氧氣的物理性質(zhì)：1.通常情況下氧氣是無色、無味的氣體；2.密度略大于空氣；3.不易溶于水；4.氧氣有三態(tài)變化：氧氣→液氧（無色）→固態(tài)氧（淡藍(lán)色）。教師接著通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察氧氣的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)生通過觀看實(shí)驗(yàn)，自主總結(jié)氧氣的化學(xué)性質(zhì)：能使帶火星的木條復(fù)燃。最后，教師讓學(xué)生結(jié)合整節(jié)課所學(xué)知識(shí)，聯(lián)想硫、鐵磷、木炭與氧氣燃燒會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象。教師通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“氧氣”進(jìn)行聯(lián)想和分析，使學(xué)生對(duì)氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)形成了系統(tǒng)、全面的認(rèn)識(shí)和了解，加深了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握，培養(yǎng)了學(xué)生歸納思維能力。

（二）利用定性推理，培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng)

定性推理是對(duì)某種事物是否具有某種數(shù)形的分析，能夠用于解決“是否”類型的問題。在學(xué)生解答化學(xué)試題時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用定性推理對(duì)題目進(jìn)行分析和思考，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維，提高學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)，讓學(xué)生通過定性推理分析訓(xùn)練，認(rèn)真觀察和分析問題，從多角度獲取命題的相關(guān)信息和初步認(rèn)識(shí)，推斷問題設(shè)計(jì)的目的和思考方向，獲得解答問題正確的思路，快速準(zhǔn)確地找到解題方法，最終得出較為完整的答案或結(jié)論[2]。

例如，題目：某種混合氣體可能由N2、H2、CO、CO2組成，對(duì)混合氣體進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1.將混合氣體通入澄清石灰水后，石灰水變渾濁；實(shí)驗(yàn)2.將所得氣體點(diǎn)燃，火焰呈現(xiàn)淡藍(lán)色；實(shí)驗(yàn)3.將紫色石蕊試液加入燃燒后得到產(chǎn)物中，溶液未變成紅色。問題：混合氣體中一定有哪些氣體？可能有哪些氣體？一定沒有哪些氣體？教師引導(dǎo)學(xué)生利用定性推理進(jìn)行解答。學(xué)生通過分析實(shí)驗(yàn)1過程中顯現(xiàn)的現(xiàn)象，初步判斷混合氣體中可能有SO2或CO2；通過分析實(shí)驗(yàn)2得出的結(jié)果，初步判斷氣體中可能有H2或CO；通過分析實(shí)驗(yàn)3所顯現(xiàn)的結(jié)果，得出：混合氣體中不含酸性物質(zhì)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的推理得出：混合氣體中一定有CO2；其余的氣體中只有N2不能燃燒，因此，混合氣體中可能有CO和H2；但最后紫色石蕊試液沒有出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，而CO燃燒后的產(chǎn)物CO2與紫色石蕊試液反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，H2燃燒后的產(chǎn)物H2O與紫色石蕊試液反應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)變紅現(xiàn)象，因此，混合氣體中一定有H2，一定沒有CO。教師通過引導(dǎo)學(xué)生利用定性推理解決化學(xué)問題，培養(yǎng)了學(xué)生邏輯推理素養(yǎng)，提高了學(xué)生邏輯推理能力。

（三）應(yīng)用定量推理，鍛煉邏輯推理能力

定量推理是依據(jù)題目提供的具體數(shù)量，再結(jié)合定性推理對(duì)問題進(jìn)行分析判斷和運(yùn)算，最終得出問題的答案或結(jié)論。在學(xué)生化學(xué)解題時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用定量推理思維模式，找出題目中已知的信息進(jìn)行分析比較，思考已知信息的作用和聯(lián)系，再將定量推理與定性推理結(jié)合，得到已知信息與命題的關(guān)系，通過計(jì)算得出答案或結(jié)論。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生從命題入手，利用逆向思維獲取已知信息與命題的聯(lián)系，找到問題的解決思路方法，通過分析、推理、計(jì)算，最終獲得正確的答案或結(jié)論[3]。

