高中化學解題中逆向思維的應用

文/孫凌云

引 言

逆向思維也可以稱為求異思維，即對傳統(tǒng)司空見慣、已經(jīng)成定論事物或者觀點反過來思考的一種思維方式。在高中化學解題教學中，教師可以在學生遇到解題障礙時，指導學生反其道而行，這就是逆向思維的應用。逆向思維提倡的是從問題對立面進行思考和探究，能夠有效擺脫傳統(tǒng)解題思維的局限性，讓學生學會從不同的角度進行思考與探究，從而有效引導學生正確解題，有效提高學生解題自信心[1]。

一、高中化學解題教學中逆向思維應用優(yōu)勢

逆向思維主要是指改變固有的思維模式，提倡從相反方向來對問題進行深入思索，屬于一種創(chuàng)新思考的思維方式。在高中化學解題過程中，教師一定要注重對教學方式的創(chuàng)新及對高中生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。考慮到高中化學本身就是一門立足具體化學實驗的學科，教師在化學教學過程中需要加強對學生實踐應用能力的培養(yǎng)，提高學生的學習興趣，從而優(yōu)化化學教學效果[2]。在高中化學教學改革不斷深入的背景下，全新的化學解題思路也廣受師生的關注。學生在化學解題中應用逆向思維，能夠有效突破常規(guī)思維難以解決的問題，進而從不同的角度思索，獲得解決問題的最佳渠道。在高中化學學習過程中，學生自覺應用逆向思維，能夠將復雜的問題進行簡單化處理，有效提升整個化學解題效率。此外，逆向思維應用于高中化學解題中的優(yōu)勢，還體現(xiàn)在其思路的改革及創(chuàng)新上，這是對傳統(tǒng)解題模式的突破，主張從反向角度來對事物或者問題進行深入思考，從而獲得更多的思路。

二、高中化學解題中逆向思維的應用實踐

（一）逆向思維在化學判斷題中的應用

在高中化學解題過程中，判斷題屬于較為常見的一種題型，其在試卷上大多是以選擇題的某個選項來呈現(xiàn)的，相較于其他題型難度較小。而這種類型的化學題目主要考查的是學生對基礎知識、定理或者是概念的掌握。在面對這種題型時，教師可指導學生應用逆向思維來解題，有效提高學生解題能力[3]。

例如，“在一種化合物中，一種元素通常只有一種化合價”，這一道判斷題就是與元素化合價相關的判斷題，教師可指導學生應用逆向思維來尋找化合物中并不是存在一種化合價的元素。以氮元素為例，其在硝酸銨中就有兩種價，分別是+5 價與-3 價，所以這一判斷題明顯是錯誤的。這種應用逆向思維的解題方式能夠幫助學生迅速找到判斷題解題的思路，從而有效提高學生化學判斷題解題正確率。

（二）逆向思維在化學選擇題中的應用

在高中化學解題過程中，選擇題是較為常見的一種題型，教師在面對這一題型時也可以應用逆向思維來有效指導學生。面對高中化學選擇題時，傳統(tǒng)解題思路大多是先弄清楚整個選擇題的題意，再對題目進行分析，同時結合相應的推理或者計算選出最佳的答案。可是對于有些選擇題目，學生若應用逆向思維則能夠更為迅速地解題[4]。具體而言，在面對選擇題時，學生可以在一定情況下直接先排除已經(jīng)出現(xiàn)錯誤的選項，再分析其他選項，這樣就能較為迅速地得到答案。

例如，a、b、c、d、e 是含有相同一種元素的五種物質(zhì)，其可以出現(xiàn)圖1 中的轉化關系，假設e 是酸，c、d 是氧化物，b 是氣體，a 是單質(zhì)，那么a 可能是（ ）。

圖1

A.Si B.S C.N2D.Cl2

對于這一化學選擇題，教師在解題時可指導學生應用逆向思維來思考，具體而言就是將選項中的答案直接帶入圖中，然后基于此來分析其轉換關系是不是成立，這樣就能排除不正確的答案，從而有效提高學生解題的正確率，有效優(yōu)化高中化學解題教學。

