高中化學教學中學生創新性思維的培養

摘 要：在高中時期，學生需要接觸更加深刻、復雜的化學知識。幫助學生提升自身的解題能力，強化學生自身的化學水平對于學生日后面對高考的選拔而言，具有重要的作用。教師應當充分發揮高中學生思維敏捷的優勢，幫助學生在復雜和煩瑣的化學知識當中更快地找到學科共性，養成相應的學科素養。為了能夠培養學生創新性的思維，提高學生的解題能力，本文有以下幾點淺薄的思考。

關鍵詞：高中化學；創新思維；解題方案

隨著新高考的不斷深入推進，當前的高中化學課堂教學也發生了一系列的變化。如今的高中化學課堂教學，更加注重學生邏輯思維能力的培養以及創新意識的提升。在兼顧學生學習興趣的前提之下，注重學生的學習體驗。正因如此，教師應當明確自身的責任和義務。著重培養學生的創新意識，讓學生將自身的學科思維和學科能力相結合，快速地解答有關化學的問題。基于此，筆者給出以下幾點策略培養學生創新性解題思維。

一、創新性思維在高中化學教學中的滲透意義

（一）有助于促進學生對化學知識的深刻理解

化學是一門需要學生理解的學科，而創新性思維可以幫助學生深入理解化學概念。通過創新性思維，學生能夠發現化學知識背后的邏輯和內在聯系，進而深入理解化學知識。例如：在學習化學反應時，學生通過創新性思維可以發現反應過程中的能量變化和反應物質的構成等因素，從而深入理解化學反應的本質。

（二）有助于培養學生解決化學問題的能力

化學是一門實踐性很強的學科，學生需要掌握解決化學問題的能力。而創新性思維可以幫助學生發現問題的本質，從而提出合適的解決方案。例如：在解決化學實驗中出現的問題時，學生可以通過創新性思維發掘問題的根源，從而提出具體的解決方案[1]。

（三）有助于培養學生的創新意識和創新能力

創新性思維可以幫助學生發現原有的知識和方法的不足之處，并提出創新的思路和方法。這種能力在化學教學中尤為重要，因為化學是一門不斷發展和進步的學科，需要學生不斷地進行探索和創新。通過創新性思維，學生能夠培養創新意識和創新能力，從而在學習中不斷開拓思路、推陳出新。

二、創新性思維在高中化學教學中的具體滲透策略

（一）借助綜合問題，培養學生全面解題思維

創新意識的養成，離不開學生全面思維的提升。教師不僅要讓學生擁有一定的解題能力，還要讓學生擁有完善的邏輯思維分析能力。通過具體的題目看待化學問題時，從整體的角度上關注物質的變化。通過化學方程式來引出相應的化學知識，并借助化學知識分析出可能存在的化學現象，以及其中可能會出現的化學反應，讓學生養成這種全面的思維，從整體上看待化學問題，有利于學生創新意識的養成和自身解題能力的提升。

例如：在講解“硫”知識點時，教師就可以在課堂的開始，讓學生了解硫與實際生活之間的聯系。先去讓學生找到硫的應用及其在工業上的利用以及含硫酸雨的危害。當學生掌握這部分內容之后，教師就可以給學生布置一個相對綜合性的問題，來觀察學生是否能夠真正掌握與之有關的計算。比如說“在工業采礦上往往會出現硫化亞銅礦，為了能夠在其中提取并利用硫元素，工業常會用KMnO4酸性溶液處理固體Cu2S。在這一過程中容易發生如下離子反應：8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++ 5SO2↑+8Mn2++22H2O”，那么，在這個反應當中的還原產物是什么？被氧化的元素是什么？氧化劑和還原劑的比值是多少？如果在標況下生成了2.24升的SO2，那么轉移了多少電子？對于這種問題，學生如果沒有養成全面的思維，那么很容易在復雜的問題中迷失解題方向。教師就可以帶領學生進行思考。在這個反應方程式中Mn元素從+7價降為+2價，發生還原反應，而Cu2S中Cu元素從+1價升高為+2價，S元素從-2價升高為+4價，發生氧化反應；那么由題意可知還原產物為Mn2+，被氧化的元素是Cu2S中Cu、S兩元素。根據方程式當中的比值，再去結合電子的轉移，就能夠得出氧化劑為KMnO4，還原劑為Cu2S， 兩者的物質的量之比為8：5。除此之外，方程式當中Cu2S中Cu元素從+1價升高為+2價，S元素從-2價升高為+4價，則1molCu2S完全被氧化，轉移8mol電子； 2.24 L氣體標況下SO2的物質的量為0.1mol，反應中轉移電子的物質的量為0.8mol ，電子數目是0.8NA；借助這種解題的方法，讓學生站在全面的視角下看待題目，能夠更快地得到答案。

