挖掘试题资源培养化学思维能力
2019-11-27桑吉
桑 吉
(西藏山南市曲松县中学 西藏 曲松 856300)
对于任何学科来说,掌握学科的思维能力都是至关重要的。初中化学的教学时间较短,为了能够培养学生的化学学科素养,教师在教学过程中,应当向这方面侧重。学生大多数的课下时间都在与题目打交道,沉溺于“题海”中。然而,盲目的“题海战术”对学生思维能力的培养并无益处。因此,教师在课堂教学过程中,可以挖掘试题资源,改变传统的教学模式,培养学生的发散思维、统摄思维以及求异思维,进而培养学生的化学思维能力。
1.纵横联想,培养学生发散思维
在解答试题时,从题目关键点出发,进行纵横联想,能够使学生的发散思维能力得到锻炼和培养,思路得以拓宽。
例如,在指导学生进行框图式推断题的训练时,笔者让学生从题目中给出物质的关键信息出发,纵横联想,发散思维,对物质进行推断。笔者以一道题目为例,带领学生纵横联想。这一题目中提到了8种物质,并用A~H进行指代。学生可以先看反应框图(见图1),发现A通过分解反应产生B和C,这里有两个关键信息点,分别是“分解反应”和“两个生成物”。然后笔者问学生:“我们都学过哪些分解反应呢?”学生很快联想到初中化学中有限的几个分解反应,如在加热的情况下,过氧化氢、碱式碳酸铜、氯酸钾、高锰酸钾等的分解。笔者再引导学生看题目中的条件,B是单质,A与C含有相同的元素且一般温度下是液体的状态,但刚才列举的绝大多数分解反应都不产生单质或者有更多的生成物,只有过氧化氢分解的产物是两个,而且其中一个是O2,这样学生就可以直接确定这一反应就是2H2O2=2H2O+O2↑。从另一个角度来说,学生可以先看题目中的文字条件,A与C含有相同的元素且一般温度下是液体的状态,B是单质。化学中液体有不少,但是含有相同元素的液体却不多。学生可以联想到各种浓酸和稀酸以及H2O和H2O2。根据B是单质也可以联想到各种非金属单质,如氧气、氮气、氢气、红磷、白磷等;金属如铜、铁、锌等;再结合反应框图中的分解反应,联想这些单质有哪些可以通过分解反应产生,也可以得出这是H2O2分解反应的结论。通过上面的例子可以看出,在做题的过程中,学生根据题目中给出的关键信息展开纵横联想,使思维的发散能力得到提升,甚至可以“一题多解”。
2.归纳总结,培养学生统摄思维
在化学学习中,学生既要有发散思维,建立知识点之间的联系,也要有统摄思维,对知识点、解题方法进行归纳总结。很多化学试题都可以通过类似的方法做出解答,这就需要学生在做题的过程中不断归纳总结,加强对统摄思维的培养。
例如,在教学《守恒法》时,有很多看似不相关的问题,其实都可以用这种方法解答。首先,笔者为学生提供了以下两道例题:2.4g的Cu粉先在空气中加热,再放入稀硫酸中,最后求蒸发溶剂后得到的CuSO4晶体的质量;放置在空气中较长时间的Mg条3.2g,正好能消耗54.6g的稀硫酸,并且生成0.2g的H2,那么最后溶质的质量分数为多少?其次,笔者指导学生进行总结归纳,这两道例题看似无关,其实有一个关键的共同点,即某一条件守恒,分别是元素和质量。只要抓住了不变的守恒项,就能以“不变”应“万变”。最后,笔者进行解题示范,第一道例题无须写出每一步的反应方程,只需把握住Cu是在整个反应两端的守恒的元素即可,最开始的反应物是Cu,它的相对原子质量为64,最终的生成物是CuSO4·5H2O,它的相对分子质量是250,所以根据元素守恒CuSO4晶体的质量为2.4÷64×250=9.375g。第二道则是保证反应前后的质量是守恒的,利用Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑求出Mg元素的质量,0.2÷2×24=2.4g,所以MgO有3.2-2.4=0.8g,其中镁元素为0.48g,所以镁元素的质量总共为2.88g,因此MgSO4为2.88÷24×120=14.4g,这是溶液中唯一的溶质。而利用质量守恒定律,溶液反应前后质量相同,因此溶液的质量为3.2+54.6-0.2=57.6g,即可得到溶质所占溶液的质量百分比为14.4÷57.6×100%=25%。在归纳总结的过程中,学生深化并且系统化了对知识点的理解,总结出了灵活而且通用的解题思路,并做到了“多题一解”,进而培养锻炼了统摄思维。
3.自创题海,培养学生求异思维
在化学实验中,改变某一参量即有可能得到大相径庭的结果。其实在试题中也是如此,某一个关键条件的改变可能会导致新的结论得出。在改变条件,重新求解的过程中,学生的求异思维也得到了培养。
例如,在教学《二氧化碳和一氧化碳》这一节时,笔者为学生详细系统地讲解了二氧化碳和一氧化碳的物理性质、化学性质及二者互相转换的化学方程式,如2CO+O2=2CO2,C+CO2=2CO等。利用二者的各项性质及互相转换的反应可以出很多题。笔者首先为学生提供了这样一道题:想要除去CO2中少量的CO,应该怎么做?其实这道题就是考查CO如何转化为CO2,而且在转化的过程中还要考虑不能引入或者产生其他的气体。学生想到了CO具有还原性,与CuO可以发生反应CuO+CO=Cu+CO2,可以利用其对CuO进行还原,在得到Cu粉的同时,CO也就转化成了CO2,这样CO就被除去了,原来的气体中就只有CO2。笔者向学生提问:“题目还能变成什么呢?”学生开始改变题目条件,获得不同的化学情境,有学生说:“可以变成,除去CO中少量的CO2。”只是改变了物质的前后顺序,但由于二者性质的较大差异,所采取的除杂方法也完全不同。CO2为酸性气体,因此可以使其通过澄清石灰水,将二氧化碳转化成碳酸钙,即可除去二氧化碳。还有学生说:“可以将题目变为,CO2中含有少量O2应该如何操作。”这时可以将气体通过灼热的Cu网,