高中化学解题的假设性思维

浙江省杭州市萧山区第三高级中学 何梁君

在高中化学教学中，教师教授学生科学的解题方法十分重要，并通过引导使学生养成高效率的解题思维。只有这样才能使学生慢慢提高解题效率，从而增加学生的化学学习自信，影响学生的性格，使其具有不畏惧艰难和挑战的精神，将自己平时所积累的经验应用到考试中，为高考夯实学习根基。

一、假设性思维的理论介绍

在应用假设性思维时，应该对假设性思维有系统地了解，包括假设性思维的由来，在高中化学解题中的优势，假设性思维的分类。

（一）假设性思维的由来

大胆假设是科学验证的重要环节。胡适曾说过：“大胆假设，小心求证。”并将其作为一生的求学方针，对我国近代科学产生了巨大的影响。可以说这就是假设性思维的基本概念。从科学角度解释假设性思维的话，则是以已知的科学原理和事实材料为基础，对事物存在的原因、普遍规律、因果关系进行进一步的推理和假定，从而得出结果。简单来说，即在没有足够的证据和事实依据的情况下，基于科学的基础，用一个不确切的命题、原则进行推理，再对其进行验证。

（二）假设性思维的优势

假设性思维应用在解题过程中，具有很强的实用性，且可以广泛应用到其他学科上。应用过程也非常容易理解，即在已知条件下先对其结果进行假定，根据假定的结果和所具备的条件进行具体的推理和计算，进而验证是否与假定结果相符合。在化学解题中，通过假设性思维，可以分解问题，弱化问题的难度。

（三）假设性思维的具体分类

可以将假设性思维概括为以下三种类型，即过程假设法、极端假设法、赋值假设法。其中，不同的假设性思维适用于不同的化学题类型，在应用过程中教师应将每一种假设性思维的方法、特点、功能、适用范围告知学生，以便学生有针对性地选择使用。笔者将三种假设法的特点、功能、适用范围整理成表格，见表1。

表1 假设性思维具体分类

二、高中化学解题中的常见问题

根据笔者的教学经验，目前很多高中生面对化学题时经常摸不着头脑，不知从何开始，思路僵化，解题效率和质量不高。笔者将学生的常见问题总结为以下几个方面。

（一）解题不得其法

目前，很多高中生在化学解题过程中存在着这样的问题，即化学解题过程中不得其法，导致出现较为严重的错误。化学是一门自然学科，在进行解题时应遵循化学法度，结合自己所学的知识，脚踏实地、循环渐进地进行解题，从而得出化学答案。只有这样才具备化学学习者的学习素养，在化学学习中稳步前进。但是达到这一要求的学生少之又少。

（二）思路僵化

高中化学题考查的较为综合，需要学生在面对形形色色的化学题目时，快速地对各种化学物质进行思考。但是学生在思考过程中会受到很大的阻碍，难以进行下一步的思考，这降低了学生的化学学习效率。学生也很容易陷在里面出不来，导致学习陷入僵局，这对学生的学习和发展是非常不利的。

（三）解题效率低

受多种因素的影响，学生的解题效率低。笔者认为造成这一现象的主要原因是学生自身的化学学习效率不高，学生往往花费较多的时间和精力，却没有取得理想的学习效果，这不仅阻碍了学生的化学学习道路，甚至会打击学生的学习自信心、能动性。

三、培养学生假设性思维的建议

在高中化学教学中，为了提高学生的假设性思维，教师还应该从日常的教学入手。对此，笔者从四个方面提出具体的建议。

（一）教师需不断丰富教学方法

教师在化学教学过程中，首先应该使高中生使用正确的化学学习方法激活自我的思想，并且学会如何在化学学习中不断补齐自身的学习短板和打破学习局限，只有这样才能使自身的学习有所提高。假设法就是一种科学的方法，教师将其作为化学解题的方法教授给学生，使学生在面对化学题目时通过假定结果，将其化难为简。

（二）使学生形成系统化的化学解题思维

在高中化学教学中，为了使学生的学习效果得到不断提高，形成系统性的化学解题思维，教师还应该采取不同类型的教学方法，使学生形成化学解题思维，进而提高自身的学习成果。具体来说，很多高中学生在解答化学问题时，脑子里缺乏思路，不知道该从哪里入手，出现这一现象的原因包括两方面：一方面是学生的基础知识薄弱；另一方面则是缺乏解题经验，导致学生的化学解题思维受限。因此，作为化学教学工作者，就应该根据学生的这一问题，将假设法应用到教学中去，激发学生的化学学习思维，令学生的学习能力得到质的提高。根据笔者自身经验来看，长期通过这种学习方法训练学生，学生就会形成正确的化学解题思维。

（三）使化学学习的氛围变得更加活跃

学习氛围对学生的学习效果会带来一定程度的影响。假设班级内处于积极向上的氛围，都以提高自身的解题能力作为目标，那么学生之间也会相互激励，并互相借鉴好的学习方法，这样有助于全体学生达成良好的化学解题素养。因此，这就需要教师通过假设法的教学方法来激发全体学生的思维动力，从而使班级处于一个积极、活跃的状态。除此之外，只有这些是不够的，教师还应该加强培养学生正确的化学学习态度，才能让他们在化学学习中克服每一个难题。

