化學教學中的思維訓練
化學教學中的思維訓
【摘要】“化學教學中的思維訓練”這篇論文共分三部分。第一部分闡述了系統思維訓練。所謂系統思維就是把那些有關的關系量綜合起來，使知識形成系統，再根據這個系統進行思維。以解化學計算題所列出的算式應以摩爾數為線索為例，訓練學生的系統思維。第二部分是比較思維訓練。比較思維就是指在思維時把事物時間的本質屬性，特征進行歸類比較，找出事物間的共同點和不同點及相互關系的思維。以三種化學鍵和四種晶體的關系為例，訓練了學生的歸類比較思維能力。第三部分是概括思維訓練。所謂概括思維就是通過分析綜合把事物的本質屬性聯系起來，并推廣到同一類事物上去的思維。以無機物間的相互關系為例，對學生進行概括思維訓練。通過這一系列訓練之后，學生的思維能力就可以有較大的飛躍。
【關鍵詞】化學；教學；思維訓練
一、系統思維訓練
所謂系統思維就是把那些有關的關系量綜合起來，使知識形成系統，再根據這個系統進行思維。學生在計算化學題時有些概念記不清楚，不易準確找到計算中的關系量，在計算中常常會出現錯誤。我們以摩爾數這個關系量為中心，根據性質將其它關系量綜合起來，使這方面的知識形成網絡，再將這個網絡制成如圖1所示的復合投影片，投映在屏幕上，同學們
÷溶液質量
(溶質)質量 ×克當量 克當量數 ÷溶液體積 當量濃度
↑
×摩爾質量 通過密度換算
×化合價
100克溶劑到飽和 ÷溶液體積 質 量 進 分 比 濃 度
摩爾數
通過密度換算
×反應熱÷系數×氣體摩爾體積×6.02×1023
↓ ↓ ↓ ↓
溶解度 熱量 氣體體積 微粒數 摩 爾 濃 度
圖1
使可清楚地看到它們之間的互變關系和思路。如把350升氨溶于1升水中，求這種氨水（d＝0.924克/厘米3）的百分比濃度和摩爾濃度。先讓學生根據屏幕上的投影片（圖1），自己畫出思路圖。教師再根據題意將圖1演變成如圖2所示的知識網絡(思路圖)。學生對照自己畫出的思路圖，深入思考，便可以加深記憶和理解，然后再把圖2所示的思路圖概括成如圖3所示的解題思路圖，投映在屏幕上，學生便會頓然醒悟。
÷溶液質量 陰離子
陽離子 離子鍵 離子晶體
(溶質)質量 ↑
原子 －共價鍵(配位、極性－非極性) 原子晶體
×摩爾質量
÷溶液體積 質量百分比濃度 ↓
摩爾數 極性分子或
非極性分子 －范德華力－
氫鍵 分子晶體
通過密度換算 ↓
×氣體摩爾體積 金屬離子自由電子 金屬鍵 金屬晶體
氣體體積 摩 爾 濃 度
圖2 圖4
① ② ③ ④
氫氣體積——→摩爾數——→質量——→百分比濃度——→摩爾濃度
⑤
①÷氣體摩爾體積 ②×摩爾質量 ③÷溶液質量 ④通過密度換算
⑤÷溶液體積
圖3
晶體類型 典型實例 形成晶體的微粒 微粒間存在的作用力 晶體中存在的化學鍵 晶體的熔點和沸點 晶體的硬度 晶體導電性 導熱性
離子晶體 食鹽
（NaCl） 陰離子、陽離子 離子鍵 離子鍵(可有共價鍵) 較高 較大 水溶液或熔融時能導電 熱的不良導體
原子晶體 金剛石
硅、硼 原子 共價鍵 原子鍵(非極性共價鍵) 很高 很大 一般不導電 熱的不良導體
分子晶體 干冰、冰
(CO2、H2O) 極性分子或非極性分子 范德華力(可有氫鍵) 極性鍵或非極性鍵或配位鍵 較低 較小 某些極性分子的水溶液能導電 熱的不良導體
金屬晶體 各種金屬與合金 金屬離子和自由電子 金屬鍵 金屬鍵 無一定規律 無一定規律 良好導體 熱的良好導體
圖5
二、比較思維訓練
