高中化学学习中的思维障碍及矫正策略 湖北省潜江中学 冯 涛 433100 湖北省潜江市教研室 杨贤君 433100 摘要：本文从三个大的方面来阐述主题，先分析思维障碍形成的原因，随后又 从五个方面总结了思维障碍的具体表现，最后从实践中探索出了矫正这种障碍的具 体策略，其方法是：理清知识思路，缔结知识网络；熟悉掌握思维方法，不断优化 思维品质。关键词 ：高中化学 思维障碍 矫正策略 中学化学以其较强的实验性和经验性吸引着众多的高中学生，而学生往往也是 带着浓厚的兴趣开始体验和学习化学的。但是，在实际教学中，随着学习的进一步 深入，我们经常会发现一些学生上课易懂、做题易错、放了易忘的现象，尤其对于 综合题 ,学生经常会出现摸不着头脑或就题论题、 不能举一反三的现象。 在测验之后， 又经常会听到有些学生后悔地说： “这么简单的题目我当时怎么想不起来” 。似乎被 掌握的知识却又不能回忆和再现了，是什么原因造成的呢？笔者认为是学生解题时 出现了思维障碍。1 思维障碍的形成原因 根据布鲁纳的认识发展理论，学习本身是一种认识过程，在这个过程中，个体 的学习总是要通过已知的内部认知结构，对“从外到内”的输入信息进行整理加工， 以一种易于掌握的形式加以储存，也就是说学生能从原有的知识结构中提取最有效 的旧知识来吸纳新知识，即找到新旧知识的“媒介点”，含混不清的知识会对新知 识产生严重的干扰，给理解、记忆及应用造成极大困难。如果教师的教学脱离学生 的实际；如果学生在学习过程中新旧知识不能顺利“交接”，那么这时就势必会造 成学生对所学知识认知上的不足、理解上的偏颇。从而在解决具体问题时就会产生 思维障碍。学生学习化学过程中程度不同地存在着各种各样的思维障碍。2 思维障碍的具体表现2 1 思维流于表面造成的障碍 由于学生在学习化学的过程中对一些化学概念或化学原理的发生、发展过程缺 乏深刻的理解，往往停留在表象的概括水平上，不能脱离具体表象而形成抽象的概 念，自然也无法摆脱局部事实的片面而把握事物的本质。（1）学生在分析和解决化学问题时，思维单一，不注意变换思维的方式，不善 于多方面探索解决问题的途径和方法。例 1在某 100mL 的混合酸溶液中， HNO3 的物质的量浓度为 0.2mol/L，H2SO4的物质的量浓度为0.4 mol/L,向其中投入1.92g铜粉，微热，充分反应后，生成 NO 气体体积为(标准状况)：A . 0.112LB. 0.224LC. 0.448 LD . 0. 672L有的学生直觉认为用硝酸与铜反应的化学方程式进行计算，根据各物质的量，得 出Cu过量，根据HNO3的物质的量计算得到放出 NO0.112L,而忽视了硫酸电离出 的H+和硝酸盐中的NO3-。(2)缺乏足够的抽象思维能力，学生往往善于处理一些直观的或熟悉的化学问 题，而对那些抽象的、不熟悉的化学问题常常不能抓住其本质，将其转化为已知的 化学模型去分析解决。例如离子晶体中阴阳离子数之比等于化学式中离子系数比，但晶体溶于水形成的电解质溶液中，由于离子水解，溶液中阴阳离子关系不再是化学式中离子系数比， 而应遵循电中性原则。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, 下列说法正确的是：A .最后溶液中c(Na+)=2c(SO42-)B.生成沉淀物质的量小于a/2 molC.沉淀的物质的量为a/2 mol D.原溶液中H2SO4的物质的量为a/2 mol 本题中许多学生易只考虑强酸和强碱的中和反应而选D,实际情况怎样呢？