高中化學(xué)思維障礙及應(yīng)對(duì)策略

1、高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的思維障礙及矯正策略 湖北省潛江中學(xué) 馮 濤 433100 湖北省潛江市教研室 楊賢君 433100 摘要：本文從三個(gè)大的方面來(lái)闡述主題，先分析思維障礙形成的原因，隨后又 從五個(gè)方面總結(jié)了思維障礙的具體表現(xiàn)，最后從實(shí)踐中探索出了矯正這種障礙的具 體策略，其方法是：理清知識(shí)思路，締結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；熟悉掌握思維方法，不斷優(yōu)化 思維品質(zhì)。關(guān)鍵詞 ：高中化學(xué) 思維障礙 矯正策略 中學(xué)化學(xué)以其較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性和經(jīng)驗(yàn)性吸引著眾多的高中學(xué)生，而學(xué)生往往也是 帶著濃厚的興趣開(kāi)始體驗(yàn)和學(xué)習(xí)化學(xué)的。但是，在實(shí)際教學(xué)中，隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)一步 深入，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生上課易懂、做題易錯(cuò)、放了易忘的現(xiàn)象，尤其對(duì)于

2、 綜合題 ,學(xué)生經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)摸不著頭腦或就題論題、 不能舉一反三的現(xiàn)象。 在測(cè)驗(yàn)之后， 又經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到有些學(xué)生后悔地說(shuō)： “這么簡(jiǎn)單的題目我當(dāng)時(shí)怎么想不起來(lái)” 。似乎被 掌握的知識(shí)卻又不能回憶和再現(xiàn)了，是什么原因造成的呢？筆者認(rèn)為是學(xué)生解題時(shí) 出現(xiàn)了思維障礙。1 思維障礙的形成原因 根據(jù)布魯納的認(rèn)識(shí)發(fā)展理論，學(xué)習(xí)本身是一種認(rèn)識(shí)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，個(gè)體 的學(xué)習(xí)總是要通過(guò)已知的內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)，對(duì)“從外到內(nèi)”的輸入信息進(jìn)行整理加工， 以一種易于掌握的形式加以儲(chǔ)存，也就是說(shuō)學(xué)生能從原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中提取最有效 的舊知識(shí)來(lái)吸納新知識(shí)，即找到新舊知識(shí)的“媒介點(diǎn)”，含混不清的知識(shí)會(huì)對(duì)新知 識(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，給理解、

3、記憶及應(yīng)用造成極大困難。如果教師的教學(xué)脫離學(xué)生 的實(shí)際；如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中新舊知識(shí)不能順利“交接”，那么這時(shí)就勢(shì)必會(huì)造 成學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)認(rèn)知上的不足、理解上的偏頗。從而在解決具體問(wèn)題時(shí)就會(huì)產(chǎn)生 思維障礙。學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)過(guò)程中程度不同地存在著各種各樣的思維障礙。2 思維障礙的具體表現(xiàn)2 1 思維流于表面造成的障礙 由于學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中對(duì)一些化學(xué)概念或化學(xué)原理的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程缺 乏深刻的理解，往往停留在表象的概括水平上，不能脫離具體表象而形成抽象的概 念，自然也無(wú)法擺脫局部事實(shí)的片面而把握事物的本質(zhì)。（1）學(xué)生在分析和解決化學(xué)問(wèn)題時(shí)，思維單一，不注意變換思維的方式，不善 于多方面探索解決問(wèn)題

4、的途徑和方法。例 1在某 100mL 的混合酸溶液中， 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1.92g銅粉，微熱，充分反應(yīng)后，生成 NO 氣體體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)：A . 0.112LB. 0.224LC. 0.448 LD . 0. 672L有的學(xué)生直覺(jué)認(rèn)為用硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)各物質(zhì)的量，得 出Cu過(guò)量，根據(jù)HNO3的物質(zhì)的量計(jì)算得到放出 NO0.112L,而忽視了硫酸電離出 的H+和硝酸鹽中的NO3-。(2)缺乏足夠的抽象思維能力，學(xué)生往往善于處理一些直觀的或熟悉的化學(xué)問(wèn) 題，而對(duì)那些抽象的、不熟悉的化學(xué)問(wèn)

