姜紅

化學思維就是要求學生能把已知物質組成、結構、性質及其變化規(guī)律，進行分析綜合、比較、概括得出化學概念和化學原理；能夠應用從一般到特殊和從特殊到一般的方法來認識物質及其變化規(guī)律；能夠應用有關化學原理來判斷、推理得出物質具有何種特征，發(fā)生何種變化的一種思維能力。在高中化學教學中，很多學生覺得化學方程式繁多，知識零散，化學反應原理難懂，需要記住特例太多，感覺知識容易遺忘。這部分學生的問題在于還不具有良好的化學思維能力。化學教學中，教師不能只注重知識的傳輸，更要注重學生思維能力的培養(yǎng)。思維能力是人一生發(fā)展所必需的核心能力。有針對性地培養(yǎng)學生良好的思維方式、創(chuàng)造性思維習慣和解決問題能力，遠比讓學生牢記學科知識更重要。通過思考深刻理解自己學到的知識、充分運用知識；通過思考深化記憶；通過思維強化理解，才能構建系統(tǒng)的學科體系。具有了化學思維，將來即使一個方程式也不記住，只要能夠解決一般的化學問題或者能夠找到解決問題的方法，就達到了素質教育、終身教育的目的。從哲學上來講，任何事物都是普遍聯(lián)系的，是不斷發(fā)展變化的。普遍性與特殊性、整體與局部、主與次、質與量、可能性與現(xiàn)實性、因與果、本質與現(xiàn)象、運動與靜止等對立統(tǒng)一的規(guī)律在化學學科中普遍存在。用哲學的觀點建立化學思維，在高中化學學習中可以起到事半功倍的效果。

一、事物是對立統(tǒng)一的

事物自身包含的既對立又統(tǒng)一的關系，叫矛盾。對立統(tǒng)一在化學中能找到相當廣泛的示例，物質分類中的“混合物和純凈物”、“單質和化合物”、“酸和堿”、“金屬和非金屬”等；化學變化中的“化合反應和分解反應”、“吸熱反應和放熱反應”、“正反應和逆反應”、“中和反應與水解反應”、“氧化反應與還原反應”、“得電子與失電子”等；化學平衡中的“正反應速率和逆反應速度”、溶解平衡中的“溶解和結晶”等；電離理論中的“陰離子和陽離子”、“強電解質與弱電解質”、“共價化合物與離子化合物”、“兩性氫氧化物的酸式電離與堿式電離”等；電化學中的“正極和負極”、“陰極和陽極”等；元素周期律中的元素的“金屬性和非金屬性”等對立統(tǒng)一的關系。原子核與電子，陽離子與陰離子，氧化與還原，得電子與失電子，平衡體系從整體上看，都是中性的、守恒的、平衡的統(tǒng)一關系，符合“中庸之道”。在方程式的書寫、離子共存、化學計算等方面常常用到質量守恒（原子個數(shù)守恒）、電荷守恒、得失電子守恒，通過對這些對立統(tǒng)一關系的比較、歸納、理解形成化學思維，建立“守恒”觀念。

二、事物是普遍聯(lián)系的，規(guī)律具有普遍性與特殊性

事物是普遍聯(lián)系的，規(guī)律具有普遍性。數(shù)以億計的物質都是由100多種元素組成，一張周期表，把大千世界全部濃縮進來了，周期律和周期表，是學習化學的核心主線。元素及其化合物的學習中，要善于靈活運用周期表和周期律。在每個“族”中找一兩個元素作代表，詳細研究它的存在形式，單質、氧化物、氫化物、氧化物對應水化物以及鹽類，對于不同的物質又分別研究其物理性質、化學性質、制法、用途等等。依據(jù)“相似性”（或者叫“通性”）、“特殊性”和“遞變性”三種方式，推導出同一族其它物質的相關知識，達到觸類旁通、以一當十的效果。又比如，學習離子反應和氧化還原反應時，了解到酸和堿反應的實質是質子（H+）的轉移。反應的方向總是朝著生成更難電離的、更弱的酸堿的一方進行的， 符合 “強強生弱”、 ”你強我弱” “正易逆難“、“強強優(yōu)先”等規(guī)律。比如，據(jù)“強強優(yōu)先”原則，推測“左上右下可反應”。

由此及彼，強氧化劑可以與強還原劑反應，難溶電解質可以轉變?yōu)楦y溶的電解質、難電離的物質可以轉變?yōu)楦y電離的物質。通過普遍聯(lián)系的哲學觀點，加深理解各類反應的實質和內在的聯(lián)系，判斷哪些反應可能發(fā)生，為什么會發(fā)生，什么條件下發(fā)生。從記憶繁多的方程式中解脫出來。

