中學(xué)生化學(xué)思維障礙的形成及矯正策略

1、中學(xué)生化學(xué)思維障礙的形成及矯正策略摘要中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的思維障礙有多種表現(xiàn)形式。本文從教育學(xué) 和心理學(xué)的角度，闡述了學(xué)生思維障礙的表現(xiàn)形式，運用具休例子，探討 了化學(xué)思維障礙的矯正策略。策略為：(1)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高思維品質(zhì)； (2)應(yīng)用開放性試題，培養(yǎng)思維的廣闊性；(3)利用題目變式，培養(yǎng)思維 的深刻性；(4)展現(xiàn)教師的思維過程，培養(yǎng)思維的嚴(yán)密性；(5)抓住問題 的本質(zhì)，培養(yǎng)思維的敏捷性關(guān)鍵詞 化學(xué)思維障礙 具體表現(xiàn) 矯正策略思維是人腦對客觀事物的概括的和間接的反映。思維能力是一個人知 識、智力、技能的集中表現(xiàn)，也是一個人創(chuàng)造力的核心所在。在化學(xué)學(xué)習(xí) 過程中，學(xué)生并不是簡單地對已有的知識、經(jīng)

2、驗進(jìn)行重復(fù)、移位或機(jī)械地 模仿，而是需要在面臨新的問題情景時，利用已有的知識，找出新舊知識 之間存在的共同要素，敏捷地把握所需解決的新問題的歸屬于已有知識的 范疇，進(jìn)行嚴(yán)密的思維，知識的整合，從而順利地解決新問題。思維障礙 是指在思維過程中出現(xiàn)的聯(lián)想過程困難、思維邏輯紊亂、思維內(nèi)容推理失 常的一種形式。1 學(xué)生思維障礙的具體表現(xiàn)1. 1直覺思維的表面性“直覺是一種人們沒有意識到的對信息的加丁活動，是在潛意識中醞 釀問題，然后與顯意識突然溝通，于是一下子得到了問題的答案(錢學(xué)森 語)。”直覺思維是一種十分簡略的思維形式，其思維的結(jié)論往往突如其來, 思維的過程難以被主體以“慢鏡頭”重現(xiàn)。但是其結(jié)論

3、往往是一種猜測， 不一定能保證準(zhǔn)確無誤。而學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，對一些化學(xué)概念或化 學(xué)原理的發(fā)生的原因、發(fā)展的過程、變化的趨勢缺乏深刻的理解，停留在 問題的表面上，不能脫離具體表象而形成抽象的概念，從而無法掌握化學(xué) 變化的變質(zhì)，對具體問題不能深刻認(rèn)知，因而發(fā)生錯誤。例1在某looml的混合酸溶液屮，hno3的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/l, h2so4的物質(zhì)的量濃度為0.4 mol/l,向其中投入l92g銅粉， 微熱，反應(yīng)充分后，生成no氣體體積為（標(biāo)準(zhǔn)狀況）（ ）oa. 0.112l b 0.224l c 0.448 l d 0.672l錯解：有的學(xué)生直覺認(rèn)為用硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計

4、算，根 據(jù)各物質(zhì)的量，得出cu過量，根據(jù)hno3的物質(zhì)的量計算得到放出 n00.112l,而忽視了硫酸電離出的h*和硝酸鹽中的n03_o正解：實際上參加反應(yīng)的是cu、h no,其中it過量，cu、no, 恰好完全反應(yīng)應(yīng)，根據(jù)離子反應(yīng)方程式計算如下：3cu + 2 no, + 8h+ = 3cu2+ + 2n0 t + 4h200.03mol 0.02mol 0omol 0.02mol因此,可確定 n（hno3）=n（no）=0.02mol答案：c1. 2定勢思維的消極性學(xué)生的定勢思維是由于長期大容量的解題訓(xùn)練，從而對經(jīng)常遇見的 類似問題，形成了非常固定的思維模式。一般地，定勢思維對常規(guī)思維是