由于CuSO4水解后溶液是显酸性，当混合液中加入amolNaOH,溶液pH=7时，Cu2+ 必然参加了反应，溶液中既有 Na+、SO42-还有Cu2+, H+、OH_，这些离子间的关系 遵循电中性原则：c(Na+)+ 2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH一)，且 c(H+)=c(OH一)，则 c(Na+)+ 2c(Cu2+)=2c(SO42-)，因此 c(Na+) v 2c(SO42-)，答案为 B。2. 2概念辨析不清形成的思维障碍高中化学中有许多概念，有的学生对它们的意义理解不透，区分不清。如果在 学习或解题时，我们不能辨析清楚相关的概念，就会出现思维障碍，从而导致错误。例3.某有机物的结构简式如下：lmol该有机物与足量的NaOH溶液混合共热， 充分反应最多可消耗 amolNaOH，将所得溶液蒸干后再与足量的碱石灰共热，又消 耗bmolNaOH，则a与b的值分别是A. 5mol, 10molB. 6mol, 2molC. 8mol, 4molD . 8mol, 2mol解此题时需要学生准确地提取关于卤代 烃水解和酯的水解知识，注意正确理解题意，在解题时学生的误解常表现为以下二种情况，卤代烃水解只产生了羟基，没有注意产生氢卤酸。注意了产生氢卤酸， 却没有注意与苯环相联的氯、溴原子水解后产生的是酚羟基，有酸性，能与NaOH溶液反应，而与链烃基相连的产生的是醇羟基，没有酸性，不能与NaOH溶液反应。2. 3思维定势干扰形成的思维障碍学生运用掌握的知识，形成了一套有效的分析解决问题的推理方式和方法，变 成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。但这种现象具有双 重性，从正面说，思维定势的形成表明学生不仅掌握了知识，并且也形成了一定的 思维推理能力；从反面说，这种思维定势对分析解决能力的发展和提高也具有一定 的阻碍作用，这种现象在教学中是很常见的。比如，学生掌握了某些原理和规律， 虽然条件改变，仍然用已掌握的模式去套、机械照搬，导致上当受骗。例4.已知卤素X 可发生如下反应2KXO 3+ X 2=2 KX O3+X2，贝U X 和X 分别为：A. Cl 和 FB. Br 和 IC. Cl 和 ID. I 和 Cl很多同学想当然的认为卤素在置换反应中一定作氧化剂，体现氧化性，其实不 尽如此。本题中X 2作还原剂，表现还原性，根据氧化还原反应规律，可推知还原 性X 2X2。卤素单质除F2夕卜，都能表现还原性，还原性强弱顺序是I2 Br2CI2,故 答案为D 。2. 4忽视隐含条件形成的思维障碍学生运用化学知识解决实际问题时，常常是多条件的，有些条件隐含在字里行 间。例5关于反应K 37ClO 3 6H 35Cl = KCl 3Cl 23H 2O的有关叙述中，正确的是：A. KCl中含有35ClB. KCl中含有37ClC.生成物Cb的相对分子质量大于71 D.该反应转移电子数为6e-0 不少学生选C，其错误的原因是在思考问题时， 没有注意到“以1:5发生氧化还 原反应”这一隐含条件，把生成的氯气简单地认为是由35Cl和37Cl按1:1构成，从而 得出错误的结论，形成思维障碍。2. 5教学方法不当造成的思维障碍在教学过程中，有时教师不顾学生的实际情况，任由教师按自己的思路或知识 逻辑进行灌输式教学，容易造成学生在学习过程中产生思维障碍。例如：在学习“几种重要的金属” 一节时，教师如果按自己的思路进行灌输式 教学，则学生理解起来就会非常困难，如果采用如下的讲课方式：#2Na+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学生遇到的思维障碍就会少得多。3思维障碍的矫正策略3. 1理清知识思路，缔结知识网络如何塑造学生良好的知识结构呢？心理学指出，学生学习和掌握化学知识的过 程是一个构建知识结构和发展能力的过程。教师要教会学生构建化学知识结构，缔 结知识网络，并要求学生做到应当掌握的知识或技能一定要及时掌握，做到“章节 结清”。