5、題常常不能抓住其本質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為已知的 化學(xué)模型去分析解決。例如離子晶體中陰陽(yáng)離子數(shù)之比等于化學(xué)式中離子系數(shù)比，但晶體溶于水形成的電解質(zhì)溶液中，由于離子水解，溶液中陰陽(yáng)離子關(guān)系不再是化學(xué)式中離子系數(shù)比， 而應(yīng)遵循電中性原則。例2.向H2SC4和CuSO4的混合溶液中加入amol NaOH溶液，恰好使溶液pH=7, 下列說(shuō)法正確的是：A .最后溶液中c(Na+)=2c(SO42-)B.生成沉淀物質(zhì)的量小于a/2 molC.沉淀的物質(zhì)的量為a/2 mol D.原溶液中H2SO4的物質(zhì)的量為a/2 mol 本題中許多學(xué)生易只考慮強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的中和反應(yīng)而選D,實(shí)際情況怎樣呢？由于CuSO4水解后溶液是顯

6、酸性，當(dāng)混合液中加入amolNaOH,溶液pH=7時(shí)，Cu2+ 必然參加了反應(yīng)，溶液中既有 Na+、SO42-還有Cu2+, H+、OH_，這些離子間的關(guān)系 遵循電中性原則：c(Na+)+ 2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH一)，且 c(H+)=c(OH一)，則 c(Na+)+ 2c(Cu2+)=2c(SO42-)，因此 c(Na+) v 2c(SO42-)，答案為 B。2. 2概念辨析不清形成的思維障礙高中化學(xué)中有許多概念，有的學(xué)生對(duì)它們的意義理解不透，區(qū)分不清。如果在 學(xué)習(xí)或解題時(shí)，我們不能辨析清楚相關(guān)的概念，就會(huì)出現(xiàn)思維障礙，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。例3.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

7、如下：lmol該有機(jī)物與足量的NaOH溶液混合共熱， 充分反應(yīng)最多可消耗 amolNaOH，將所得溶液蒸干后再與足量的堿石灰共熱，又消 耗bmolNaOH，則a與b的值分別是A. 5mol, 10molB. 6mol, 2molC. 8mol, 4molD . 8mol, 2mol解此題時(shí)需要學(xué)生準(zhǔn)確地提取關(guān)于鹵代 烴水解和酯的水解知識(shí)，注意正確理解題意，在解題時(shí)學(xué)生的誤解常表現(xiàn)為以下二種情況，鹵代烴水解只產(chǎn)生了羥基，沒(méi)有注意產(chǎn)生氫鹵酸。注意了產(chǎn)生氫鹵酸， 卻沒(méi)有注意與苯環(huán)相聯(lián)的氯、溴原子水解后產(chǎn)生的是酚羥基，有酸性，能與NaOH溶液反應(yīng)，而與鏈烴基相連的產(chǎn)生的是醇羥基，沒(méi)有酸性，不能與NaO

8、H溶液反應(yīng)。2. 3思維定勢(shì)干擾形成的思維障礙學(xué)生運(yùn)用掌握的知識(shí)，形成了一套有效的分析解決問(wèn)題的推理方式和方法，變 成了學(xué)生的一種能力，一定的思維模式，這種現(xiàn)象叫思維定勢(shì)。但這種現(xiàn)象具有雙 重性，從正面說(shuō)，思維定勢(shì)的形成表明學(xué)生不僅掌握了知識(shí)，并且也形成了一定的 思維推理能力；從反面說(shuō)，這種思維定勢(shì)對(duì)分析解決能力的發(fā)展和提高也具有一定 的阻礙作用，這種現(xiàn)象在教學(xué)中是很常見(jiàn)的。比如，學(xué)生掌握了某些原理和規(guī)律， 雖然條件改變，仍然用已掌握的模式去套、機(jī)械照搬，導(dǎo)致上當(dāng)受騙。例4.已知鹵素X '可發(fā)生如下反應(yīng)2KXO 3+ X ' 2=2 KX ' O3+X2，貝U X &#

9、39;和X 分別為：A. Cl 和 FB. Br 和 IC. Cl 和 ID. I 和 Cl很多同學(xué)想當(dāng)然的認(rèn)為鹵素在置換反應(yīng)中一定作氧化劑，體現(xiàn)氧化性，其實(shí)不 盡如此。本題中X ' 2作還原劑，表現(xiàn)還原性，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，可推知還原 性X ' 2>X2。鹵素單質(zhì)除F2夕卜，都能表現(xiàn)還原性，還原性強(qiáng)弱順序是I2> Br2>CI2,故 答案為D 。2. 4忽視隱含條件形成的思維障礙學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，常常是多條件的，有些條件隱含在字里行 間。例5關(guān)于反應(yīng)K 37ClO 3 6H 35Cl = KCl 3Cl 23H 2O的有關(guān)敘述中，正確的是：