5、有利的，它使學(xué)生處理同樣問題時少走彎路。當(dāng)然，定勢思維的弊端也是 顯而易見的。當(dāng)題目的條件改變時，如果學(xué)生還是一味地遵守閱讀俗成的 思維規(guī)則，那它就會變成“思維枷鎖”，阻礙學(xué)牛新觀念、新思維、新方 法的構(gòu)想和形成，成為創(chuàng)造性解決新問題的障礙。正如生物學(xué)家貝爾納所 言：“妨礙人們創(chuàng)新思維的最大障礙，并不是未知的東西，而是已知的知 識?！崩?某兩短周期元素x和y,能形成xy3型化合物，當(dāng)y的原子序 數(shù)為m時，x的原子序數(shù)為：m4；m+4；m+8； m-2；m+6。 其中正確的是（）a. b. c.d.錯解：在考慮化合物中元素化合價時，有的學(xué)生習(xí)慣于“前面的元素 顯正價，后面的元素顯負(fù)價”，從而發(fā)生

6、漏解。正解：首先考慮化合物中元素所顯的常規(guī)價態(tài)。即“前面的元素顯正價，后面的元素顯負(fù)價”。由化學(xué)式xy3可知，x、y的價態(tài)分別為+3. -1 （或+6、2）。x可能為uia族（或via族）元素，即為5b> i3a1或rs。y為vha族（或via族）元素,即為9f> i7c1或180。則為bf3或a1c13；%1 為alcls；為so3,同時，還應(yīng)當(dāng)考慮非常規(guī)情況。因為主族元素常 含變價元素，如：c、n、p、s等，所以xy3也可能是非常規(guī)型的化合物, 如 pci3、nci3、nh3> ph3o 因此，為 pc0 為 nh3。答案:d1. 3求同思維的局限性求同思維又稱聚合思維。

7、是一種有方向、有范圍、有條理的收斂性思 維方式，與發(fā)散思維相對應(yīng)。而求異思維是一種創(chuàng)造性思維，要求學(xué)生對 同一材料從不同角度、不同形式、不同耦聯(lián)關(guān)系去探索結(jié)論。并且與原有 的知識、經(jīng)驗進(jìn)行比較、分析、歸納，得出符合題意的止確答案。求同思 維訓(xùn)練是必要的，但求異思維更能激發(fā)創(chuàng)造的火花。如果只強(qiáng)調(diào)求同思維 而忽視求異思維，就容易造成學(xué)生思維障礙，不利于問題的解決和學(xué)生思 維的發(fā)展。例3請分別寫出下列溶液混合后的離子反應(yīng)方程式：%1 碳酸鈉溶液和氯化鐵溶液混合；硫化鈉溶液和氯化鋁溶液混合；%1 硫化鈉溶液和氯化鐵溶液混合。錯解：根據(jù)鹽類水解的知識，由于每組中兩種溶液水解分別呈堿性和 酸性，所以發(fā)生水

8、解互促反應(yīng)，分別生成氫氧化鐵和二氧化碳；氫氧 化鋁和硫化氫；氫氧化鐵和硫化氫。止解:根據(jù)鹽類水解知識，前兩組的溶液，由于水解分別呈堿性和酸 性，發(fā)生水解互促反應(yīng)，其離子方程式分別為:2f+3co3、+3h2o=2fe（oh）3 i +3cq t ；2a1%+3s2 +6h2o=2a1（oh）3 i +3h2s仁 但是，由于fe并具有氧化性，而s2具有 還原性，所以，在第組溶液川，發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，而不是水解互 促反應(yīng)。其離子方程式為，氯化鐵過量時：2fe3+s2 =2fe2+s i ；當(dāng)硫化 鈉過量時，2fe+3s2 =2fes i+s !2化學(xué)思維障礙的矯正策略“僅用專業(yè)知識教育人是不夠

9、的，通過專業(yè)知識教育，他可以成為一 利|有用的機(jī)器，但并不能成為一個和諧發(fā)展的人”（愛因斯坦語）。這就耍 求化學(xué)教師在傳授化學(xué)專業(yè)知識的同時，必須重視思維品質(zhì)的培養(yǎng)。針對 思維障礙的形成和表現(xiàn)方式，我們有必要做到如下兒點：2. 1提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)。思維能力是指對感覺信息進(jìn)行分析、比較、綜合、歸納、演繹、抽象、 概括等的加工能力?；瘜W(xué)思維能力的培養(yǎng)是化學(xué)能力的核心問題，而思維 品質(zhì)的培養(yǎng)又是思維能力的關(guān)鍵所在。因此，老師在講授新知識時，要嚴(yán) 格遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性特點，照顧到學(xué)綸認(rèn)識水平的個體差異，強(qiáng) 調(diào)學(xué)生的主動精神，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)；同時耍培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué) 的興趣，

