高中化學解題的假設性思維

浙江省杭州市蕭山區第三高級中學 何梁君

在高中化學教學中，教師教授學生科學的解題方法十分重要，并通過引導使學生養成高效率的解題思維。只有這樣才能使學生慢慢提高解題效率，從而增加學生的化學學習自信，影響學生的性格，使其具有不畏懼艱難和挑戰的精神，將自己平時所積累的經驗應用到考試中，為高考夯實學習根基。

一、假設性思維的理論介紹

在應用假設性思維時，應該對假設性思維有系統地了解，包括假設性思維的由來，在高中化學解題中的優勢，假設性思維的分類。

（一）假設性思維的由來

大膽假設是科學驗證的重要環節。胡適曾說過：“大膽假設，小心求證。”并將其作為一生的求學方針，對我國近代科學產生了巨大的影響。可以說這就是假設性思維的基本概念。從科學角度解釋假設性思維的話，則是以已知的科學原理和事實材料為基礎，對事物存在的原因、普遍規律、因果關系進行進一步的推理和假定，從而得出結果。簡單來說，即在沒有足夠的證據和事實依據的情況下，基于科學的基礎，用一個不確切的命題、原則進行推理，再對其進行驗證。

（二）假設性思維的優勢

假設性思維應用在解題過程中，具有很強的實用性，且可以廣泛應用到其他學科上。應用過程也非常容易理解，即在已知條件下先對其結果進行假定，根據假定的結果和所具備的條件進行具體的推理和計算，進而驗證是否與假定結果相符合。在化學解題中，通過假設性思維，可以分解問題，弱化問題的難度。

（三）假設性思維的具體分類

可以將假設性思維概括為以下三種類型，即過程假設法、極端假設法、賦值假設法。其中，不同的假設性思維適用于不同的化學題類型，在應用過程中教師應將每一種假設性思維的方法、特點、功能、適用范圍告知學生，以便學生有針對性地選擇使用。筆者將三種假設法的特點、功能、適用范圍整理成表格，見表1。

表1 假設性思維具體分類

二、高中化學解題中的常見問題

根據筆者的教學經驗，目前很多高中生面對化學題時經常摸不著頭腦，不知從何開始，思路僵化，解題效率和質量不高。筆者將學生的常見問題總結為以下幾個方面。

（一）解題不得其法

目前，很多高中生在化學解題過程中存在著這樣的問題，即化學解題過程中不得其法，導致出現較為嚴重的錯誤。化學是一門自然學科，在進行解題時應遵循化學法度，結合自己所學的知識，腳踏實地、循環漸進地進行解題，從而得出化學答案。只有這樣才具備化學學習者的學習素養，在化學學習中穩步前進。但是達到這一要求的學生少之又少。

（二）思路僵化

高中化學題考查的較為綜合，需要學生在面對形形色色的化學題目時，快速地對各種化學物質進行思考。但是學生在思考過程中會受到很大的阻礙，難以進行下一步的思考，這降低了學生的化學學習效率。學生也很容易陷在里面出不來，導致學習陷入僵局，這對學生的學習和發展是非常不利的。

（三）解題效率低

受多種因素的影響，學生的解題效率低。筆者認為造成這一現象的主要原因是學生自身的化學學習效率不高，學生往往花費較多的時間和精力，卻沒有取得理想的學習效果，這不僅阻礙了學生的化學學習道路，甚至會打擊學生的學習自信心、能動性。

三、培養學生假設性思維的建議

在高中化學教學中，為了提高學生的假設性思維，教師還應該從日常的教學入手。對此，筆者從四個方面提出具體的建議。

（一）教師需不斷豐富教學方法

教師在化學教學過程中，首先應該使高中生使用正確的化學學習方法激活自我的思想，并且學會如何在化學學習中不斷補齊自身的學習短板和打破學習局限，只有這樣才能使自身的學習有所提高。假設法就是一種科學的方法，教師將其作為化學解題的方法教授給學生，使學生在面對化學題目時通過假定結果，將其化難為簡。

（二）使學生形成系統化的化學解題思維

在高中化學教學中，為了使學生的學習效果得到不斷提高，形成系統性的化學解題思維，教師還應該采取不同類型的教學方法，使學生形成化學解題思維，進而提高自身的學習成果。具體來說，很多高中學生在解答化學問題時，腦子里缺乏思路，不知道該從哪里入手，出現這一現象的原因包括兩方面：一方面是學生的基礎知識薄弱；另一方面則是缺乏解題經驗，導致學生的化學解題思維受限。因此，作為化學教學工作者，就應該根據學生的這一問題，將假設法應用到教學中去，激發學生的化學學習思維，令學生的學習能力得到質的提高。根據筆者自身經驗來看，長期通過這種學習方法訓練學生，學生就會形成正確的化學解題思維。

（三）使化學學習的氛圍變得更加活躍

學習氛圍對學生的學習效果會帶來一定程度的影響。假設班級內處于積極向上的氛圍，都以提高自身的解題能力作為目標，那么學生之間也會相互激勵，并互相借鑒好的學習方法，這樣有助于全體學生達成良好的化學解題素養。因此，這就需要教師通過假設法的教學方法來激發全體學生的思維動力，從而使班級處于一個積極、活躍的狀態。除此之外，只有這些是不夠的，教師還應該加強培養學生正確的化學學習態度，才能讓他們在化學學習中克服每一個難題。

