如何培養化學學科思維

2021-03-08 11:39:12 字數 4607 閱讀 2416

1樓:匿名使用者

作為一門以實驗為基礎、以發展學生的科學**能力、培養學生的科學素養為目

的的學科,學生在初接觸化學學科時,日常生活中習以為常的東西一下子以科學觀念的姿態湧現出來,在感到新奇的同時,以往直線性的思維方式與單一的思維層面突然就變的不再適應。如何使學生構建科學的思維體系、把握科學的化學學習方法就是貫穿初中化學學習全過程的重要任務。

一、明確化學學科研究的方向性,了解化學問題,確定化學學習過程中的思維方向。話術:許多沒有上過輔導班預科班的孩子在進入新初三進行化學學習時,總有一種感覺,化學不難,但就是題不會做,不知道它要考什麼,迷離迷糊的感覺,還不知道為什麼。

原因:若老師只注重知識本身的傳授,對於化學這門學科本身的學習物件及學習目的,和生活有什麼聯絡不太關注,學生心裡沒有明確的學習指向和學習價值感,不知道學化學有什麼用,跟生活建立不起聯絡,自然對該門學科有疏離感,感覺完全純理論,提不起興趣。

所以建立初步的化學印象很重要。學生在初接觸化學時,根本不明白化學學習要做什麼,能做什麼。如果不能先幫助學生明確化學學科的任務與研究物件,學生的思維就沒有明確的指向,連瞄準都做不好,學習起來當然也是糊里糊塗。

這也就是為什麼同為理科而學生面對化學總是有些不知所措,搞不懂自己學不好的原因。所以在入門階段,我們需要通過大量的生活例項來幫助學生建立初步的化學印象,引導學生理解什麼樣的問題是我們要研究的問題,我們研究問題時要**的是哪個層面上的問題。第一堂課上,我列舉日常生活中常見的現象,比如:

用自來水燒開水的時候,壺底會出現白色的渣子,天長日久,壺底會出現堅硬的厚厚的白色結塊。這是什麼東西呢?為什麼會出現呢?

怎樣能把它們除去呢?喝茶的茶杯儘管經常用水清洗但時間長了會出現黃色的斑漬,這是什麼東西呢?怎樣清洗茶杯可以光亮如新呢?

我們天天都要用到的各種各樣的塑料製品是怎樣製成的呢?由這些問題,學生慢慢理解到,我們生活中所見、所用的各種東西原來都是化學研究的物件,化學中我們把它們都 稱為物質。而化學研究的側重點是這些物質在效能方面的特性、優缺點、應用等。

化學研究的目的就是要在認識物質的過程中不斷創新,讓生活更方便美好。這個過程要循序漸進,只有大量的例項在腦海中堆積起來形成觀念,才能為學生的思維指向打好基礎,讓學習的思路變得清晰起來。

二、把握化學概念的理解與應用,教學生學會模擬,培養從具體到抽象、從理論到實踐的邏輯思維方式。

準確把握化學概念是化學學習的基礎。化學學科不同與其它理科的關鍵就在於概念的學習。突破化學概念,利用直觀性強、現象鮮明的實驗是乙個很好的方式,但這只適用於關於物質特性方面的概念分析。

尤其在初三剛接觸化學的階段,一些理論性較強、關於微觀結構領域的無法直接感知的,例如剛入門時的化學變化與物理變化,到元素與原子、分子的描述、從相對質量的表示方法,到質量分數的含義、從質量守恆定律到化學方程式與化學式和化合價……面對紛至沓來的一系列的化學概念,不能好好把握就不能正確應用,這也正是大部分學生感覺頭痛的「愛學化學卻學不好」的原因所在,久而久之信心慢慢減弱,興趣也就慢慢消失了。此時就需要教師引導學生充分利用已有的生活經驗與知識儲備,學會模擬,為抽象的概念找到具象的依託,為無法感知的狀態提供想象的實體。例如在描述化學反應的實質時,先通過學生已經理解的肉眼無法看到的微粒可以借助顯微鏡進行觀察的經驗,我們提出物質的微粒觀,這個過程我把它比方為在地上可以看到的乙個乙個的人,到了高空在飛機上卻只能看到連綿成片的景象,讓學生把我們所能夠觀察到的巨集觀物質的印象與它內在的微觀結構聯絡起來,然後通過例項分析訓練讓微粒觀成為學生自己的認識角度,這時再具體**化學反應的實質。

在水的三態變化與電解水兩個例項中,我通過對比二者變化的條件與結果,讓學生體會到物質是否發生化學變化關鍵是看這個過程中構成這種物質的微粒有沒有被破壞,重新組合成新的物質微粒。這樣,在理解化學變化的實質是「化學反應過程中,分子分成原子,原子重新組合」的概念就比較明確,也為今後理解化學變化過程中的質量守恆打下了好的基礎。而學生在這個過程中學到的不僅僅是這個概念本身,培養起來的應該是從微粒角度認識物質、理解物質變化過程的抽象思維能力。

而邏輯思維的分析與推理正是解決化學問題必備的能力。所以當學習完理論概念後,如何應用概念去分析問題、解決問題呢?在觀察了電解水的實驗現象之後,我提出問題:

電極兩端產生的氣體體積比約為2:1,根據水分子的結構,你認為這兩種氣體分別是什麼?體積大的可能是哪種氣體呢?