例如，題目：某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，實(shí)驗(yàn)步驟：1.將集氣瓶分為五等份，做好標(biāo)記；2.在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙中裝入足量的紅磷，將導(dǎo)管的止水夾夾緊，在酒精燈上點(diǎn)燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞；3.充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。問題：1.實(shí)驗(yàn)中需要過量紅磷的目的是；2.步驟3中打開止水夾后的現(xiàn)象是；氧氣的體積分?jǐn)?shù)是；推知氮?dú)獾男再|(zhì)有。教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用定量推理進(jìn)行解答。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程中燃燒紅磷、收集氣體、打開止水夾，推理出實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定空氣中氧氣含量，原理是消耗氧氣使裝置內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，水被吸入占據(jù)氧氣的空間，從而達(dá)到測(cè)定氧氣的目的。如果紅磷量不夠，會(huì)導(dǎo)致集氣瓶中的氧氣沒有充分消耗，因此，需要過量的紅磷是為了將集氣瓶中的氧氣全部耗盡；紅磷燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的白煙，釋放大量的熱，產(chǎn)生五氧化二磷，由于紅磷在燃燒中消耗了集氣瓶中的氧氣，使瓶中壓強(qiáng)減小，打開止水夾后，水沿導(dǎo)管倒流進(jìn)入集氣瓶中，約占集氣瓶體積的五分之一，因此得出問題2的答案。教師通過引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用定量推理解答化學(xué)問題，鍛煉了學(xué)生邏輯推理能力，提高了學(xué)生的解題速度和準(zhǔn)確率。

（四）增強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練，提高化學(xué)解題能力

開放性習(xí)題練習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維，提高學(xué)生化學(xué)解題能力。在化學(xué)教學(xué)中，教師可以適當(dāng)為學(xué)生布置開放性習(xí)題，增強(qiáng)學(xué)生習(xí)題訓(xùn)練，讓學(xué)生通過閱讀分析和比較不同類型的命題、新穎的材料，從不同的角度獲取不同的答案，豐富學(xué)生的解題方式，充分利用化學(xué)知識(shí)解決化學(xué)問題，使學(xué)生的發(fā)散性思維能力得到培養(yǎng)和鍛煉，從而提高化學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率[4]。

例如，教學(xué)“二氧化碳制取的研究”后，教師讓學(xué)生進(jìn)行習(xí)題鞏固訓(xùn)練。習(xí)題：家庭廚房使用口堿的主要成分是一種含鈉的化合物，將鹽酸加入口堿時(shí)，放出一種無色、無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推知這種化合物是？教師引導(dǎo)學(xué)生觀察家里廚房中的口堿有哪些種類，分別從家中取適量的口堿做上標(biāo)記并進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象，進(jìn)行討論。教師及時(shí)引入二氧化碳的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧，引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)散性角度思考問題。教師通過增強(qiáng)發(fā)散性習(xí)題訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散性思維，提高了學(xué)生解題能力。

（五）拓展解題思路，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維

挖掘和延伸解題方法、拓展解題思路，能夠鍛煉學(xué)生思維的敏捷性和創(chuàng)造性，活躍學(xué)生的解題思路，深度挖掘?qū)W生的潛能。在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)注重化學(xué)試題解決方法和解題技巧的傳授，不僅要傳授學(xué)生基礎(chǔ)的解題方法，還要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合方程式，利用差量法、等量代換法，運(yùn)用圖像等解決化學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問題、分析問題，提高學(xué)生解題效率，讓學(xué)生充分理解和吸收化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維[5]。

例如，教學(xué)“酸和堿的中和反應(yīng)”后，教師組織學(xué)生進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練。習(xí)題：某1g含有雜質(zhì)的氫氧化鈉樣品溶于水能與5g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的鹽酸恰好完全反應(yīng)，計(jì)算該樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合酸堿中和反應(yīng)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，再根據(jù)鹽酸的質(zhì)量求氫氧化鈉的質(zhì)量。學(xué)生先列出化學(xué)方程式：NaOH+HCI=NaCI+H2O；再根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出氫氧化鈉的質(zhì)量；最后計(jì)算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。教師對(duì)題目進(jìn)行了延伸：將含有NaCl雜質(zhì)的某燒堿樣品10g完全溶于90g水中，再向所得溶液中慢慢滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，如圖。1.求10g該樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量。2.求a點(diǎn)時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。教師通過延伸化學(xué)題目，拓展了學(xué)生解題思路，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維。

三、結(jié)束語

綜上所述，初中化學(xué)解題中應(yīng)用推理思維不僅能培養(yǎng)學(xué)生歸納思維能力、邏輯推理能力和創(chuàng)造思維，提高學(xué)生化學(xué)解題能力，還能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。學(xué)生的認(rèn)知水平和智力水平存在差異性，思考問題的方式和角度存在差異，教師在化學(xué)教學(xué)中要尊重學(xué)生的個(gè)體差異，了解學(xué)生的解題思路，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和鼓勵(lì)，提高學(xué)生化學(xué)解題的積極性，高效完成初中化學(xué)教學(xué)任務(wù)。