規(guī)律具有特殊性：比如酸具有酸的通性，大多可以與活潑金屬產生氫氣，但濃硫酸、硝酸等強氧化性酸不行；比如酸大多可以使酸堿指示劑變色，但酸性很弱的石炭酸等不行。比如酸性氧化物可以與水反應生成酸，但二氧化硅不行。比如原電池中做負極的金屬還原性更強，但鎂-鋁-氫氧化鈉溶液組成的原電池例外。強酸制弱酸常見，但弱酸H2S可以和CuSO4溶液反應，得到強酸H2SO4；濃磷酸可以和氯化鈉固體反應生成HCl?？傊?，在學習中既要從特殊性中概括出普遍性，又要在普遍性的指導下去研究特殊性，根據(jù)事物的內因外因，具體問題具體分析。

三、認清整體與局部、主要與次要

學習時不能機械生搬硬套，在處理復雜問題時要根據(jù)對象，分清整體與局部，主要和次要矛盾，才能快捷、準確地解決問題。比如在書寫離子方程式時，鹽酸中不存在HCl分子，要拆寫成H+和Cl-；但醋酸溶液中醋酸電離程度小，主要以CH3COOH分子形式存在，不能拆；CaCO3雖然是完全電離但因為溶解度較小，形成懸濁液，還是不能拆。比如同樣是Ca（OH）2，對澄清石灰水和石灰乳處理就不同。又比如氯水和一些還原性物質反應時，因氯氣是主要溶質，通常用Cl2或Cl2和H2O表示反應物，而不用HClO。比較NaHSO4溶液、NaHCO3溶液、NaHSO3溶液、醋酸溶液等離子濃度大小時，要分清強電解質與弱電解質、電離程度與水解程度的大小、主次，才能寫出正確的關系。比如SO2、NO2、H2O2、Fe2+都既有氧化性又有還原性，但性質各有側重。碳酸鈉溶液中存在碳酸根的水解平衡和水的電離平衡， 溶液中含有OH-、HCO-3、H+，它們可以共存，因為濃度很小可以忽略不計。向碳酸鈉溶液中加入H+，達到一定濃度會反應，書寫方程式時，如果不分主次，會錯寫成OH-+H+H2O，HCO-3+H+H2O+CO2↑。

總之，遇到復雜的多步反應、循環(huán)反應或多個平衡體系共存時，只需抓住始態(tài)和終態(tài)，把握全局、分清主次就能取得化繁為簡的效果。

四、事物是不斷發(fā)展變化的，是量變與質變的統(tǒng)一

世界上沒有一成不變的事物，物質世界就是一個永恒變化發(fā)展著的世界。運動是絕對的，靜止是相對的?！跋鄬o止即平衡?！被瘜W反應平衡非常直觀地表明了這一點。當一個可逆反應處于平衡狀態(tài)時，并不意味著正反應和逆反應都同時停止了，事實上正反應和逆反應仍然在進行著，只是它們的速率相等，相互抵消罷了，所以從表觀上看反應物和產物在量上沒有發(fā)生變化。平衡反映了事物矛盾雙方勢均力敵，處于暫時的相對的統(tǒng)一。平衡與非平衡在一定條件下可以相互轉化。如在一定的溫度、壓力下，具有一定的配比的反應體系達到平衡時，如果改變溫度、壓力或量的配比諸條件中的任何一個，都可能使化學平衡破壞，但只要不再改變條件，那么經(jīng)歷足夠長的時間后，反應體系將會再次達到平衡。非平衡和有序相關聯(lián)，而平衡和混亂相關聯(lián)，由非平衡到平衡以及由有序到混亂都具有自發(fā)傾向。運用這些哲學觀來理解化學平衡體系、化學反應進行的方向，會有豁然開朗的感覺。endprint

世界上任何事物的變化，都是量變和質變的統(tǒng)一。質變是量變的必然結果。

元素周期律就是非常生動的實例。在元素周期表中隨核電荷數(shù)的增加，原子半徑依次減小，金屬性遞減，非金屬性遞增，但當最外層電子數(shù)增大到8個電子時，原子半徑出現(xiàn)突變，隨后又呈現(xiàn)出金屬性與非金屬性遞變規(guī)律。二氧化錳和濃鹽酸加熱時可制得氯氣，和稀鹽酸就不行；次氯酸鈣和稀鹽酸發(fā)生復分解反應得到次氯酸和氯化鈣，但和濃鹽酸反應則發(fā)生氧化還原反應得到氯氣；濃硫酸和稀硫酸的性質大為不同；利用方程式進行化學計算時，一定要判過量……，不勝枚舉。

事物的發(fā)展是內因和外因共同起作用的結果，在觀察事物、分析問題時，既要看到內因，又要看到外因，堅持內外因相結合的觀點。碘化氫氣體不能用濃硫酸干燥 ：2HI+H2SO4（濃）I2+SO2↑+2H2O，但是二氧化硫氣體可以使碘水褪色：I2+SO2+2H2O2HI+H2SO4但是該反應不是可逆反應（硫酸濃度不同），銅片投入到濃硫酸中，沒有明顯變化，加熱后反應激烈。SO2-3小實驗、科技活動等形式并結合當?shù)氐馁Y源條件，不拘泥于器材、場所的限制，開動腦筋利用身邊的壇壇罐罐進行實驗，適當增加實驗內容，增加學生動手的機會，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