10、興趣是最好的老師，學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)有了興趣，才能產(chǎn)生思維的 興奮點，才能史大程度地預(yù)防學(xué)生思維障礙的產(chǎn)生。教師可以幫助學(xué)生進(jìn) 一步明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，針對不同層次的學(xué)生，因材施教，充分調(diào)動學(xué)生積極 性，激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生享受學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣，從內(nèi)心體會 到學(xué)習(xí)的愉快。2. 2應(yīng)用開放性試題，培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性開放性化學(xué)試題具有條件的不完備性，結(jié)論的不確定性，過程的探究 性，知識的綜合性和思維的不約束性等特點。在解題過程中強(qiáng)調(diào)答案的多 樣化，群體化，提倡學(xué)生從多角度、多層次、多模式解決問題，有利于培 養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，更有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性。例4.亞硝酸鈉和食鹽的鑒別。分析：要鑒別亞

11、硝酸鈉和食鹽，實際上是鑒別no?-和ct。因此，我們可以從多個角度進(jìn)行鑒別。%1 鹽類的水解。nacl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不水解，溶液呈中性，而nan02 是強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，可以通過測定溶液ph值來鑒別；%1 鹽與酸反應(yīng)。因為nanoz可以和酸（如稀h2so4）反應(yīng)生成hno2, 而hn02不穩(wěn)定，可分解為no、no2,使試管中出現(xiàn)紅棕色氣體，而nacl不與稀h2so4反應(yīng)，可以通過與稀硫酸反應(yīng)的不同實驗現(xiàn)象來鑒別；%1 亞硝酸鈉的氧化性。在亞硝酸鈉中，氮的化合價為+3,處于中間 價態(tài)，因此亞硝酸鈉與強(qiáng)還原性物質(zhì)反應(yīng)時，表現(xiàn)出氧化性，而氯化鈉不 顯氧化性。如no2 +fe2+2h+二no t

12、 +fe3+2h2oo 然而利用 fe3+nscn= (fe (scn) n) 3-11 (血紅 色，n二16)來鑒別。%1 亞硝酸鈉的還原性。亞硝酸鹽與強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)吋，表現(xiàn)出還原 性。如noj+br2+h2o=no3 +2h+2br可以通過與漠水反應(yīng)，使漠水褪色來鑒別。%1 與飽和氯化錢溶液反應(yīng)。飽和氯化鞍與亞硝酸鈉溶液混合后加熱, 能產(chǎn)生氮氣，其反應(yīng)原範(fàn)是nh4cl+nano2=n2 t +nacl+2h20o可以使燃著 的木條熄滅來鑒別。2. 3利用題目的變式，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性在化學(xué)教學(xué)中，“題海戰(zhàn)術(shù)”有百害而無一利?！邦}海戰(zhàn)術(shù)”的結(jié)果使 一些學(xué)生成了解題的機(jī)器，形成定勢思維。解

13、決這一問題的有效辦法，就 是進(jìn)行一題多變。一題多變是由一道原始題目從題設(shè)條件的變換，數(shù)據(jù)的 衍變，內(nèi)容的拓展，設(shè)問的轉(zhuǎn)化，習(xí)題的類化等角度進(jìn)行演變。通過題冃 的變式，可以培養(yǎng)學(xué)生從多角度、全方位把握知識的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生求異 思維的能力，優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)，在培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性、變通性、 靈活性、發(fā)散性、獨創(chuàng)性方面，具有十分重要的作用。例525°c時，0. 05mol/l的稀硫酸與0.01mol/l的氫氧化鈉溶液混 合后溶液呈中性，則混合前稀硫酸與氫氧化鈉溶液的體積比為o變式(1)： 25°c時，ph二1的稀硫酸與ph=12的氫氧化鈉溶液混合后 溶液呈中性，則混合前稀硫酸與

14、氫氧化鈉溶液的體積比為o變式(2)： 25°c時，若10體積的某一元強(qiáng)酸溶液與1體積的某一元 強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前該一元強(qiáng)酸的ph與一元強(qiáng)堿溶液 ph之間應(yīng)滿足的關(guān)系式是 o變式(3)： 25°c時，若體積為va, ph=a的某一元強(qiáng)酸溶液與體積為vb，ph=b的某一元強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，則va、vb、a、b之間的 關(guān)系是o變式(4)： 25°c時，某體積為va、ph=a的一元強(qiáng)酸溶液與體積為 vb、ph=b的某一元強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性，且己知va<vb和a=o.5b, 則a的取值范圍是o分析：本題是中學(xué)化學(xué)有關(guān)溶液ph計算的內(nèi)容。試