10、A. KCl中含有35ClB. KCl中含有37ClC.生成物Cb的相對(duì)分子質(zhì)量大于71 D.該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6e-0 不少學(xué)生選C，其錯(cuò)誤的原因是在思考問(wèn)題時(shí)， 沒(méi)有注意到“以1:5發(fā)生氧化還 原反應(yīng)”這一隱含條件，把生成的氯氣簡(jiǎn)單地認(rèn)為是由35Cl和37Cl按1:1構(gòu)成，從而 得出錯(cuò)誤的結(jié)論，形成思維障礙。2. 5教學(xué)方法不當(dāng)造成的思維障礙在教學(xué)過(guò)程中，有時(shí)教師不顧學(xué)生的實(shí)際情況，任由教師按自己的思路或知識(shí) 邏輯進(jìn)行灌輸式教學(xué)，容易造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生思維障礙。例如：在學(xué)習(xí)“幾種重要的金屬” 一節(jié)時(shí)，教師如果按自己的思路進(jìn)行灌輸式 教學(xué)，則學(xué)生理解起來(lái)就會(huì)非常困難，如果采用如下的講課

11、方式：32Na+Cl2=2NaCI .SnCb+Cl2=SnCb2Fe+3Cb=2FeCl3 2FeCb+Cl2=2FeCl3 才Cu+Cl2=CuCl2 丿L PCl3+Cl2=PCl5C+Na2CQ=CaCC3 J +2Na+ 二 Mg? + 2OH + Ca? + 2HCO3 =CaC03$+ Mg(OH) 2 J學(xué)生遇到的思維障礙就會(huì)少得多。3思維障礙的矯正策略3. 1理清知識(shí)思路，締結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如何塑造學(xué)生良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)呢？心理學(xué)指出，學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)知識(shí)的過(guò) 程是一個(gè)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)和發(fā)展能力的過(guò)程。教師要教會(huì)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，締 結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并要求學(xué)生做到應(yīng)當(dāng)掌握的知識(shí)或技能一定

12、要及時(shí)掌握，做到“章節(jié) 結(jié)清”。這包括以下幾點(diǎn)：3. 1. 1準(zhǔn)確掌握化學(xué)概念概念是反映客觀事物的本質(zhì)屬性的思維形式，是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上運(yùn)用邏輯思 維方式，把同類事物的本質(zhì)共性集中起來(lái)，加以概括形成的。在講概念時(shí)，應(yīng)展開(kāi) 充分的分析、討論，讓學(xué)生弄清概念的來(lái)龍去脈，明確概念的形成過(guò)程，以達(dá)到對(duì) 概念內(nèi)涵的準(zhǔn)確理解和掌握。為消除這類障礙，要求教師在概念教學(xué)中，重視對(duì)概 念的剖析。如“原電池”的概念，應(yīng)從 4個(gè)方面分析：正負(fù)極，閉合回路， 電解質(zhì)溶液，反應(yīng)自發(fā)。這 4點(diǎn)就構(gòu)成了原電池的定義，缺一不可。3. 1. 2將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較馬申斯基說(shuō)：“比較是一切理想和思想的基礎(chǔ)，我們正是通過(guò)比較來(lái)了解世界

13、 上的一切”。通過(guò)區(qū)別知識(shí)點(diǎn)間的異同，把容易混淆的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較分析，使學(xué) 生準(zhǔn)確地掌握知識(shí)點(diǎn)間的區(qū)別，可有效地防止知識(shí)的負(fù)遷移。如有機(jī)化學(xué)的幾大反 應(yīng)都可列表進(jìn)行比較；又如復(fù)習(xí)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”時(shí)可以通過(guò)對(duì)四種晶體類型進(jìn)行比較， 就可輕易的掌握它們之間的聯(lián)系和區(qū)別，從而使知識(shí)得到深入和升華。3. 1. 3將知識(shí)系統(tǒng)化、整體化結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)化的知識(shí)才是真正的知識(shí)。教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)概括歸納，構(gòu)造知識(shí) 塊、知識(shí)鏈，形成網(wǎng)。知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的建立為學(xué)生提取和再現(xiàn)知識(shí)提供了線索。教 師要通過(guò)分析教材，找出知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，把各章節(jié)的內(nèi)容有機(jī)地串聯(lián)起5來(lái)，按單元或章節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，組織教材，板書提綱，使學(xué)生