（四）结合实际案例分析如何运用假设法

除了将假设法教授给学生之外，还应该通过实际案例使学生了解，为什么要用假设法，哪种题型应选择哪一种类型假设法。对此，笔者结合实际案例对三种假设法的应用做出阐述。

1．过程假设法的应用

过程假设法简单来说，就是将较为复杂的变化过程简单化，通常适用于化学平衡过程和反应过程。

例如，当溶液中红色物质或离子，与另一种物质或离子都能发生反应时，反应过程比较复杂。这时假设无法直接判断其反应顺序时，则可以利用过程假设法。笔者以图形的方式将过程假设法的解题模型进行展示。当学生遇到该类题型时，则可以按照这种解题思路进行假设。具体见图1。

图1 过程假设法解题模型

2．极端假设法的应用

极端假设法是高中化学解题过程中较为常用的假设方法，简单来说就是从极端的角度出发，将问题的难度化简，经常适用于取值范围、混合物的相关计算、等效平衡的初始状态等题型。

例如，在一定条件下，CO和水蒸气在密闭容器内发生反应，CO＋H2→—O CO2＋H2，当反应达到平衡时，测得其中的CO2的物质的量为0．6mol，已知初始状态下，CO的物质的量为1mol，现在容器中再通入4mol水蒸气，再次达到平衡时，容器中CO2的物质的量（ ）。

A．等于0．6mol B．等于1mol

C．大于0．6mol，小于1mol D．大于1mol

这是一道典型的求范围的题目，特殊的地方在于此反应为可逆反应。可逆反应在达到平衡时，如果增加反应物的浓度，会导致反应的平衡正向移动，题目中水蒸汽的浓度会变大，CO浓度保持不变，随即平衡正向移动，CO2的转化率会提高，但不会完全反应。题目中，第一次达到反应平衡时，CO2的物质的量为0．6mol，通入水蒸气后，反应正向进行，CO2的物质的量必然增加，但无法确定具体增加多少。此时可以应用极端假设法，假设CO完全反应，1mol的CO可以生成1mol的CO2，可以得出CO2的实际值必然在0．6mol到1mol之间，因此答案选C。

3．赋值假设法的应用

赋值假设法即题干没有给出明确的数据，这时就需要通过赋值假设法给予某一化学量一个定值，使得抽象的问题具体化。赋值假设法通常适用于数值大小比较和无数值计算等题型。

例如，将等量的N2、O2以及CO2混合气体加入过氧化钠之后进行干燥，这些混合气体的体积变为原来的8／9，在发生反应前后温度以及压力都在相同条件下，这时混合气体中N2、O2以及CO2的物质的量比是（ ）。

A．6∶9∶0 B．6∶7∶2

C．3∶3∶2 D．3∶4∶1

这时，假设原有的混合气体中N2、O2以及CO2的体积都是3V，在与过氧化钠结合时只有CO2发生反应：2Na2O2＋2CO2═══2Na2CO3＋O2。通过计算得出反应后的气体总体积会下降1V。结合题目中，温度以及压力都没有发生变化并且气体的体积减小为8／9的已知条件，设参加反应的CO2为x，则反应后N2、O2、CO2的物质的量比值为3∶（3＋0．5x）∶（3－x）。因此，这时混合气体中N2、O2以及CO2的物质的量比就是3∶4∶1，则选项D为正确答案。

通过上述三种假设法的实际举例可以得知，假设法应用在化学解题过程中能有效地帮助学生提高解题效率。但是需要提出的是，在运用该方法时，应保证假设的合理性，否则会加大解题难度，使过程变得更加烦琐。所以，只有掌握上述内容是不够的，还需要重视假设的存在性、可靠性、等价性。笔者建议，在进行假设时，可以通过题目给出的信息、反应规律以及化学原理来对假设进行判断。因此，在实际过程中要正确利用假设法思维，才能发挥假设法在解题过程中的作用，将问题简单化，使学生找到解决问题的关键点。事实上，假设和猜想以及实验存在本质上的联系，都是探索的途径。高中化学教师应教会学生大胆假设，使其慢慢养成良好的解题思维，那么他们在日后的解题和生活中也会去大胆地推理和假设，从而去探索发现未知的可能。

四、结语

本文围绕高中化学解题的假设性思维展开探讨，目前高中生在面对化学题时经常存在解题不得其法、思路僵化、解题效率低的问题。而假设性思维是一种科学的解题方法，有助于学生打破解题困难的局面。因此，高中化学教师应该将假设性思维的解题方法教授给学生，将此方法融入日常的做题和教学中，使学生逐渐形成假设性思维的解题模式，使其在遇到问题时可以大胆假设，严谨求证。这样学生不仅可以提高做题效率，还能从解题中养成不畏困难的精神。