高中化學教學中培養學生思維能力的策略研究

摘 要：本文聚焦高中化學教學中學生思維能力培養這一關鍵問題，系統分析了當前教學實踐中存在的知識學習與思維發展脫節、教師思維訓練方法設計不足、課堂教學環境支持不夠等現實問題。并據此提出了創設有助于培養學生思維能力發展的教學情境、優化思維訓練設計、建立科學評價體系等策略，為提升高中化學教學質量和培養學生思維能力，提供理論指導和實踐參考。

關鍵詞：高中化學教學；培養策略；教學設計

在新課程改革背景下，培養學生的思維能力已成為高中化學教學的重要目標，而化學學科因其概念抽象、實驗性強、知識體系嚴密等特點，為培養學生的思維能力提供了良好的平臺。當前，高中化學教學中仍普遍存在知識學習與思維發展脫節、教師思維訓練方法設計不足、課堂教學環境支持不夠等問題，這些問題不僅影響了學生化學核心素養的形成，也制約了學生思維品質的提升。所以，深入研究高中化學教學中培養學生思維能力的策略，對于提升化學教學質量，培養具有科學思維能力的人才，具有重要意義。

一、高中化學教學中培養學生思維能力的現實問題

（一）學生知識學習與思維發展脫節

在當前高中化學教學實踐中，學生知識學習與思維發展脫節的現象普遍存在，這主要體現在學生對化學知識的理解通常停留在記憶表層，缺少深層思維的加工與內化過程。學生學習化學概念和原理時，過分依賴機械記憶和固化的模式，難以建立起知識之間的內在聯系。以學生在學習化學反應原理時的情況為例，大多數學生傾向于套用書上的既定公式和化學反應方程式，而不去主動思考反應條件的選擇依據和反應原理的本質。這種機械灌輸的學習方式使學生能夠在考試中重現教材上的知識，但面對新應用場景時卻對所學知識無法靈活運用，難以解決實際問題。

學生在學習過程中的思維能力也呈現出明顯的不足，學生的邏輯思維能力還有所不足，在進行推理論證時經常出現跳躍性思維，不能形成完整的論證鏈條，常常使論證陷入僵局無法繼續。學生的批判性思維發展也不充分，對化學現象的觀察缺乏質疑精神和探究本質的好奇心。學生的創造性思維也因教育現狀而受到局限，在解決問題時往往循規蹈矩、因循守舊，無法開放思維，提出新穎的解決方案。這些問題的存在，嚴重制約了學生化學學科核心素養的形成和發展。

就化學實驗探究活動中的思維而言，學生的參與度不高，實驗行為和過程趨于機械化和程序化，更多關注實驗操作步驟的正確性和結果的準確性，忽視了對實驗設計合理性的思考和實驗現象的深入分析。這種情況使得化學實驗無法真正發揮培養學生科學思維的作用，實驗教學淪為驗證性活動的重復行為。

（二）教師思維訓練方法設計方面存在的問題

教師在設計和實施思維訓練方面存在的問題能夠直接影響著學生思維能力的培養效果。其一，教師對思維能力培養的認識不夠深入，往往等同于解題技巧的訓練或知識點的講解，缺乏系統性的思維訓練設計理念。其二，在教學實踐中，教師更注重知識傳授的完整性和考試應對技巧的有效性，較少考慮如何通過教學設計激發學生的思維潛能。所以，教師在課堂教學中所采用的思維訓練方法形式單一，不能滿足不同學生的思維發展需求。同時，更多教師習慣使用傳統的講授式教學模式，單純追求知識的系統傳授，對學生思維能力培養有所忽視。而在提問設計方面，教師一般更傾向于使用封閉式、低層次的問題，這類問題大多只局限于知識的回憶和簡單應用。同時，教師在引導學生思維的過程中，經常因為追求教學效率而提前給出答案，使學生缺少獨立思考的機會和過程。

教師在進行思維訓練時，往往采用統一的教學進度和訓練方式，對學生個體間思維發展水平的差異，考慮不充分。化學教師對于思維能力較弱的學生，沒有設定適當的思維支架和引導策略。而對于思維能力較強的學生，又無法提供具有挑戰性的思維任務。化學教學中的這種情況通常會導致思維訓練效果不理想，難以實現因材施教的教學目標。

除此之外，教師在思維訓練過程中的評價反饋機制同樣不夠完善。教師對于學生思維過程的關注并不充分，所制定評價標準又過分強調正確結果的導向性，忽視了思維過程的價值。這種教學評價方式不僅不利于學生形成良好的思維習慣，也不能幫助教師在教學的過程中及時發現并糾正學生思維發展中所出現的問題。