15、題設(shè)計從直觀的 數(shù)據(jù)到抽象的字母表達(dá)，從特殊到普遍，從個性到知識的歸納和總結(jié)，由 易到難，逐步構(gòu)筑知識臺階，使學(xué)生從一組題的訓(xùn)練，達(dá)到知識的融會貫 通。答案:1： 10；變式(1) 1： 10；變式(2) ph之和為15；變式(3) 僉二 10妣譏；變式(4)7/2<a<14/32. 4展現(xiàn)教師的思維過程，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性課堂教學(xué)的兩個主要過程：一是教師教的過程；二是學(xué)生學(xué)的過程。在教師教的過程中，教師思維過程的展現(xiàn)，將會指導(dǎo)、調(diào)節(jié)、控制學(xué)生的 思維活動。從而使學(xué)生的思維與教師的思維活動同步。學(xué)生可以將自己的 思維與教師的思維進(jìn)行比較，找出自己思維的優(yōu)點與不足。例6.某稀溶液中

16、含有fe(no3)3> cu(no3)2> hnos，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中fj+濃 度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。 則稀溶液中fe(no3)3> cu(no3)2> hno3的物質(zhì) 的量濃度之比為分析：本題涉及四種氧化劑(f0、cu2 h no/)與一種還原劑(fe)的反應(yīng)，因此存在一個氧化還原反應(yīng)的先后問題。由于酸性條件下氧化性no>fe3+ >cu2+ >h+,所以與鐵反應(yīng)的先后順序應(yīng)為no、fe3+、cu2+、hs假設(shè)溶液為1l,則由圖象可見，加入1 molfe吋，溶液中無f0,此吋發(fā)生如下反應(yīng)：fe4-4hno3=fe(no

17、3)3+no t 4-2h2o,生成 1 molfe(nc>3)3；繼續(xù)加入 imolfe,發(fā)生反應(yīng)：2fe3+fe=3fe2+,此時共生成 3f0,說明2molfe3+ 參加反應(yīng)，也說明原溶液中含lmol fe(no3)3;此時繼續(xù)加入imolfe,發(fā) 生如下反應(yīng)：cu2+fe=fe2+cu,此時溶液中n(fe2+)=4mol,即增加了 lmolfe2+,說明有l(wèi)molcu(no3)2參加了反應(yīng)；由于h*已在第一步反應(yīng)中 被消耗，故沒有發(fā)生h4和fe的反應(yīng)。綜上所述，原溶液中參加反應(yīng)的 fe(no3)3> cu(no3)2> hno3的物質(zhì)的量濃度之比為1： 1： 4。2.

18、 5抓住問題的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性思維的敏捷性體現(xiàn)在解決實際問題時的靈活性、針對性和適應(yīng)性。要 培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性，必須要理清知識體系，締結(jié)知識網(wǎng)絡(luò)。將知識進(jìn) 行比較和分類，分析和綜合，歸納與演繹。將觀察到的物質(zhì)及物質(zhì)變化的 感性材料和分散學(xué)習(xí)的書本知識進(jìn)行思維加工，形成化學(xué)基本概念和基本 理論，進(jìn)行由淺入深、由表及里、由宏觀到微觀的抽象思維。運用所具備 的化學(xué)知識分析有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)問題，通過嚴(yán)密推理，分析判斷作出 正確的結(jié)論。例7.二氯苯有三種同分異構(gòu)體，試問四氯苯有幾種同分異構(gòu)體？ 分析：按常規(guī)，學(xué)生會先寫出四氯苯的一種結(jié)構(gòu)式，然后用變換氯原 子位置的方法逐一去找，此法很慢且易出錯。若能變換角度去考慮：二氯 苯的三種同分異構(gòu)體是二個氯原子在苯環(huán)上分別呈鄰、間、對位，如果我 們改換一下觀察問題的角度，把四氯苯看成是苯環(huán)上兩個氫原子分別呈 鄰、間、對位，就很容易知道四氯苯也有三種同分異構(gòu)體。當(dāng)前，素質(zhì)教育己經(jīng)向我們傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)提出了更高的要求, 新一輪的課程改革已經(jīng)在全國各地如火如荼的展開，各種版本的教材應(yīng)運 而生，如何面對新形勢下的高中化學(xué)教學(xué)，克服學(xué)生思維障礙，提高學(xué)生 思維品質(zhì)，是一個十分重要的課題，但只要我