（三）逆向思維在實驗設計題中的應用

在設計實驗方法時，教師可鼓勵學生應用逆向思維來進行思考，這能有效突破學生思維限制，讓學生學會從不同的角度來進行化學實驗設計。

例如，在黃銅礦冶煉銅過程中，產(chǎn)生的爐渣之中含有一些物質(zhì)，分別是二氧化硅、氧化亞鐵、氧化鐵、三氧化二鋁等，請從稀硫酸、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫氰化鉀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、碘水等試劑之中進行合理的選擇，設計出恰當?shù)膶嶒瀬碜C明爐渣之中含有氧化亞鐵……

對于這一化學實驗設計題目，教師在教學時可引導學生應用逆向思維來進行思考，具體而言就是從所給的試劑著手來進行分析，通過分析其反應后的顏色變化情況來進行驗證，這樣就能達到良好的驗證效果。

（四）逆向思維在化學計算題中的應用

在高中化學解題過程中，化學計算題也是較為常見的一種題型。對于這一類題型，教師也可以在教學過程中指導學生應用逆向思維來進行解題。在應用逆向思維時，教師還需要指導學生審清題意，這也是有效應用逆向思維來解題的關鍵。在這一過程中，教師可以鼓勵學生先從問題著手來一步步分析解答問題中需要的條件，再一步步進行計算與推理，這樣就能得到完美的答案[5]。

例如，某混合氣體主要是由CO2與CO 一同構成，其中氧元素質(zhì)量分數(shù)是64%，向足量的灼熱的氧化銅之中通入大概5 kg 左右的該混合氣體，在經(jīng)過充分反應之后，其通入足量的澄清石灰水中，出現(xiàn)白色沉淀的量是（ ）。

因為這一道計算題本身整個反應過程十分復雜，計算起來十分麻煩，而且涉及的數(shù)據(jù)也十分多，容易出現(xiàn)錯誤。所以，教師可以引導學生應用逆向思維來進行解題思考。具體而言，因為碳酸鈣屬于最終的反應產(chǎn)物，所以在計算時只需要找到CO2與CO 這兩個起始反應物及碳酸鈣之間所存在的CaCO3-C守恒關系，自然就能夠迅速得到答案。

（五）逆向思維在化學推理題中的應用

在高中化學解題過程中，推理題也是常見的一種題目類型，要求學生學會結合所學知識來對題目進行推理，獲得正確的結論。這一種類型的化學題目不僅能夠有效鍛煉學生的思維能力，還能培養(yǎng)學生想象能力、創(chuàng)新能力。若以固化的思維來解答推理題，學生會感覺十分困難，整個化學解題效果并不會理想。為此，教師在化學推理題教學指導過程中，可以應用逆向思維來引導學生進行分析，即要求學生結合題目已知條件來采用逆向思維進行推理，這樣學生就能從不同角度找到解題的技巧，從而迅速且準確地解答題目。

例如，A、B、C、D、E 五種物質(zhì)中含有同一元素，有可能出現(xiàn)一定的轉化。其中，A 為單質(zhì)，B 為氣體，C、D 均為氧化物，E 為酸,請問A 可能是什么?

