化学教学中学生思维能力的培养

张　旻

【摘　要】　思维是人脑对客观现实概括地、间接地反映，它所反映的是事物的本质和事物间规律性的联系。高中学习，不仅仅要习得科学知识，更要培养科学的思维能力。本文就高中化学教学中，如何培养学生的思维能力，谈谈笔者的粗浅的看法和建议。

【关键词】　思维能力　化学教学

思维是人脑对客观现实概括地、间接地反映，它所反映的是事物的本质和事物间规律性的联系。与感知觉一样，同样是人脑对客观现实的反映，感知觉所反映的是事物的个别属性、个别事物及其外部的特征和联系，属于感性认识；而思维所反映的是一类事物共同的、本质的属性和事物间内在的、必然的联系，属于理性认识。

化学是一门研究物质组成、结构、性质和变化规律的科学，是研制新物质的科学，是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学、生命科学和空间技术等研究的重要基础。《上海市中学化学课程标准》中提出，在高中化学教学中不仅要让学生学习用化学语言描述物质的组成、结构、性质和变化，学习收集信息、应用实验和观察手段进行探索与验证，而且还要学习质疑、预测、设计、反思、验证，以及科学概括、推理、类比、归纳和演绎等科学方法……通过对化学问题的科学探究活动，帮助中学生了解科学、科学过程，学习应用化学知识和方法解决实际问题，提高科学素养。在高中化学的教学里，如何培养学生的化学思维能力，提高他们的科学素养呢？

一、思维的属性与化学的相关性

1.思维的概括性

思维是有概括性的，它能建立起事物之间的联系，把有相同性质的事物抽取出来，对其加以概括，并得出认识。化学中有一类酸是盐酸、硝酸、醋酸、碳酸、亚硫酸等，这就是根据物质的共性，即具有挥发性来概括物质的思维。概括与归纳的化学思维，能帮助我们从不同的角度对物质进行分类，并探究它们所具有的通性，寻求物质变化中所存在的普遍规律。

2.思维的间接性

思维是有间接性的，它能通过一些其他表象来推断事物的能力。在化学研究中，我们通常可以通过一些实验现象，分析、推断出研究对象的成分和数量，以及相关的性质。分析与推断的化学思维，能把本无直接关系的现象联系在一起，使得我们不必去直接地接触某些信息，通过这些规律，便可以成功地揭露出这些事物的本质。

3.思维的超感性

思维是有超感性的，它所具备的概括性和间接性，使它远远超出感性的认识范围。在科学研究中，人类通常是不能通过感觉来直接理解某些理论或认识的。比如，人类不能通过感觉来直接理解原子核的变化，因为它的变化是难以获得感性认识的。但人类可以通过寻找其活动的规律，并对相同的规律加以概括，便可以去理解它，认识它。

4.思维的超现实性

思维是有超现实性的，它可以通过归纳与概括掌握现实中事物的规律，或者在已有的事物上，通过想象，建立全新的、不存在的事物。例如，化学研究者可以通过已经存在的物质，通过新的科学设想，对其加以改进，从而发明出新的物质材料。这也正是人类创造能力和创作能力的来源。

二、化学教学中重点培养的思维方式

在化学学习中，思维实现着从现象到本质、从感性到理性的转化，提升人类对客观物质及其变化的理性认识，促进了人类对物质世界的更高层次的认识。

我们经常可以见到生活当中铁钉的变色生锈，这只是一种对自然现象的感知觉，即仅仅是对直接作用于感官的一些事物表面现象的认识。如果我们要研究铁钉为什么会变色、生锈，并把这些现象跟银首饰表面发黑、铜器表面发绿等现象关联在一起，发现它们都是“金属腐蚀”的表现或“金属氧化”的结果，这就是深入到事物的内里与把握因果关系的思维了。在化学学习中经常用到的重要的思维有：归纳思维、演绎思维、抽象思维、推理思维、对比思维和辩证思维等。

1.归纳思维

归纳思维是从一个个具体的事例中，推导出它们的一般规律和共通结论的思维。

元素性质的学习中，最能培养这种思维能力。在高一上学期“卤素”的教学当中，当学生依次学习了氯、溴、碘的性质之后，提炼出它们存在的共性，从而得出卤素性质的通性和它们之间普遍存在的变化规律。