三、改進創(chuàng)新，開展問題策略的實驗教學法

問題策略指化學實驗改進與創(chuàng)新的課題主要來源于化學實驗教學的實踐，在實驗教學和實踐中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，通過改進和創(chuàng)新去解決問題。例如，NaOH溶液滴加酚酞試液后會呈現(xiàn)紅色，但變紅的溶液一段時間后會逐漸褪為無色，這與教材提供的反應現(xiàn)象有悖。這是為什么？教師要注意引導學生觀察實驗現(xiàn)象，特別是應適時提醒學生觀察那些不明顯或稍縱即逝但卻反映變化本質的實驗現(xiàn)象，以培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力。在實驗教學過程中，教師要根據(jù)實驗現(xiàn)象，適時提出啟發(fā)性思考題，增補啟發(fā)性實驗，引導學生用所學知識解難釋疑，使認識深化。如何通過改進實驗避免溶液紅色的褪去，從而較好配合酸堿鹽反應一般規(guī)律的教學，這就成了改進與創(chuàng)新實驗的一個課題。問題策略要求教師善于引導學生發(fā)現(xiàn)問題，特別是廣大的初中生，在剛剛接觸化學這門新學科時要始終保持一顆具有科學觀點的好奇心，才能具有抓住問題不放的探究精神，這也是培養(yǎng)學生問題意識、創(chuàng)新精神的重要途徑。

在這里有必要說明，實驗教學不能為探究而探究，而應為適宜探究的單元、課題找到問題的切入點。有的探究課側重于實驗儀器和藥品的選用，有的側重于實驗的設計創(chuàng)新，有的側重于物質性質的研究，有的則是課本知識的對比和深入等等，探究的選題和內容的確定也都是開放式的。當然，科學探究能力絕不是通過一兩個實驗就能完成的，它是一項長期的任務，需要教師立足于教材的基礎上，做到不盲從，不拘泥于教材而有所創(chuàng)新和發(fā)展，充分挖掘教材中的類似課題，依據(jù)教育對象的實際情況，努力使學生形成科學精神和科學態(tài)度，提高學生自主探究能力與自主學習能力，使學生不再只是聽化學、想化學，而是在做中學、做中想，從而形成終生學習的意識與能力。

有沒有探究價值，不僅要考慮學生主體的需要，還要考慮學生所處的學校是否具備進行實驗探究的條件。如果一個化學實驗問題對于促進學生科學探究能力的發(fā)展具有重要的作用，但是，解決該實驗問題所需的化學實驗藥品和儀器，在學生所在學校并不具備，難以用其他方式來代替，那么這個化學實驗問題對于學生來說，也不算有探究價值。因為，它對學生的科學探究能力的發(fā)展只具有潛在的價值，而不具有現(xiàn)實的價值。所以，教師提供的探究問題應該要通過自己精心的篩選，既要符合學生的學情，又要符合學校的實際。

四、優(yōu)化設計，確保實驗的有效性

有些演示實驗容易產生局部的環(huán)境污染或實驗效果不夠明顯。因而為強化學生的環(huán)保意識，要提倡無污染實驗設計，培養(yǎng)學生的綠色化學理念；為追求最佳實驗效果，要注重對有缺陷的實驗方案進行改進或增補，必要時借助多媒體手段，將微觀現(xiàn)象宏觀化、系列現(xiàn)象分解化，提高了演示效果，確保實驗的有效性。例如：做分子運動的實驗時，學生不容易觀察到罩在大燒杯內小燒杯里的無色酚酞試液變色，為突出分子擴散性的特征，可將高中教材中的演示實驗“魔棒生煙”引入到了初中化學的課堂上，通過兩支分別蘸有濃鹽酸和濃氨水的玻璃棒相互接近時產生的白煙，讓學生清楚的認識了肉眼無法觀察到微小粒子在不斷運動的性質，并取得了滿意的實驗教學效果。

總之，新課程標準在強調課堂實驗教學的同時，倡導學生進行課外自學能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，積極嘗試以實驗為載體的多種教學方式，并引導學生在課堂學習之外展開對社會、生活中化學問題的鉆研，使學生能在更廣闊的時間和空間去學習和體驗化學的樂趣。創(chuàng)設條件改進實驗教學的方式方法，無疑會對學生的學習能力起到很好的培養(yǎng)。但由于初中學生的個體差異，而不可能對所有的實驗教學問題均統(tǒng)一采取探究的模式進行，所以教師應最大限度地發(fā)掘實驗探究的深層內涵，應有計劃地根據(jù)學校的實際情況進行有目的探究實驗活動。只有這樣才能更好發(fā)揮實驗教學中探究活動的作用，學生也可從中收獲更多的實踐知識，提高自身的科學素養(yǎng)。endprint