（三）課堂教學環境對學生思維發展支持不足

目前，高中化學課堂的教學環境在支持學生思維發展方面依舊存在諸多不足。其一，課堂的教學氛圍缺少開放性和包容性，學生的思維表達通常受到教師和學習計劃的局限。在以往傳統的課堂教學中，教師對于課堂紀律和教學秩序過于注重，對如何營造有利于學生思維發展的民主、平等的課堂氛圍，并不在意。而學生在這種高壓力的環境下十分容易產生思維壓力，不敢大膽表達自己的見解和想法。其二，教師對于課堂教學資源的配置和利用也不夠合理，無法對學生的思維發展提供支持。教師在教學資源的選擇上往往過分注重知識傳授的需要，忽視了思維訓練的要求。從教學過程而言，教師所選擇的教學案例通常缺乏典型性和啟發性，對于教學媒體的運用也缺乏互動性和探究性。這些問題限制了學生思維能力充分發展的空間。

教師在課堂教學時間上的分配不合理，不能保證學生有充足的思考時間和空間。應試教育給予了師生雙方巨大的壓力，導致教師不得不過分關注教學進度的完成，壓縮了學生思考和討論的時間，使學生難以進行深層次的思維加工，思維能力的培養效果因此大打折扣。

目前，化學課堂的教學評價體系對思維發展的導向作用并不明顯。當下所使用的評價體系過分強調知識掌握的完整性和準確性，對于學生思維品質的發展關注不夠，使教師和學生側重于追求短期內的學習效果，忽視了思維能力培養對于學生發展的價值。

二、高中化學教學中培養學生思維能力的優化策略

（一）創設有助于培養學生思維能力發展的化學教學情境

化學教師應當設計問題的情境，通過建立認知沖突、設置懸念等情境方式激發學生的思維興趣[1]。教師在創設教學情境時，要側重于選擇與學生的生活經驗相關的問題，讓學生對情境能夠產生強烈的認知需求和探究欲望。以講授氧化還原反應為例，化學教師可以在課堂上引入日常生活中的金屬腐蝕現象，引導學生思考其中的化學原理，導入氧化還原反應的相關知識。在教學設計方面，教師需要設計多樣化的教學活動，為學生提供豐富的思維訓練機會，可以通過小組討論、實驗探究等活動形式，培養學生的分析、推理、判斷等思維能力。化學教師在進行活動的設計時也應當注意活動難度，既要保證活動對學生而言有所挑戰，又要保證學生能夠通過努力達到預期目標[2]。在進行課堂教學時，化學教師應當要重視并利用好現代教育技術的手段，創造有利于學生思維發展的學習情境，可以通過多媒體演示、虛擬實驗等多種教育技術方式，帶領學生更好地理解抽象的化學概念和復雜的反應過程。但是，教師在使用教育技術時，要避免過度地依賴技術手段，在理解的過程中也要給學生帶來一定的思維挑戰。

以高中化學蘇教版必修一專題二第二單元“溶液組成的定量研究”為例，化學教師需要先以學生日常生活中常見的不同濃度糖水調配問題來作為切入點，來引導學生思考如何更加精準地表達溶液的濃度，然后，過渡到基礎化學計量知識的學習。在教學活動的設計中，化學教師需要通過具有針對性的探究活動和采用小組合作等形式，帶領學生圍繞配制過程中所需物質的量計算、實驗步驟的設計等關鍵環節展開深入的討論和交流。在完成探究活動后化學教師要組織學生開展經驗交流和心得分享，搭建互評互學的平臺，促進學生在溶液配制及相關化學概念方面的理解和認識不斷深化、思維能力得到持續提升，不僅能幫助學生掌握溶液配制的基本方法，還能有效提高學生分析問題和解決問題的能力，真正實現化學教育對學生思維發展的促進作用。

（二）優化思維訓練的教學設計與實施路徑

化學教師應當以學生的認知特點和思維發展規律為基準，設計科學合理的思維訓練方案，要注意將思維訓練目標、內容、方法和評價等多種要素進行有機整合，形成完整的訓練體系。同時，還要注重思維訓練的層次性和遞進性，訓練不是一蹴而就，要從簡單到復雜、從具體到抽象逐漸提升訓練難度[3]。在設計實施思維訓練方案的同時，教師也應當在學生訓練的過程中進行個性化指導，依據學生的思維特點和發展水平，采用不同的訓練策略和方法——對于思維能力較弱的學生，可以提供更多的語言提示和引導。對于思維能力較強的學生，可以通過增加訓練的難度和深度，實現訓練的效果。為了促進學生各種思維品質的協同發展，化學教師在課堂教學中所運用的訓練方法應該是多樣化的，可以借助思維導圖、概念圖等形式，幫助學生順利建立起知識之間的聯系，培養學生系統的思維能力。