14、能提綱挈領(lǐng)地掌握 所學(xué)的內(nèi)容。女口r 難溶：H2、N2、CO、NO、CH4、C2H4 微溶：02、C2H2氣體水溶液性 < 可溶：C12（ 1:2）、H2S（ 1:2.6）、C02（1:1）、SO2（1:40） 極易溶：NH3（1:700）、HCI（1:500）、HF、HBr、HI l與水反應(yīng)：F2、NO2其它如化學(xué)中的“ 3”歸納、其它物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、規(guī)律歸類等。3. 2熟悉掌握思維方法不斷優(yōu)化思維品質(zhì)教師要教會(huì)學(xué)生常用的思維方法和技巧，以促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)的優(yōu)化。發(fā)散思維以解決問(wèn)題為中心，沿著不同方向去思考探索，以尋找更多、更新答案的思維方式。例如：弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平

15、衡、氧化還原平衡和 溶解平衡常常共存在于一個(gè)溶液體系中。 它們相互影響、相互制約，如FeCl3和Na2S 的反應(yīng)。Fe3+有氧化性和水解性，S2-具有還原性和水解性，F(xiàn)e2+、Fe3+和S2-又有FeS F&S3 的不溶性?？梢?jiàn)，在混合它們的時(shí)候，我們要從全局系統(tǒng)的角度考慮平衡中的哪一 種上升為主要矛盾，反應(yīng)的結(jié)果可能是：下生成更難電離或更難溶解的物質(zhì) 2Fe3+3S2-=Fe2S3 相互促進(jìn)水解 2Fe3+3S2-+6H2O=2Fe（OH）3 J +3H2ST發(fā)生氧化還原反應(yīng)Fe+SrFe+S J過(guò)量問(wèn)題，即Na2S過(guò)量，在發(fā)生氧化還原反應(yīng)的同時(shí) Fe+SrFeSj在教學(xué)中，教師要善

16、于靈活地訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，這對(duì)于提高學(xué)生的變通求 異能力大有裨益。整體思維 整體思維，就是指思考化學(xué)問(wèn)題時(shí)，不是拘泥于問(wèn)題的局部特征， 而是著眼于它的整體結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)問(wèn)題全面的，深刻的考察，從宏觀上去理解和認(rèn) 識(shí)問(wèn)題的本質(zhì)，挖掘和發(fā)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵條件，從而找出解決問(wèn)題的方法。例如：有5.1g鎂、鋁合金，投入500mL、2mol /L鹽酸中，金屬完全溶解后再加 入4moI/LNaOH溶液，若要達(dá)到沉淀 最大值，則加入氫氧化鈉溶液的體積應(yīng)為 毫升。解析:要使沉淀達(dá)最大值，必須使溶解在鹽酸中的Mg2+和Al3+全部沉淀，此時(shí)，溶液中余下原有的 C和加入未反應(yīng)的Na+電荷必須相同。原有n （C）

17、=1mol,n(Na+)=1mol ,所以需加入 NaOH 溶液 250mL。求異思維 要提高學(xué)生求異思維的能力，就必須讓學(xué)生善于從多側(cè)面、多渠道 搜集解決問(wèn)題的信息，擴(kuò)大解決問(wèn)題的思路；善于引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)的橫向聯(lián)系和縱 向聯(lián)系兩個(gè)角度來(lái)找到思維的切入點(diǎn)。 例如：SO42的檢驗(yàn)，這是高中學(xué)生很熟悉的， 具體操作如下：加足量鹽酸，至無(wú)明顯現(xiàn)象 加鋇鹽待測(cè)液 - 有沉淀生成這是大部分同學(xué)認(rèn)可的，這時(shí)，我請(qǐng)兩位同學(xué)演示上述實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)用的鋇鹽 是BaCl2，乙同學(xué)用的鋇鹽是Ba(NO3)2，分別對(duì)NazSO溶液，NazSQ溶液進(jìn)行鑒 定，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)Na2SC4溶液中有沉淀生成，而NazSQ溶液中無(wú)沉淀生成，乙同學(xué) 發(fā)現(xiàn)兩份溶液中都有沉淀生成，這是為什么呢，坐在下面的同學(xué)發(fā)出了詫異的目光， 迸射出求知的欲望，