2.演绎思维

演绎思维是把一般规律应用于一个个具体事例的思维。在逻辑学上又叫演绎推理。

它是从一般的原理、原则推及到个别具体事例的思维方法。在化学元素“周期表的应用”当中，就充分运用到了演绎的思维。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，处于同周期或同主族或对角线位置的元素，在结构和性质上都存在一定的普遍规律。当教师引导学生在熟悉的短周期和卤族元素中，运用归纳思维，推导出元素周期性的变化规律之后，学生们就可以运用演绎思维，将这个变化规律用于其他未知元素性质的解释与说明了。

3.对比思维

对比思维是通过对两种相同或是不同事物的对比进行思维，寻找事物的异同及其本质与特性。

在化学世界里，有许许多多的物质，它们由不同的元素组成。如非金属、金属或惰性气体元素，它们的性质也因此而相差千里。我们要培养学生运用对比的思维，将它们进行类比，寻找彼此之间的区别和联系。通过对比，更好地去把握它们的特点，更好地利用这些特点去为人类服务。化学世界里还有一些物质，它们是由相同的元素组成的。比如，金刚石、石墨、足球烯，它们的组成相同，构成微粒和微粒间作用力却不同。我们只有通过更加细致的对比，才能把它们从本质上加以区分，从而掌握他们的性质特点。对比思维，能帮助我们去探究那更加深奥、更加奇妙的物质世界。

4.推理思维

推理思维是通过判断、推理去解答问题的一种逻辑思维。

透过现象看本质，通过化学变化的表观现象，运用所学过的化学理论，科学大胆地判断、推理化学过程，得出结论。这是化学学习中经常用到的一种逻辑思维。我们要抓住教学中的每一次理论推导、实验探究、问题解析，引导学生，充分体验推理的思维过程，让学生在学习中不断实践，不断提升自己的逻辑思维能力。

比如，在单质铝性质的教学当中，先通过铝和热水反应的实验，能观察到铝片表面有少量气泡，反应速率很慢。透过现象看本质。铝的活泼性比氢活泼，为什么不能很顺利置换出大量氢气？是有什么阻碍了它的反应？教师可以通过思维的点拨，引导学生进行深入的分析、推理，得出另一产物氢氧化铝是不溶性物质。它在铝的表面生成，且包裹在铝的表面，从而阻碍了内层的单质铝继续与水反应……停止加热，待溶液冷却后，继续加入氢氧化钠溶液，可以看到单质铝的表面产生大量气泡，收集反应所放出的气体，靠近酒精灯，有爆鸣声。让学生根据现象，思考气体产物的成分，并对照先前铝与纯水的反应，推理氢氧化钠的作用，从而推出氢氧化铝的两性。实验教学，是培养学生逻辑推理思维的主阵地。

5.辩证思维

辩证思维是以变化发展的视角认识事物的思维方式，通常被认为与逻辑思维相对立。

在化学中，运用辩证法的规律进行思维，主要是运用“量变”与“质变”、“对立”与“统一”等辩证规律。“量变”的累积导致“质变”，这一规律在元素周期律的变化当中尤为突出。再如，氧化还原反应的理论当中，氧化反应与还原反应、被氧化与被还原、氧化剂与还原剂、得电子与失电子等概念及其变化过程，既对立又统一的同时发生、同时存在，只有用辩证的思维，才能把这些知识融合起来，成为有机的一体。在“评说硫氮的功与过”中，并不仅仅是学习硫、氮的性质，更重要的是通过辩证的思维，对化学与环境、化学与经济、化学与社会的协调与统一发展做出更多的思考，培养学生更为科学的发展观。

对高中生而言，通过学习应该具备一定的思维品质。在思维上要有较为严密的逻辑性和灵活性，也要有一定的深度和广度，更要有一定的独立性与批判性。在高中化学的学习当中，我们要仔细挖掘教材内容，把握好体现思维属性的学科知识，在教学中引领学生运用不同的思维方式进行学科学习，让学生在习得知识的同时，构建科学的思维体系，提升自己的科学素养。