以蘇教版高中化學必修二專題六第三單元“化學能與電能轉化”為例，化學教師要圍繞電化學原理來設計系統的學生思維訓練的路徑，在課程的導入環節中，化學教師要通過日常生活中應用蓄電池的例子，激發學生的興趣，以此來引導學生思考化學能與電能的轉化聯系。在概念形成的階段中借助對原電池工作原理分析的形式，化學教師能夠引導學生積極主動地思考電極反應的本質，充分理解其中的化學關系。在知識深化的階段中需要設計探究性的實驗，通過讓學生積極研究影響電池電動勢的因素，培養學生的實驗設計能力和數據分析能力。根據以上化學教師的教學設計，通過整體的教學過程，學生不僅能夠掌握電化學的基本原理，還能提升自身的科學思維能力和問題解決能力。

（三）構建思維能力培養的評價與反饋體系

化學教師要構建起多元化評價指標的體系，全面系統地反映學生思維能力的發展狀況。制定的評價指標應當包括思維的深度、廣度等多個維度，既要關注思維結果的正確性，還要重視思維過程的科學性。化學教師還需要注意評價標準是否能夠順利操作，是否便于教師在實際教學中進行應用，化學教師還應當使用多樣化的評價方法，全面收集學生思維發展的相關信息，做出針對性的反饋。

在構建評價指標體系的同時，化學教師還要注意進行及時有效的反饋，及時準確地向學生反饋評價結果。在進行反饋時一定要注意方式方法，既要指出學生的問題，又要給予鼓勵和建議。同時，還要帶領學生進行自我評價與反思，培養學生的認知能力，幫助學生了解自己的思維發展狀況和存在的問題，實現學生思維能力的持續發展。

（四）提升化學實驗探究中的思維訓練價值

化學教師應該通過系統的設計和深入的引導，充分地發揮實驗探究的育人功能，這體現在化學教師設計實驗探究活動時要著重創設基于問題的探究情境，引導學生開展自主探究，化學教師所設定的這種探究過程應當注重培養學生的觀察能力、分析能力和創新思維，使學生在親身實踐中形成科學思維方式[4]。而實驗探究中的每個環節都蘊含著豐富的思維訓練機會，包括實驗設計階段的方案構思、實驗過程中的現象觀察和數據收集、實驗結論的歸納和驗證等，化學教師應善于抓住這些關鍵節點，通過適時的啟發和引導，幫助學生形成完整的科學探究思維鏈條。

以蘇教版高中化學選修二專題二第一單元“原子核外電子的相互作用”為例，教師應當設計一系列探究性的實驗活動來培養學生的思維能力，具體可以從元素周期表中典型元素的價電子層結構入手，帶領學生探究電子的排布規律和化學鍵的形成機制。學生可以通過分析不同元素的化合價、化合物的形成過程及分子的空間構型等幾個問題，深入理解電子相互作用的本質。在實驗設計中，教師應當選取氯化鈉、碳酸鈣等常見化合物作為探究的對象，讓學生通過制備、溶解等簡單實驗過程來觀察和推斷離子鍵的形成機制。對于共價鍵的學習化學教師則可以使用水分子、氨氣分子等幾種典型分子的結構模型構建來幫助學生充分地理解分子中原子的空間排布和電子云的重疊特征。在實驗探究時，化學教師一定要引導學生關注化學鍵本質特征，還要通過物質的溶解性、熔點等宏觀性質的測定，建立起微觀結構與宏觀性質之間的聯系。化學教師所設立的這種探究過程不僅能夠加深學生對電子相互作用的認識，還能培養其抽象思維能力和空間想象能力，通過讓學生獨立設計實驗方案、收集實驗數據、分析實驗結果，形成科學論證的完整思維體系。

化學教學中的實驗探究環節，除了培養學生動手能力，加深對知識理解外，更應關注其在培養學生思維能力方面的獨特作用，所以教師應當高度重視實驗探究過程中的交流討論環節并組織各類交流活動。化學教師應始終秉持“重視過程、關注思維”的理念，在精心設計探究活動的同時，更應當注重組織引導學生開展交流討論，并建立科學的評價機制，促進學生批判性思維、創新思維等關鍵能力的培養，使實驗探究真正成為學生全面發展的助推器。

（五）強化化學概念教學中的思維方法指導

化學教師在教學中要注重概念形成過程中的思維方法指導，在引導學生學習新概念時，要運用到歸納、演繹等多種思維方法，幫助學生理解和掌握概念的本質特點。比如，化學教師在教學元素周期表時，應當引導學生通過比較分析不同元素的性質，歸納總結出元素周期律，培養學生的歸納推理能力。在化學概念的教學中，教師需要充分地把握學科特點和學生的認知規律，使用思維方法指導提升教學的效果。教師還應當在課堂教學中創設以學生已有知識為基礎的認知情境，引導學生積極動腦，逐步構建起新的知識體系。在這一過程中，教師要重點培養學生的空間想象能力、邏輯推理能力和系統思維能力，幫助學生聯系起不同的概念。還需要善于運用類比、溯源等多種方法，使學生更好地理解和把握抽象的概念知識。

