化学学习的问题分析和探讨，是基于真实的客观事实，用化学基本观念做指导，运用已有的化学概念、化学原理和经验，用逻辑思维方法对所获得的物质及其变化的事实、信息，做逻辑判断、逻辑推理或逻辑证明，反驳某种论断或论点，解释所研究探讨的物质性质和变化。
逻辑思维方法是依据科学事实和经验材料，遵循逻辑思维规律和准则，按照严格的逻辑程式进行思考、判断和推理的思维方法。逻辑思维方法包括比较和分类的方法、分析和综合的方法、归纳和演绎的方法、逻辑推理方法、从具体到抽象和从抽象回到具体的方法等等。逻辑判断、逻辑推理或逻辑证明，反驳某种论断或论点，对研究对象的属性和运动规律做研究，都是逻辑思维方法的运用。
［案例8-5］帮助学生掌握解决化学问题的推理方式[1]
解决化学问题的推理方式一般有两种：算法推理和概念推理。算法推理是通过执行一系列程序或计算式来解决问题。概念推理则是在深刻理解与所解决问题相关的核心概念的基础上，通过逻辑推理来解决问题。
多数学生在运用算法推理时，不是在深刻理解相关的核心概念的基础上，形成一系列具有良好结构的规则和程序，而是机械地记忆一系列程序或计算式来解决问题。他们知其然而不知其所以然，即使解决了问题，也无助于学生对化学概念和相应的解决问题规则与程序的理解，不能帮助学生提高思维能力和思维品质。例如，运用离子方程式解决有关电解质在溶液中反应的问题就是一例。
化学变化过程中，物质微观粒子的存在状态，在质和量上发生的变化，可以用化学语言、化学符号或数学模型（通常以计算式或函数图像表示）来表征。因此，可以运用算法推理来推演变化过程和结果，分析和解决问题。离子方程式的书写是以电解质和离子反应的概念、化学反应基本规律为基础，借助化学符号和数学运算形式来表征电解质在溶液中的反应。教材在学生初学阶段，给学生介绍了离子方程式书写的规则和四个步骤，帮助学生运用算法推理方式来解答问题。这些规则和步骤是：1.写出反应的化学方程式。2.把溶于水且完全电离的物质写成离子形式，难溶于水或难电离的物质仍用化学式表示。3.删去化学方程式两边不参加反应的离子。4.检查离子方程式两边各元素的原子数目和离子所带电荷总数是否相等。
一些教师用“写、拆、删、查”概括这四个步骤，但是没有注意帮助学生了解规则、步骤是建立在哪些化学核心概念上。步
骤1的完成，是以正确认识电解质在溶液中实际发生的化学反应为前提。步骤4要求学生牢固地掌握化学反应遵循的质量守恒定律。这两个步骤是化学方程式书写的基本规则。步骤2、3的完成，需要依据电解质电离和离子反应的概念，判断实际参加反应和生成的物质及其在反应体系中存在的状态（离子、分子或固体）。学生若没有理解这些书写规则和步骤背后的概念原理，机械地记忆、套用离子反应的四个步骤和规则来解答问题，则问题解决过程只是算法的机械操演，没有依据概念进行的逻辑推理，往往会产生许多错误。例如，随意拆、删化学方程式中反应物、生成物的化学式，凭臆断拼凑出错误的“离子方程式”。只有建立在对化学反应、电解质电离和离子反应发生条件等概念深刻理解的基础之上，经过一段时间的学习，才可以熟练地运用概念推理方式，直接写出反应的离子方程式。反之，机械按四个步骤做算法推演，是不可能学好离子反应及离子方程式的书写技能的。
许多教学实例都说明，如果学生运用算法推理解决问题，没有真正感知和理解问题情景中的化学事物，不能把化学事物的微观表征和符号表征联系起来，只是孤立地记忆、套用化学语言、化学符号和数学模型来解决问题，就会产生错误和困难。
