化学教学中学生思维能力的培养策略初探

沈国强

(桐乡市教师进修学校 浙江桐乡 314500)

目前，高中学生的化学核心素养包括宏观辨识与微观探析；变化观念与平衡思想；证据推理与模型认知；科学探究与创新意识；实验探究与创新意识；科学精神与社会责任五个方面。而前四个方面的核心素养的实现，离不开学生思维能力的培养。因此，培养学生的思维能力是化学教学的核心。教师在化学教学中，如何培养学生的思维能力，是永远值得探讨的课题。著名教育家裴斯泰洛齐认为：教学的主要任务不是积累知识，而是发展思维。教学实践告诉我们，教师如果能在课堂上，想方设法调动学生的思维，使学生的思维处于活跃状态，不但能让学生克服学习中遇到的困难，达到良好的教学效果，而且能让学生的思维能力得到充分的锻炼和发展。

一、巧用最近发展区，激活学生的思维

维果茨基的最近发展区理论认为：学生学习知识的过程，是其原有知识经验与新知相互作用，产生同化和顺应的过程。如果当学生已有知识经验无法解释和接纳新的概念和方法时，教师如果将教学内容进行适当加工，创设出切合学生知识水平的最近发展区，则能起到激发学生思维的作用。比如，当问题与现实背景有联系时，教师可以提供与课题相联系的真实模型让学生观察；如果内容抽象难懂，教师可以先给出其简单直观的模型让学生思考；教师在讲授新概念、新方法时，可以在新旧知识间适当增设铺垫，减小难度，让学生的思维得以顺利开展。教师通过在最近发展巧设问题，既能让学生认识到新旧知识的差异，又能促使他们头脑中构建起新旧知识间的联系。从而达到新的认知平衡，最终达到培养学生思维能力的目的。[1]

例如，笔者在学习Mg(OH)2沉淀的溶解平衡时，提出了两个问题：1.向 Mg(OH)2沉淀中加入浓NH4Cl溶液，沉淀为什么溶解？2.向 Mg(OH)2沉淀中加入浓CH3COONH4溶液，沉淀为什么溶解？因为，学生的最近发展区是NH4Cl是强酸弱碱盐，水解呈酸性。所以，误认为Mg(OH)2沉淀溶解的原因是水解产生的H+与Mg(OH)2发生了中和反应。而CH3COONH4是弱酸弱碱盐，水解呈中性，按照最近发展区的知识经验，无法解释Mg(OH)2沉淀能溶解于浓的CH3COONH4溶液的原因。这样，就为学生营造了一种迫切想要知道问题答案的强烈意愿，激发了学生积极探索真知的思维。教师再通过引导探究，最终得知Mg(OH)2沉淀能溶解于浓NH4Cl溶液或浓CH3COONH4溶液的原因是一致的，都是因为Mg(OH)(s)= Mg2++2OH-溶解平衡中，产生的OH-与结合成NH3·H2O。

巧用最近发展区设置问题，符合学生的知识水平和认知规律，营造一种想要迫切知道答案的强烈愿望，能够充分调动学生的思维，从而有效地提高课堂教学的效果。

二、挖掘隐性知识，调动学生思维

化学教材的编写隐含着严谨的逻辑结构。如果教师的教学只停留在独立的知识层面。那么，学生的思维会被缺乏具体形象的逻辑结构的支持所阻碍。教师在教学中，应充分挖掘化学知识之间的逻辑结构和深层规律，激发学生的学习兴趣，让学生学会迁移运用，才能打开学生的思维，自觉主动去寻找探究新知。[2]

例如，学生在学习了“碱金属”后，掌握了结构决定性质，性质决定用途的基本规律。如Li、Na、K、Rb、Cs、Fr原子结构规律的比较分析，可知这六种碱金属元素的原子结构最外层都是1个电子，容易失去1个电子，达到8个电子(Li为2个)的稳定结构。因此，他们都具有很强的还原性。从Li到Fr随着电子层数的增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，导致最外层电子越来越容易失去，化学性质越来越活泼。如果教师能将上述规律教给学生，让学生运用规律学习，就会调动学生的思维，去自主探究，则学习卤素这一章的内容就变得非常容易。

三、巧设认知冲突，激发学生思维

“认知冲突”是指学生在学习过程遇到一个问题，学生想迫切去解决它，但用已学过的知识技能，又无法解决的一种矛盾的心理状态。一旦出现这种心理状态，就能使学生产生主动探究的动力。这时，学生处于注意力最集中、思维最活跃的状态。例如，笔者在教学“Na2O2与水的反应”一课时，就提问学生：Na2O2与水的反应得到的溶液中，加酚酞试液会发生什么现象？学生们大声回答：溶液会变成红色。接着，我演示了Na2O2与水反应，得到的溶液中加酚酞试液，果然，出现了红色。于是，我摇动试管，红色很快褪去，学生一下子傻了眼？溶液的红色为什么会褪去呢？这时，我抓住时机，引导学生思维，探究红色退去的原因，参考教材找答案。然后，师生一起归纳出Na2O2与水反应的规律。笔者通过实验中出现的意外现象，巧妙创设了认知冲突情境，激发了学生的思维，让学生形成了探究的强烈欲望，而去自主设计实验，寻找知识的真谛。从而提高了课堂教学的效果。

四、发掘美育素材，启迪学生思维

化学中的美育素材，是人类智慧开放出的瑰丽鲜花，是盛开在抽象思维的莽原上的鲜花。在艺术美的启迪下，教师要挖掘化学中解题思路的美育因素。差异美是条件与结论之间的数量特征、关系特征的差异，理清、清除这些差异，而完成的一种解题策略。[3]

例如：已知乙烯和1、3—丁二烯可发生如下反应：

该系列化合物可由石油裂解产物为原料采用上述方法合成。

1.上述系列化合物分子式的通式为_____。

2.该系列化合物中分子式为C24Hx的化合物的结构简式为_____。

3.该系列化合物的最大含碳量为_____。

解析：1.观察结构，呈现出一种美的对称性，其分子式体现等差数列规律：C8H14、C12H20、C16H26，碳、氢的公差分别为4和6，其通式为C4n+4H6n+8。

2.由通式知4n+4=24，得n=5，6n+8=38，分子式为C24H38，结构简式为：

3.运用数学极限方法计算，该系列化合物最大含碳量的质量分数为

上述解题方法发掘了化学中的美育素材，让学生感受到化学美的熏陶，不再感到化学知识的枯燥乏味，启迪了学生的思维。