以蘇教版高中化學選修三專題二第一單元“有機化合物結構”的教學為例，化學教師要圍繞碳原子成鍵的特點展開教學，引導學生回顧已學過的碳原子電子層結構和價電子分布特點，通過分析碳原子的成鍵方式使學生掌握碳原子形成四個共價鍵的本質，化學教師要引入分子結構的模型，協助學生建立分子的立體結構概念，理解有機化合物中碳原子的雜化軌道特征。同時，需要通過分子模型的搭建和拆分，帶領學生探究不同類型的有機化合物分子中碳原子的空間排布規律，加深學生對分子構型的認識。在學習有機化合物的同分異構現象時，化學教師可以通過設計實際應用問題，如藥物分子的空間構型對生理活性的影響，引導學生認識有機化合物結構與性質的關系，培養其系統思維能力和科學思維方法。

（六）完善化學習題訓練中的思維發展路徑

教師在教學過程中，習題的選擇與設計至關重要。習題是學生鞏固知識、提高能力的重要途徑，也是教師檢驗教學效果的重要手段，教師應當精心挑選具有代表性和典型性的習題，力求在知識點的覆蓋上做到全面完整，同時兼顧思維能力培養的梯度遞進。在習題設計時，教師要著力創設開放性、探究性的問題情境，引導學生進行深入思考和積極探索，避免單純依賴機械記憶的重復訓練。這不僅有助于激發學生的學習興趣，更能促進他們分析問題、解決問題等關鍵能力的養成。

在化學習題訓練中，學生思維發展的關鍵在于構建成體系的認知框架和培養多維度的解題能力。比如，學習化學反應方向與限度的時候，需要學生把握動態平衡的本質，建立微觀與宏觀的聯系，形成完整的化學反應認知體系[5]。在解決相關問題時，化學教師應當注重引導學生從物質的變化規律入手，通過分析反應條件、物質性質、能量變化等幾個關鍵因素，讓學生建立起對化學反應動態變化的認知框架。而學生則需要掌握運用濃度、溫度等因素對化學平衡的影響，鍛煉出綜合分析和推理判斷的能力。

以蘇教版高中化學選修一專題二第二單元“化學反應的方向與限度”為例，在具體習題訓練中可創設這樣的情境：向含有鐵離子的溶液中加入硫氰酸根離子，溶液呈現出血紅色，這種顏色的深淺會隨著溫度的改變而改變。根據這個現象，教師可以設計出一系列探究性習題，引導學生分析溫度變化對化學平衡的影響。學生需要運用能量轉化和粒子運動等知識，推導溫度升高時平衡移動的方向，并結合顏色變化解釋平衡移動的結果。教師還可以進一步設計有關濃度、壓強等因素影響的習題，幫助學生構建完整的化學平衡認知體系。通過這種層層遞進的習題設計，不僅培養了學生的邏輯推理能力，也加深了他們對化學平衡本質的理解。在解答過程中，引導學生關注微觀粒子的運動變化，理解宏觀現象背后的本質，培養其系統思維和創新思維能力。通過這種方式，學生能夠真正掌握化學平衡的核心概念，形成解決相關問題的思維方法和策略。

結束語

高中化學教學中，培養學生思維能力的培養是一項系統的工程，需要從理論探究和實踐探索兩個層面深入推進，通過分析現實困境，構建有效機制，實施深化策略，有效提升學生的化學學科思維能力。在實驗探究、概念教學和習題訓練等方面，教師通過科學設計和有效實施，能夠顯著促進學生各種思維品質的發展，這不僅有助于提高化學教學質量，也為學生的終身發展奠定了基礎。

參考文獻

[1]楊惠琴.高中化學教學中培養學生創新思維的策略研究[J].華夏教師，2024（9）：120-122.

[2]楊婉瑩.促進高階思維能力發展的高中化學探究性實驗教學設計及實踐研究[D].武漢：華中師范大學，2022.

[3]吳宏.基于學生高階思維培養的高中化學教學策略研究[C]//第二屆教育發展與教學研究論壇論文集.2023：1-5.

[4]岑祝燕.高中化學教學中的高階思維能力培養途徑研究[C]//2024教育教學創新發展研討會論文集.2024：1-3.

[5]陳美琳.高中化學教學中系統思維的培養策略與實踐研究[D].新鄉：河南師范大學，2023.