A.Cl2B.N C.S2D.Si

對于這一推理題，學生在解答時如果只是以常規(guī)思維來進行解答，就會較為復雜，這時，教師可以指導學生應用逆向思維來進行分析及推理，能迅速得到答案。具體而言，如果答案是A 的話，那么其對應的C、D 氧化物這一條件就無法實現(xiàn)，而且如果B 為HCl 也無法有效保障C 物質(zhì)就是氧化物，所以我們就可以排除A；如果答案是B 的話，那么B 物質(zhì)就是NH3，而C 物質(zhì)就是NO，D 物質(zhì)則是NO2，而E 物質(zhì)就是NHO3，在反應中氨氣催化氧化所得NO，并且和氧氣發(fā)生反應，生成氮氣，這一結果明顯與推理的結果不吻合，所以也可以排除B；如果答案是C 的話，那么A 物質(zhì)就是S，B 物質(zhì)就是H2S，C 物質(zhì)則是SO2，D物質(zhì)就是SO3，E 物質(zhì)就是HNO，這一結果和推理過程十分吻合，所以本題選擇答案為C。因此，在面對化學推理題時，學生也可以應用逆向思維來解題，這能有效簡化整個推理過程，讓學生迅速且準確地得到答案。

三、高中化學培養(yǎng)學生逆向思維的建議

（一）結合具體問題，培養(yǎng)學生逆向思維意識

高中化學解題過程從某些方面而言就是學生思維運動的過程，高中化學解題教學中，學生需要在掌握化學基礎概念的同時發(fā)展自身思維能力，如此才能迅速且高效地解答出化學問題。可是就高中化學教學現(xiàn)狀來看，很多化學問題都具有創(chuàng)新性，學生在面對這些化學題目時，大多是從正面角度、正向思維來解題，這很難達到良好的解題效果，反而讓學生的解題較為困難，不利于學生解題能力的提升。為了改善這一現(xiàn)象，在高中化學解題教學中，教師一定要充分啟發(fā)學生從逆向思維角度進行問題分析，通過反向思考來促進學生形成逆向思維，這不僅能幫助學生更好地理解化學知識，還能有效拓寬學生的解題思路，讓學生養(yǎng)成雙向解題意識及思維能力，從而有效提高化學教學質(zhì)量。

例如，“現(xiàn)有一種混合氣體，其中包含了三種氣體，其分別是一氧化碳、二氧化碳和氧氣，而且其中氧元素質(zhì)量分數(shù)為68%，實驗員在去除10kg 這樣的混合氣體之后，將其與足量的灼熱的一氧化銅進行反應，然后在將生成的氣體和澄清的石灰水中進行再次反應，求生成渾濁物體的質(zhì)量？”對于這一問題，教師可讓學生在正向思維計算受挫后，應用逆向思維來進行計算，以提升學生的計算效率，加深學生對相關知識的理解。教師在高中化學解題教學中，可以結合具體的問題來強化對學生逆向思維意識及能力的培養(yǎng)，如此才能真正優(yōu)化解題教學，促進學生學習能力的提高。

（二）改變教學方法，培養(yǎng)學生逆向思維意識

教師在教學過程中更傾向于采用正向思維方式，很少帶領學生反向思考。因此，要想發(fā)展學生的逆向思維，教師要改變教學方法。例如，在教學鋁元素相關的內(nèi)容時，教師一般先向學生介紹鋁元素的物理性質(zhì)和化學特點，然后聯(lián)系現(xiàn)實生活介紹鋁元素的應用范疇。為了培養(yǎng)學生的逆向思維，教師可以反過來教學，先展示鋁元素在現(xiàn)實生活中的用途，如用作電纜、導線及飲料的包裝等，然后引導學生思考為什么使用鋁元素，讓學生思考總結鋁元素的物理、化學特性，從金屬特有的屬性出發(fā)思考其用途，培養(yǎng)學生逆向思維意識。另外，學生的逆向思維還要在特定的氛圍中實現(xiàn)，教師要營造寬松、民主的氛圍，調(diào)動學生的主觀能動性，使其在活躍的思維狀態(tài)下形成逆向思維。

結 語

綜上所述，在高中化學解題中，應用逆向思維能夠引導學生從不同角度思考化學問題，有助于學生思維能力的提升，也是提高化學解題效率的重要方法。在化學解題教學中，教師要準確認識逆向思維的作用，在解題課堂上引導學生立足問題，展開逆向思考。這能有效激活學生的集體思維，促使學生有效把握解題技巧，從而真正優(yōu)化高中化學教學，提高學生化學解題能力。