高中化学教学过程中学生抽象思维的培养

刘丽华

摘要：高中化学研究的领域与初中不同，它将角度更进一步拓展到了微观的世界，学生将会更进一步从分子和原子，以及原子之间成键的方式认识一些化合物的组成与性质。由于相关知识与现实生活联系不够紧密，在学习过程中学生很难做到感同身受，对于结构化学的知识也并不能很好地理解与掌握，这就会导致学生难以真正学习到从结构研究性质的方法，阻碍学生化学的学习与进步。因此，高中化学教师在自己的教学活动中需要时时刻刻引导学生进行抽象思维的训练与培养，让学生逐渐能够想象出在微观的世界中键的长短、电子运动状态以及原子轨道的模型等等，从而真正掌握化学学科的精髓。

关键词：高中化学；学生；抽象思维

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）07-0089

一、抽象思维在化学学科教学过程中的重要性

化学学科的一个基本思维就是“结构决定性质”。在学习的过程中，学生也需要遵循着这样的思路认识一些化学物质以及它们的基本性质，并能够将结构与性质之间存在的关系搞清楚。只有这样才算是真正掌握了化学知识。例如，键长与键能往往是比较原子之间共价键强弱的关键，而比较分子之间的作用力则要看分子之间的作用力如范德华力、氢键等。学生只有养成了由结构决定性质的思维，才能够在化学学习过程中做到追根溯源，真正搞清楚某一化合物所表现出来的性质的原因是什么，在比较一类化合物这一类性质的时候需要着重比较它们哪一方面的性质等。而原子分子的直径远远小于实物粒子，它们的运动轨迹以及描述它们运动状态的方式也完全不同于实物粒子，这也就直接导致学生在深入研究化学物质结构的过程中会遇到很多的问题。由于缺乏抽象思维，学生并不能够想象出原子之间成键的方式。例如甲烷的正四面体结构，在课本上打印出来的平面图形学生就很难理解，为什么要形成正四面体结构而不是我们所认为的平面结构呢？这就导致学生无法真正理解化学物质的真实结构，从而进一步影响他们对该物质性质的判断。例如，如果学生并不能理解甲烷的正四面体结构，就会导致他们对甲烷中碳原子的杂化方式不理解，从而影响后续的学习。由此看来，高中化学教学过程中学生抽象思维的建立与培养是十分必要的。这是学生建立“结构决定性质”的基本思维，认识化合物基本结构，掌握化学原理的基础。因此，高中化学教师需要将这一部分工作包含在平时的工作中。

二、高中化学教学培养学生抽象思维的可行性措施

1.使用模型

为了让学生更加直观清晰地观察到一些微观粒子的形态以及成键方式，教师可以在教学过程中使用一些模型让学生进行观察。例如甲烷分子，还有水分子等等。在利用模型进行讲解的过程中，教师需要注意到让学生更多地运用化学学科学习到的知识解释这个模型的构造。例如水分子，首先它的化学式是H2O，说明一个水的分子是由两个氢原子与一个氧原子组成的。根据我们学习到的杂化方式以及价层电子对互斥理论进行判断，我们可以得出，水分子的两个键呈现“v”型，且夹角为一百零九度二十八分。同时，我们在构建模型的过程中也需要注意到成键的顺序，这个过程是氧原子分别拿出一个点子与质子共用成键，也就是氧原子应该放在模型的中间，即“v”的拐角处，剩下两边一边一个氢质子。我们还要注意到两种原子半径的不同之处，氧原子的电子层数比氢质子多，也就是氧原子的半径较大，所以在这个模型的拐角上放着的应该是半径较大的一个圆球，两边圆球的半径较小。通过这样观察微观粒子的结构模型，学生能够更深入地记忆典型分子的一些注意事项，同时对这一类分子具有的结构都有更加深入的学习与了解。在学习完水分子的结构之后，教师可以让学生自己分析甲烷的分子结构是什么样的，如果用氯气取代甲烷分子的一个质子之后这个结构又会怎样变化。教师可以让学生自己动手操作构建模型，从整个粒子的每一个方面进行考虑，原子半径大小，原子之间成键的顺序与方式，还有原子键角的大小等等。在自己操作的过程中，学生才是真正地将自己在化学课堂上学习到的知识运用在实际过程中，才能真正认识到每一个微观粒子的结构，积累一些常识。接下来，在学习过程中遇到与它们结构类似的分子的时候，学生也就很容易能进行联想与类比。例如在习题中见到“v”型的分子，学生只需要将水分子的结构模型中三个原子换成其他的原子即可研究它的形状，遇到正四面体的分子只需要分析甲烷的结构即可。学生在平时学习过程中思考与接触到的模型越多，他们的知识积累就会越丰富，也就会让学生能够在此基础上更容易进行合理的想象与思考。

2.使用多媒体设备

现实生活中的模型能够呈现出来的分子结构是有限的，教师可以利用现代信息技术，在教师内部的多媒体设备上让学生进一步接触与学习分子的结构。例如一些有机化合物的结构对于分子性质的影响十分显著，教师在讲解过程中就可以把这些分子呈现在多媒体上，让学生能够更加直观地观察。同时，利用多媒体设备灵活多变的特点，教师可以给学生展示在发生一些变化的过程中分子结构的一些变化，以帮助学生理解为什么这个变化会产生这样的现象。这样的方式不仅能够让学生提升抽象思维，深入学习分子性质与结构，最重要的是学生能以此为突破口学习到化学学科的精髓所在。我们平时观察到的化学现象以及性质都是由物质的结构所决定的，当然也包括在化学变化过程中所产生的一些现象，我们都可以从微观的层面对其进行解释与说明。学生经过这样的教学过程做到了学科素养的全面提升，教师的教学效率也大大提高。

在化學学科的教学过程中，教师需要根据自己以往的教学经验以及本班学生的学习习惯思考更加适合学生学习的教学形式，帮助学生真正提升抽象思维，为其今后的化学学习道路夯实基础。

（作者单位：内蒙古赤峰市赤峰第四中学分校024000）