在化学学习和研究中，对新的物质性质及其变化事实和信息进行比较、分析、重组和综合，可以获得新的化学知识；对已知的化学概念、定律和原理进行比较、分析、整理和重组，也能获得新的知识；对科学研究中获得的信息、资料运用逻辑思维方法进行分析，有助于产生新的科学假说，为科技创新提供思路。化学问题的分析、说明，对物质变化的判断或预测，都要运用逻辑思维方法。
逻辑思维方法所依据的科学事实和经验材料必须客观、真实，运用的概念和科学判断要统一；对两种矛盾的思维，有明确的选择；论据和论题具有必然联系，合乎逻辑。
尊重客观事实，无论是逻辑判断、逻辑推理或逻辑证明，都要言之有据，合乎逻辑，这是最为重要的。无论在形成概念、理解原理的教学过程中，或者是指导学生练习应用化学原理的教学过程中，都必须重视基于证据的推理、判断。解释说明问题，不能仅靠自圆其说的推理来得出结论。只从一些基本概念原理出发进行分析推理，得出的结果大多只是一种可能和推想。而没有证据的支撑，是难以下结论的。在教学中，如果用这种并不可靠的方法去培养学生分析、解决问题的能力，在考试中产生的错误仅是丢分而已，但对学生未来发展的负面影响可能是长远的。
［案例8-6］醋酸的电离平衡常数随着温度升高而增大吗？
一些教师在讲解弱电解质的电离平衡常数与温度的关系时告诉学生，温度升高，弱电解质的电离平衡常数也随之增大。他们认为，弱电解质的电离是吸热过程，吸热反应的平衡常数随温度的升高而增大，因此，弱电解质的电离平衡常数将随温度升高而增大。实际上并非如此，如醋酸的电离平衡常数随温度的升高并不是简单增大的过程（如下表所示）。
醋酸的电离过程不能和正反应吸热的可逆反应等同，电离平衡常数也不能等同于可逆反应的平衡常数。醋酸的电离过程，包含氢原子和醋酸根原子团间化学键的断裂、水合离子的形成、水合离子的扩散，这些过程的热效应对电离平衡的综合影响，是比较复杂的问题，对中学阶段的化学学习不做要求。教师如果要作为教学内容，并不是不可以，但推理要符合逻辑。推理运用的概念和所要进行的判断不一致，导致推理结果和事实相背离，这样的例子在中学化学教学中时有发生。
化学新课程教材，在介绍化学原理、阐述化学反应规律时，经常引用客观事实和实验数据做分析论证。教学过程要充分利用这些数据信息，用事实创设问题情景，用数据说话，引导学生对有关数据做分析和比较，“发现”其中蕴含的规律；用这些数据做证据，通过逻辑推理，得到问题的答案，或通过逻辑证明和逻辑判断论证假设，求得问题的解决，以获得新认识、学到新知识。
［案例8-7］用数据说话，揭示范德华力和相对分子质量的关系
新课标高中化学实验教材，为了说明范德华力和相对分子质量的关系，引用了几种稀有气体熔点、沸点、在水中溶解度的变化数据（如下表所示）。
教材引导学生阅读、分析这些数据，揭示五种稀有气体上述物理常数的变化规律，思考其中蕴含的规律。教师可以启发学生，查找这些气体相对分子质量的数据，把五种气体相对分子质量变化的情况和物理常数的变化规律做对照，可以看到两者的相关性。通过逻辑推理，得到规律性的认识：气体分子间作用力（范德华力）的大小和这些气体的熔点、沸点、在水中溶解度，随着它们相对分子质量的增大而升高（增大）。再依据非极性气体单质熔点、沸点、在水中溶解度与其本性的关系，通过推理，获得新的认识：分子晶体中分子间作用力大小随相对分子质量的增大而增大。
【注释】
[1]王云生，吴新建，张贤金.化学问题解决的推理方式及其优化［J］.中学化学教与学，2014年第12期
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