並出示一條資訊:同溫同壓下,同體積氣體中所含分子個數相等。這樣,學生在理解水分子中含有氫、氧原子而且個數為2:

1的情況下,大多數同學能得出正確的結論,而無法得出正確結論的同學則是在知識的遷移中概念應用不到位的表現,此時再通過概念的重新鞏固與新資訊的接受與運用方法的指導,讓學生明確化學問題分析中的

思維過程,從而養成正確的學習思路,認識到學習化學的重要途徑和方法是根據已有的知識,進行大膽猜想與假設,而最終又可以通過實驗幫助我們驗證猜想:即了解到氫氣與氧氣的驗證方法。

三、複習階段整體性思維、跨度式思維與綜合整合式思維的培養,是全面提高學生化學學科思維水平的重點。

我們通過化學概念的學習,使學生對化學這門科學的知識有所掌握,逐漸培養學生的微粒觀、變化觀、能量觀等化學觀念,而通過適當的歸納與總結方法的訓練引導學生實現思維的整體性與跨度性是必需的,並且是很重要的。綜觀學生的學習過程,他們的思維水平處在分散、單一的層面,缺乏對綜合問題的整體分析能力和跨越式的思維能力,這也是學生分析問題時的最大障礙,如何解決這個問題,是全面提高學生思維水平的關鍵所在。例如在酸鹼鹽的問題分析時,如何靈活運用各自性質綜合處理復分解反應的相關問題呢?

例:金屬(la)的活動性比鋅強,它的氧化物為la2o3,其對應的鹼為la(oh)3,難溶於水,而lacl3可溶於水。下列各組中的物質難以直接反應而製得lacl3得是( )

a、la+hcl b、la2o3+hcl c、la(oh)3+hcl d、la(oh)3+mgcl2

題目中綜合了酸鹼鹽之間的反應條件的考察,學生必須通過每條資訊的分析得出相應的結論,比如活動性比鋅強證明可以與酸反應,氧化物化學式說明其化合價為+3價,難溶性的鹼說明不能與鹽發生復分解反應,最後依次判斷結論的正誤。而如果思維單一,不能對所有的資訊加以整合,面對這樣的問題就往往束手無策,迷迷糊糊。

在溶解度的相關問題分析上,集中體現了邏輯推理中概念的整體性與知識點問題相關的跨越性思維方式,這樣在解決問題時就應該是有理有據,大膽**與實驗驗證相結合。例如:

在乙個大蘿蔔上挖個大坑,向其中注入飽和食鹽水,一段時間後將食鹽水倒出,在相同的溫度下,發現倒出的溶液還可以溶解少量食鹽,這說明倒出的溶液:( )

a、是飽和溶液 b、是不飽和溶液 c、氯化鈉溶解度公升高 d、氯化鈉溶解度降低

在分析這個問題時,我引導學生先思考相關的概念:飽和溶液、溶解度及相關因素,從而明確了這個過程是從飽和溶液變為了不飽和溶液,從根本上找出解決問題的突破口,然後思考溫度不變溶解度不變這一原理,最終找到溶液變為不飽和的原因是溶劑的增加,然後再分析有沒有這個可能,學生想到了蘿蔔中富含水分,這樣整個問題的分析就完整了。這個過程看似複雜,實際是重在培養學生的整體思維能力,能力提高了,也就什麼問題都能分析了,是「磨刀不誤砍柴工」。

而學生思維能力的提高,具體體現在對待綜合問題的整合式思維方式上。例如:

將一定量鋁粉和氧化銅混合加熱,反應的化學方程式表示為:

3cuo+2al====3cu+al2o3。反應結束後,為了檢驗氧化銅是否完全反應,取少量反應後的固體,加入足量的稀硫酸,充分反應後,將鐵片插入溶液中,下述現象中能夠說明氧化銅沒有完全反應的是( )

1、加入稀硫酸後有氣泡生成 2、加入稀硫酸後沒有氣泡生成

3、加入稀硫酸後溶液中有紅色不溶性物質。 4、插入溶液中的鐵片表面有紅色物質析出。

a、只有4 b、2和3 c、3和4 d、1、3和4

要準確選擇,就需要明確問題所要求的氧化銅過量的相關反應。氧化銅過量,則加入稀硫酸時二者反應生成物為硫酸銅溶液,其現象則表現為溶液變為藍色。這是其它物質都無法實現的現象。

學生只有在明確了溶液變藍的現象為氧化銅過量,則針對各個現象所確定的反應物的選擇也就輕而易舉了。

四、在化學學習中,積累了足夠的科學概念後的靈感式思維方式所體現的非邏輯思維的應用則是學生在解決新問題時必備的素質。

例如:根據下列化合物與單質相互轉化的關係回答: 化合物甲 單質y

單質x 化合物乙

1、若乙的溶液是淺綠色,y是紅色固體,則x是 _____________,如:(用化學方程式表示)__________________________________。

問題中關於物質種類的推斷首先應該通過已有的物質相關性質的了解來確定,這樣我們能夠得出淺綠色溶液中必含fe2+,而作為單質的紅色固體只能時金屬銅,面對這兩種物質,能不能由此直接聯想到相關的反應類別呢?在具備了基本的知識儲備的情況下,學生應該能夠比較容易的聯想到金屬鐵與銅的鹽溶液反應製取金屬銅的過程了,這樣問題就解決了。而當面對化合物乙為氣體的問題時,對於製取金屬銅的氧化還原反應過程的把握成為靈感凸現的突破口。

當我們想到此類過程,則引出相關的具有還原性的單質碳與氫氣,再由此得出相關生成物的狀態分析,從而確定反應物應為碳與氧化銅。這裡,解決問題時對物質相應性質的靈感式聯想作為邏輯分析的補充,快速解決問題提供了可能。

以上是我對於初中化學關於學生用化學思維方式解決問題的幾點思考,對化學問題的分析能力是解決初中階段學生學習化學障礙的主要突破口,只有在具體的教學中針對新問題不斷的探索和總結,才能使我們真正的「授人以漁」,不當之處,敬請指教。

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