（四）結合實際案例分析如何運用假設法

除了將假設法教授給學生之外，還應該通過實際案例使學生了解，為什么要用假設法，哪種題型應選擇哪一種類型假設法。對此，筆者結合實際案例對三種假設法的應用做出闡述。

1．過程假設法的應用

過程假設法簡單來說，就是將較為復雜的變化過程簡單化，通常適用于化學平衡過程和反應過程。

例如，當溶液中紅色物質或離子，與另一種物質或離子都能發生反應時，反應過程比較復雜。這時假設無法直接判斷其反應順序時，則可以利用過程假設法。筆者以圖形的方式將過程假設法的解題模型進行展示。當學生遇到該類題型時，則可以按照這種解題思路進行假設。具體見圖1。

圖1 過程假設法解題模型

2．極端假設法的應用

極端假設法是高中化學解題過程中較為常用的假設方法，簡單來說就是從極端的角度出發，將問題的難度化簡，經常適用于取值范圍、混合物的相關計算、等效平衡的初始狀態等題型。

例如，在一定條件下，CO和水蒸氣在密閉容器內發生反應，CO＋H2→—O CO2＋H2，當反應達到平衡時，測得其中的CO2的物質的量為0．6mol，已知初始狀態下，CO的物質的量為1mol，現在容器中再通入4mol水蒸氣，再次達到平衡時，容器中CO2的物質的量（ ）。

A．等于0．6mol B．等于1mol

C．大于0．6mol，小于1mol D．大于1mol

這是一道典型的求范圍的題目，特殊的地方在于此反應為可逆反應。可逆反應在達到平衡時，如果增加反應物的濃度，會導致反應的平衡正向移動，題目中水蒸汽的濃度會變大，CO濃度保持不變，隨即平衡正向移動，CO2的轉化率會提高，但不會完全反應。題目中，第一次達到反應平衡時，CO2的物質的量為0．6mol，通入水蒸氣后，反應正向進行，CO2的物質的量必然增加，但無法確定具體增加多少。此時可以應用極端假設法，假設CO完全反應，1mol的CO可以生成1mol的CO2，可以得出CO2的實際值必然在0．6mol到1mol之間，因此答案選C。

3．賦值假設法的應用

賦值假設法即題干沒有給出明確的數據，這時就需要通過賦值假設法給予某一化學量一個定值，使得抽象的問題具體化。賦值假設法通常適用于數值大小比較和無數值計算等題型。

例如，將等量的N2、O2以及CO2混合氣體加入過氧化鈉之后進行干燥，這些混合氣體的體積變為原來的8／9，在發生反應前后溫度以及壓力都在相同條件下，這時混合氣體中N2、O2以及CO2的物質的量比是（ ）。

A．6∶9∶0 B．6∶7∶2

C．3∶3∶2 D．3∶4∶1

這時，假設原有的混合氣體中N2、O2以及CO2的體積都是3V，在與過氧化鈉結合時只有CO2發生反應：2Na2O2＋2CO2═══2Na2CO3＋O2。通過計算得出反應后的氣體總體積會下降1V。結合題目中，溫度以及壓力都沒有發生變化并且氣體的體積減小為8／9的已知條件，設參加反應的CO2為x，則反應后N2、O2、CO2的物質的量比值為3∶（3＋0．5x）∶（3－x）。因此，這時混合氣體中N2、O2以及CO2的物質的量比就是3∶4∶1，則選項D為正確答案。

通過上述三種假設法的實際舉例可以得知，假設法應用在化學解題過程中能有效地幫助學生提高解題效率。但是需要提出的是，在運用該方法時，應保證假設的合理性，否則會加大解題難度，使過程變得更加煩瑣。所以，只有掌握上述內容是不夠的，還需要重視假設的存在性、可靠性、等價性。筆者建議，在進行假設時，可以通過題目給出的信息、反應規律以及化學原理來對假設進行判斷。因此，在實際過程中要正確利用假設法思維，才能發揮假設法在解題過程中的作用，將問題簡單化，使學生找到解決問題的關鍵點。事實上，假設和猜想以及實驗存在本質上的聯系，都是探索的途徑。高中化學教師應教會學生大膽假設，使其慢慢養成良好的解題思維，那么他們在日后的解題和生活中也會去大膽地推理和假設，從而去探索發現未知的可能。

四、結語

本文圍繞高中化學解題的假設性思維展開探討，目前高中生在面對化學題時經常存在解題不得其法、思路僵化、解題效率低的問題。而假設性思維是一種科學的解題方法，有助于學生打破解題困難的局面。因此，高中化學教師應該將假設性思維的解題方法教授給學生，將此方法融入日常的做題和教學中，使學生逐漸形成假設性思維的解題模式，使其在遇到問題時可以大膽假設，嚴謹求證。這樣學生不僅可以提高做題效率，還能從解題中養成不畏困難的精神。