比較思維，就是指在思維時把事物間的本質屬性、特征進行歸類比較，找出事物間的共同點和不同點及其相互關系的思維。為了使學生弄清三種化學鍵和四種晶體的關系，可投映復合片(圖4)，把三種化學鍵和四種晶體聯系起來學習。前者是從微觀的角度討論不同化學鍵的形成，后者是從宏觀的角度討論晶體的性質。四種晶體的內部結構既有相似又有相關的地方。教師可設映如圖5所示的復蓋投影片讓學生進行比較，從中找出它們之間的差異和共性，從中找出它們之間的關系和特點。這樣便可發展學生的歸類比較思維能力。
⑴ 2Ca＋O2＝2CaO ⑽ 2Na＋Cl2＝2NaCl
⑵ Na2O＋H2O＝2NaOH ⑾ CaCO3＝高溫＝CaO＋CO2↑
⑶ Cu(OH)2＝加熱＝CuO＋H2O ⑿ CaO＋CO2＝CaCO3
⑷ Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu↓ ⒀ CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O
⑸ Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑ ⒁ CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O
⑹ C＋O2＝點燃＝CO2 ⒂ NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
⑺ SO3＋H2O＝H2SO4 ⒃ H2SO4(濃)＋NaCl(固)＝點燃＝NaHSO4＋HCl↑
⑻ H2SO4＝SO3↑＋H2O ⒄ 2NaOH＋CuCl2＝Cu(OH)2↓＋2NaCl
⑼ 2NaCl＝電解＝2Na＋Cl2↑ ⒅ BaCl2＋Na2SO4＝2NaCl＋BaSO4↓
圖6
⑴ 金屬＋氧氣＝堿性氧化物 ⑽ 金屬＋非金屬＝無氧酸鹽
⑵ 堿性氧化物＋水＝堿 ⑾ 含氧酸鹽＝堿性氧化物＋酸性氧化物
⑶ 堿＝堿性氧化物＋水 ⑿ 堿性氧化物＋酸性氧化物＝含氧酸鹽
⑷ 金屬＋鹽＝新鹽＋新金屬 ⒀ 堿性氧化物＋酸＝鹽＋水
⑸ 金屬＋酸＝鹽＋氫氣 ⒁ 酸性氧化物＋堿＝鹽＋水
⑹ 非金屬＋氧氣＝酸性氧化物 ⒂ 堿＋酸＝鹽＋水
⑺ 酸性氧化物＋水＝酸 ⒃ 酸＋鹽＝新鹽＋新酸
⑻ 酸＝酸性氧化物＋水 ⒄ 堿＋鹽＝新堿＋新鹽
⑼ 無氧酸鹽＝金屬＋非金屬 ⒅ 鹽＋鹽＝兩種新鹽
圖7
新鹽和新金屬 ⑷
⑶－H2O ⑴＋O2
鹽 ————————— 堿 ============== 堿性氧化物 ——————— 金屬
| | ⑵＋H2O
| ⒃ 新堿和新鹽 |
| |⒂ ⒀ ⑾ ⑼
兩種新鹽 鹽＋水 含氧酸鹽 無氧酸鹽
| ⒄ | ⒁ ⑿
⒅ | 新酸和新鹽 | ⑺ ⑽
| | ＋H2O ⑹＋O2
鹽 ————————－ 酸 ============== 酸性氧化物 ——————— 非金屬
|⑻ －H2O ⑸
—————————— 鹽和氫氣 ————————————
圖8
三、概括思維訓練
所謂概括思維，就是通過分析綜合把事物的本質性聯系概括起來，并推廣到同一類事物上去的思維。投映如圖6所示的復蓋投影片，叫學生先觀察，然后再改寫成文字表達式(例：2NaCl＝2=Na+Cl2，文字表達式：元氧酸鹽＝金屬＋非金屬)。學生改寫完畢后，根據圖7所示的投影片，概括、歸納，使它們形成系統。最后投映圖8所示的投影片，印證、鞏固所學的知識。通過這一系列訓練之后，學生的思維能力就可以有較大的飛躍。
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