（二）借助巧妙問題，培養學生逆向解題思維

在高中化學題目當中，許多看似難以理解并且難以下手的問題，實際上只需要學生換一個思路，從逆向的思維上進行考慮，就能夠很好地得出結果。但實質上這種從逆向分析的題目，是考查學生對知識點的理解程度。學生不僅需要夯實自身的基礎知識，還要對于物態變化有著更加敏銳和直觀的反應。為此，教師就應當充分地借助此類巧妙的問題，擴充學生的閱歷，讓學生的創新思維得到有效提升[2]。

例如：在講解“氯氣”知識點時，主要給學生講解氯氣的化學性質以及氯元素在生活當中的實際應用。為了能夠讓學生更好地掌握本章節的重難點知識，教師就應當借助一些巧妙的問題來培養學生逆向思維，從而強化學生的創新意識。如“某同學想要研究氯氣是否能和水發生反應，于是將干燥的氯氣依次通入干燥的紅紙條和濕潤的紅紙條，最后再利用一種無色透明溶液進行吸收尾氣。那么在這個實驗當中，發現濕潤的紅紙條開始褪色，則發生了怎樣的反應？反應方程式如何書寫？其中有多少電子發生了轉移？最后處理多余氯氣的無色液體可能是什么？其發生的化學反應式如何書寫？”對于這種問題而言，如果學生進行直觀的思考，那么很難得出答案。但是只要把握住氯氣的特點，找到氯氣能和水發生反應的產物，從逆向思維上求解，就能夠很容易地得出答案。首先，學生從最基礎的知識上就能夠知道，氯氣溶于水后和水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應為可逆反應：Cl2+H2OHCI+HCIO，則新制的氯水中含有的物質，除水以外還有Cl2、HCIO、HCI。新制氯水中由于含有氯氣，所以溶液呈黃綠色。由于HCIO具有漂白性，可使紅紙條褪色，故答案為：Cl2+H2OHCI+HCIO，生成的次氯酸有漂白性。而氯氣本身不具有漂白性，因此干燥的紙條不會褪色。在明確這些內容之后，學生從反方向思考題目，要想吸收多余的氯氣，那么應該用的是堿性溶液。而堿性溶液當中，能和氯氣和次氯酸發生反應的并且無色透明的液體首選氫氧化鈉溶液。而氯氣和氫氧化鈉反應的方程式可以寫為Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O。借助這樣逆向的思維，把握物質的特性進行解題，就能夠降低題目的難度，強化學生的化學水平。

（三）借助開放問題，培養學生發散解題思維

創新意識的養成，需要學生具有開放性的思維，學會融合多種條件進行解題。教師應當明確培養學生發散解題思維的重要性，理解其背后應當具有的內容。在具體的解題流程中，教師不僅可以給學生講解一般的解題方法，讓學生利用簡單且基礎的知識靈活變化，得到答案，還可以讓學生根據題目當中所運用到的條件，發展自身的思維，暢想其他的解題方法。以這樣的方式，能夠提高學生的解題能力，培養學生的創新意識。

例如：在教學“氮氣”知識點的過程中，教師就可以讓學生理解氮元素在化肥當中的應用，以及氮元素對于植物生長的作用。先給學生進行簡單的科普，然后再帶領學生回顧本章節的重要內容，接著再去給學生設計一些開放的問題來引發學生的思考，比如氮氣用于工業合成氨，在自然界極端情況下，會與氧氣發生反應。其生成的化學反應方程式為N2+O2=2NO。除此之外，在生成一氧化氮之后，這個反應還會產生連鎖的反應2NO+O2=2NO2。當空氣中含有水和二氧化碳，又能夠與水發生反應繼續產生3NO2+H2O=2HNO3+NO這一反應。借助這些知識內容，教師就可以給學生設計一個相對開放性的問題：“現在，要想模擬自然界情況下，氮氣和氧氣發生反應的整個過程。某實驗組將氧氣和氮氣按照2：1的比例投入反應爐中，最終生成了2mol的一氧化氮。那么反應當中氧氣的含量和氮氣的含量誰更多？”這種題目如果只是用簡單的邏輯進行思考并計算，那么往往比較復雜。需要學生認識到實驗反應的本質，從最終的結果上來看，產生2mol的一氧化氮，都會消耗1mol的氧氣。后續反應還是會消耗氧氣，那么反應到最后應該是氮氣的含量多，氧氣的含量少。隨后教師可以繼續給學生完善數值，讓學生進一步計算。以這種方法來活躍學生的思維，幫助學生對這部分知識有理性上的理解。

（四）借助實際問題，培養學生靈活解題思維

化學與實際生活具有息息相關的聯系。為了培養學生的創新意識，保障學生解題能力得到提升，教師就應當結合生活當中一些與化學相關的現象，來給學生設計一些綜合性的問題。鼓勵學生立足于生活實際采用靈活的解題思路來將問題解決，最后再將所得的結果應用生活當中，校驗其正確性。讓學生將所學的知識應用于生活當中，在提高自身解題能力的前提之下，也有利于學生自身學科素養的不斷提升。

