学生化学思维能力的培养

学生化学思维能力的培养

摘要：要想获取真正的知识，重要的是必须具备良好的思维能力和思维品质。

学习化学知识也是如此。本文阐述了化学教学中如何培养学生的思维能力。

关键词：思维能力；化学实验；思维方法

作者简介：吴亚波，任教于江苏省黄桥中学。

思维是人脑对客观事物的本质属性和内部规律性的间接的概括和反映。思维能力是人们

间接的概括认识客观事物的能力，是能力的核心，是构成一切学习活动的最重要因素。据此

理解，化学思维能力就是间接的概括地认识化学事件，理解化学原理，处理化学问题的综合

能力，是化学学科的入门之匙和学习之本。

俄国化学家门捷列夫有句名言“我的书架比我的知识丰富,但它不是化学家,而我却是化学家。”这句话的关键就是：若想在知识的学习与问题的研究方面取得质的飞跃，除了要有知识量的积累，更重要的是必须具备良好的思维能力和思维品质。

培养学生化学思维能力一般要从以下几个方面着手:

一、巧妙设问，鼓励质疑培养化学思维能力

“思维活跃于疑路的交叉点。”学贵于思，思起于疑，没有问题就无以思维。思维总是从

解决问题开始的。因此在化学教学中，教师要通过提出启发性问题或质疑性问题，给学生创

造思维的良好环境，让学生经过思考、分析、比较来加深对知识的理解。

例如在讲氮气一节时，制作课件《雷雨发庄稼》。主要画面有：在一阵阵的雷雨过后，

田里的禾苗显得格外葱郁……采用现代化的教学手段，调动学生多种感官参与活动，大量的信息通过各种感官传输给大脑，使学生的注意力充分集中，大脑的兴奋度也因为风格迥异的导

人被充分激发。

在这种状态下，提出问题：为什么雷雨后植物生得特别旺盛?怎样用我们的化学原理来解释这种现象?从而切入本节课的主题。

学生要解决这一问题就必须思考：植物生长需要包含哪些元素的肥料?这些肥料中的相关元素应为游离态还是化合态?空气中大量游离态的氮是如何逐步转化为植物能够吸收的化合态氮的?

在从理论上解决了这些问题之后还要引导学生，让他们产生疑问：我的答案合理吗？怎

样设计出证明发生上述反应的实验方案?

对于学生的任何质疑都要鼓励。我国古代伟大的教育家孔子曾说：“疑是思之始，学之端”。这就是说学习始于疑问，有疑问才有思考，有思考才能促进思维能力的培养。

通过“发现问题——分析问题（提出假设）——创造性地提出解决问题的方案——自我质

疑方案——再思考验证方案”等步骤去充分发挥学生的想象力和主观能动性，让学生始终处于

课堂的主体地位。他们的学习积极性得到充分的调动，思维的广度和深度也得到很好的培养。当然教师在设置问题时要抓住教材的重点、难点和关键，问题的内容应潜伏着教材内容的

内在联系和符合知识积累的逻辑顺序，一环扣一环，由浅入深，由简单到复杂，叩开学生思

维的大门，使学生感到新颖，造成连续的思索，形成持久的内驱力，引起学生思想上的共鸣，让学生的思维由课堂延续到课后，这样可收到预想不到的效果。

二、通过化学实验培养化学思维能力

“化学是一门以实验为基础的学科”。认真完成每一个演示实验，在实验过程中抓住现象，

逐个推理，有利于学生积极思维。

例如，在讲述钠的性质时，补充演示钠与硫酸铜溶液反应的实验。根据反应现象，引导学

生思考：此现象和钠与水的反应有何不同？蓝色沉淀是什么物质？为什么不析出红色物质？

黑色物质是什么？此反应的本质是什么？这样使学生通过“观察、对比、讨论、分析、归纳”

的思维加工，实现从感性认识向理性认识的飞跃。

在教学中，仅完成课本中的演示实验还不够，还必须创造条件，改进、完善、补充一些

实验，尽可能地将一些验证性实验变为设计成探究实验。

例如在《原电池》教学中，教师可将课本实验2-3分解，设计成探究实验：(1)在50mL

烧杯中注入0.01mol/L硫酸溶液约30mL，将锌片插入，学生可观察到锌片上冒气泡。(2)在

50mL烧杯中注入0.01mol/L硫酸溶液约30mL，将铜片插入，学生观察到铜片上没有气泡。

得出锌比铜易失电子，锌比铜活泼的结论，让学生写出锌与稀硫酸反应的离子方程式。(3)将锌、铜片一端用导线连接后，再将两金属的另一端同时浸入该稀硫酸中，引导学生观察铜片