这包括以下几点：3. 1. 1准确掌握化学概念概念是反映客观事物的本质属性的思维形式，是在大量实验基础上运用逻辑思 维方式，把同类事物的本质共性集中起来，加以概括形成的。在讲概念时，应展开 充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达到对 概念内涵的准确理解和掌握。为消除这类障碍，要求教师在概念教学中，重视对概 念的剖析。如“原电池”的概念，应从 4个方面分析：正负极，闭合回路， 电解质溶液，反应自发。这 4点就构成了原电池的定义，缺一不可。3. 1. 2将知识点进行比较马申斯基说：“比较是一切理想和思想的基础，我们正是通过比较来了解世界 上的一切”。通过区别知识点间的异同，把容易混淆的知识点进行比较分析，使学 生准确地掌握知识点间的区别，可有效地防止知识的负迁移。如有机化学的几大反 应都可列表进行比较；又如复习“物质结构”时可以通过对四种晶体类型进行比较， 就可轻易的掌握它们之间的联系和区别，从而使知识得到深入和升华。3. 1. 3将知识系统化、整体化结构化系统化的知识才是真正的知识。教师要引导学生对知识概括归纳，构造知识 块、知识链，形成网。知识结构网络的建立为学生提取和再现知识提供了线索。教 师要通过分析教材，找出知识间的内在联系和规律，把各章节的内容有机地串联起#来，按单元或章节进行教学设计，组织教材，板书提纲，使学生能提纲挈领地掌握 所学的内容。女口r 难溶：H2、N2、CO、NO、CH4、C2H4 微溶：02、C2H2气体水溶液性 可溶：C12（ 1:2）、H2S（ 1:2.6）、C02（1:1）、SO2（1:40） 极易溶：NH3（1:700）、HCI（1:500）、HF、HBr、HI l与水反应：F2、NO2其它如化学中的“ 3”归纳、其它物理性质、化学性质、规律归类等。3. 2熟悉掌握思维方法不断优化思维品质教师要教会学生常用的思维方法和技巧，以促进学生思维品质的优化。发散思维以解决问题为中心，沿着不同方向去思考探索，以寻找更多、更新答案的思维方式。例如：弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、氧化还原平衡和 溶解平衡常常共存在于一个溶液体系中。 它们相互影响、相互制约，如FeCl3和Na2S 的反应。Fe3+有氧化性和水解性，S2-具有还原性和水解性，Fe2+、Fe3+和S2-又有FeS F&S3 的不溶性。可见，在混合它们的时候，我们要从全局系统的角度考虑平衡中的哪一 种上升为主要矛盾，反应的结果可能是：下生成更难电离或更难溶解的物质 2Fe3+3S2-=Fe2S3 相互促进水解 2Fe3+3S2-+6H2O=2Fe（OH）3 J +3H2ST发生氧化还原反应Fe+SrFe+S J过量问题，即Na2S过量，在发生氧化还原反应的同时 Fe+SrFeSj在教学中，教师要善于灵活地训练学生的发散思维，这对于提高学生的变通求 异能力大有裨益。整体思维 整体思维，就是指思考化学问题时，不是拘泥于问题的局部特征， 而是着眼于它的整体结构，通过对问题全面的，深刻的考察，从宏观上去理解和认 识问题的本质，挖掘和发现整体结构中的关键条件，从而找出解决问题的方法。例如：有5.1g镁、铝合金，投入500mL、2mol /L盐酸中，金属完全溶解后再加 入4moI/LNaOH溶液，若要达到沉淀 最大值，则加入氢氧化钠溶液的体积应为 毫升。解析:要使沉淀达最大值，必须使溶解在盐酸中的Mg2+和Al3+全部沉淀，此时，溶液中余下原有的 C和加入未反应的Na+电荷必须相同。原有n （C）=1mol,n(Na+)=1mol ,所以需加入 NaOH 溶液 250mL。