例如：在教學“金屬”知識點的過程中，教師就應該從最簡單的內容出發，給學生演示生活中常見的金屬如鐵、鋁、銅，并且將這幾種金屬的化學性質和物理性質都給學生進行簡單的講解。隨后，為了能夠加深學生對于本章知識的理解，教師就可以借助生活當中一些常見的現象來設計問題引發學生的思考。比如：“有一個質量為56克的鐵塊，在雨水和烈日的侵蝕下，全部生銹變成了鐵銹。現打算將這堆鐵銹進行回爐重新打造。那么，在這一過程中會產生哪些化學反應？其中從鐵銹到變成純鐵，轉移了多少電子？”對于這種題目而言，學生需要先去理解，鐵生銹的化學方程：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；

也可以將這兩個反應式進行整合2Fe（OH）3=

Fe2O3+3H2O。首先鐵的相對分子質量是56，因此56克對應的物質的量是1mol。一個鐵元素，從正三價變化為零價，所轉移的電子數為3。那么1mol的鐵轉移的電子數就是3mol。為了能夠讓學生理解這部分內容，教師可以將整個式子當中電子轉移的過程給學生展示出來。接著再去讓學生了解，從鐵銹轉化成純鐵所涉及的化學反應在高溫的條件下，CO2+C=2CO，其次以一氧化碳表現為較強的還原性進而發生了Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。那么在這個過程當中，鐵逐漸變成了二價，隨后進一步地發生反應變成純鐵。借助這種問題，讓學生結合日常認知得出正確的結果，有利于培養學生靈活解題的思維，提高學生的化學水平。

三、借助趣味問題，培養學生類比解題思維

在高中化學試題當中，有些問題的內在基本共性是相通的。教師就應當培養學生類比的解題思維，通過一系列相近或者是相似的題目，先去給學生講解典型的例題，基于例題進行發揮。讓學生解決其他與之類似或者是有關聯的題目，鼓勵學生將所學會的解題方法，靈活地運用到其他題目當中，形成自身的解題思維。在這種尊重學生自主思維養成的環境之下，能夠逐漸地啟迪學生的創新意識，進而使得學生的解題能力得以提升[3]。

例如：在教學“有機物的結構與分類”這一部分的知識點時，有機化學作為高中化學的重要內容之一，其涵蓋的知識相對較多，內容也相對涉及較為廣泛。為了能夠讓學生理解有機題目的解題方式，找到有機化合物的具體組成元素及其比值，教師就可以在課堂的開始給學生設計一個這樣的題目，讓學生進行思考：“在標準狀況下測得體積為5.6L的某氣態烴與足量氧氣完全燃燒后生成16.8L的CO2和18g水，則該烴可能是（" ）。A.乙烷 B.丙烷 C.丁炔 D.丁烯。”對于這道題目看似沒有解題的實際數據，但實際上可以根據燃燒之后，含碳元素物質的量來進行猜測。首先可以用單位物質量法，直接算出1mol烴中各元素原子的物質的量即可推出有機物的分子式，n烴：nC：nH=1：x：y即可求出分子式。也可以通過最簡式法，根據分子式為最簡式的整數倍，利用相對分子質量和最簡式量可確定其分子式。最簡式為CaHb，則分子式為（C aH b）n，（M為烴的相對分子質量，12a+b為最簡式量）。這兩種方法都較為實用，也都能夠直接地算出答案為B。除此之外，教師還可以給學生設計同類型的題目，如：“某液態醇類化合物，一共12.6克，完全燃燒之后，生成了22.4升的二氧化碳和24克的水，求該醇類可能是什么？”這道題目與上述題目類似，需要選擇利用類比的思想進行解題。借助這樣的題目，能夠進一步地提高學生的解題能力。

結束語

綜上而言，現階段的高中化學課堂教學，不僅要給學生講解最基礎的知識內容。還要培養學生縝密的分析能力和較強的邏輯思維，以提高學生自身的解題能力，幫助學生適應之后長遠的發展。為此教師就應當積極地培養學生的創新意識，通過多元化的化學問題來引發學生的思考。在強化學生自身理解的前提之下，借助問題來給學生糾正各種各樣的錯誤。真正通過多種手段相結合，在提高學生化學水平的前提之下，強化學生自身的學科素養。

參考文獻

[1]孫凌云.高中化學解題中逆向思維的應用[J].名師在線，2022（23）：67-69.

[2]羅來葉.巧用化合價提高高中化學解題效率探析[J].數理化解題研究，2022（19）：136-138.

[3]吳蔚.基于創造性思維培養的高中化學實驗教學創新審思與實踐[J].課堂內外（高中教研），2022（4）：89-90.