上有气泡，若在锌、铜之间边一电流计，可看到电流计指针有偏转，结论是产生了电流。

实验(3)的现象与实验(2)现象相矛盾，这时学生迫切想知道为什么，此时教师要把时间留

给学生，把想象的空间留给学生，把认知过程留给学生，把交流与评价的权力留给学生，以

促进学生创造性思维的发展。

此外，引导学生观察微妙的变化，发现反常规的奇特现象是培养学生化学创新思维能力

的源泉。

1885年，英国物理学家雷利能在卡文迪许的空气组成实验数据中发现，氮气的密度比从

氮化物中制得的氮气密度大。他没有忽视这种微小的差异，怀疑空气中含有未发现的较重气体，从而发现了氩气。

戴维用两块冰摩擦生热化为水，证明了热量不是物质，而是能量的一种表现形式。

所以，在化学课堂教学中教师要善于创造条件，把一些有趣的实验：如“爆炸”、“防倒吸”、“喷泉实验”、“焰色反应”、“原电池”、“吸氧腐蚀”……让学生亲自设计完成，去操作，去

体会，去观察其中微妙的变化，这不仅能激发学生的学习热情和求知欲望，更能让学生有意

识的去自我培养化学思维能力。

三、注重基本化学思维方法的训练可使化学思维能力发生层次性的飞跃

思维方法是人们进行科学研究的手段，是使思维运动通向客观真理的途径和桥梁。科学

史上大量的事实证明，没有正确的思维往往就没有科学上的新发现。

没有分类法和归纳法，就没有门捷列夫的元素周期表；没有理想实验方法和演绎法就没

有爱因斯坦的相对论；没有模型方法就没有原子世界微观结构的发现；没有类比和模拟法，

就没有维纳的控制论。掌握了基本的思维方法，并实际运用于认识和实践，就能使我们的主

体思维能力发生层次的飞跃。

1. 分析、比较思维方法的训练。

在教学过程中新知识不断地涌现，新概念不断的引入，这些知识和要领之间既有联系又

有区别。

比如：量筒、移液管、滴定管、容量瓶，都是容量仪器，都能量出一定体积的液体，所

以学生使用时容易混淆。只有引导他们从容量范围，刻度规格以用形状对精确度的影响等方

面进行比较，找出各自的特点，学生才能真正理解每一种仪器的用途，才知道在什么情况下，用哪一种仪器。

教师应经常将易混淆的概念有意识地提出来让学生展开思索，进行比较，注意抓住某些

模糊或有错误的认识，将原因加以分析，使学生掌握概念的精髓，将错误扼杀在萌芽之始，

这样才能使学到的知识正确可靠，而且思路正确，并提高他们分析比较的思维能力。

2. 抽象、概括思维的训练。

在实际课堂教学过程中，学生必须在很短的时间内要完成对若干对象的认识，因此教师要

引导学生积极主动地思维，明确点拨的最佳时机，选择最优的知识媒体。

例如在讨论胶体的稳定性时教师提出为什么制得的胶体没有沉淀呢？在学生看书讨论的基

础上，播放Fe(OH)3胶体的电教录像,学生可以清楚地看到红色的胶团在阴极附近上下浮动的

情境,仅用五分钟就看到了Fe(OH)3的制备、净化和电泳的全过程，使学生很快得出胶体之所

以稳定，一是带电胶粒的相互排斥，二是布朗运动的扩散作用。

这一认识结果的完成，实际上是对客观对象的本质的规律性的反映，是对所见事实抽象、

概括的结果。

3. 推理能力的训练。

推理是根据一个或几个已知的判断，推导出一个新的判断的思维形式。它可分为归纳推

理和演绎推理。

归纳推理是从特殊到一般，即从个别的特殊事实推出一般结论的推理。

例如：在讲到导体时，从铜、铁、铝、金、银等金属导电，推出一切金属都导电，这就

是归纳推理。

演绎推理则是从一般到特殊，即从一般原理到个别特殊事例的推理。