高中化学教学中培养学生思维能力的策略研究

摘 要：本文聚焦高中化学教学中学生思维能力培养这一关键问题，系统分析了当前教学实践中存在的知识学习与思维发展脱节、教师思维训练方法设计不足、课堂教学环境支持不够等现实问题。并据此提出了创设有助于培养学生思维能力发展的教学情境、优化思维训练设计、建立科学评价体系等策略，为提升高中化学教学质量和培养学生思维能力，提供理论指导和实践参考。

关键词：高中化学教学；培养策略；教学设计

在新课程改革背景下，培养学生的思维能力已成为高中化学教学的重要目标，而化学学科因其概念抽象、实验性强、知识体系严密等特点，为培养学生的思维能力提供了良好的平台。当前，高中化学教学中仍普遍存在知识学习与思维发展脱节、教师思维训练方法设计不足、课堂教学环境支持不够等问题，这些问题不仅影响了学生化学核心素养的形成，也制约了学生思维品质的提升。所以，深入研究高中化学教学中培养学生思维能力的策略，对于提升化学教学质量，培养具有科学思维能力的人才，具有重要意义。

一、高中化学教学中培养学生思维能力的现实问题

（一）学生知识学习与思维发展脱节

在当前高中化学教学实践中，学生知识学习与思维发展脱节的现象普遍存在，这主要体现在学生对化学知识的理解通常停留在记忆表层，缺少深层思维的加工与内化过程。学生学习化学概念和原理时，过分依赖机械记忆和固化的模式，难以建立起知识之间的内在联系。以学生在学习化学反应原理时的情况为例，大多数学生倾向于套用书上的既定公式和化学反应方程式，而不去主动思考反应条件的选择依据和反应原理的本质。这种机械灌输的学习方式使学生能够在考试中重现教材上的知识，但面对新应用场景时却对所学知识无法灵活运用，难以解决实际问题。

学生在学习过程中的思维能力也呈现出明显的不足，学生的逻辑思维能力还有所不足，在进行推理论证时经常出现跳跃性思维，不能形成完整的论证链条，常常使论证陷入僵局无法继续。学生的批判性思维发展也不充分，对化学现象的观察缺乏质疑精神和探究本质的好奇心。学生的创造性思维也因教育现状而受到局限，在解决问题时往往循规蹈矩、因循守旧，无法开放思维，提出新颖的解决方案。这些问题的存在，严重制约了学生化学学科核心素养的形成和发展。

就化学实验探究活动中的思维而言，学生的参与度不高，实验行为和过程趋于机械化和程序化，更多关注实验操作步骤的正确性和结果的准确性，忽视了对实验设计合理性的思考和实验现象的深入分析。这种情况使得化学实验无法真正发挥培养学生科学思维的作用，实验教学沦为验证性活动的重复行为。

（二）教师思维训练方法设计方面存在的问题

教师在设计和实施思维训练方面存在的问题能够直接影响着学生思维能力的培养效果。其一，教师对思维能力培养的认识不够深入，往往等同于解题技巧的训练或知识点的讲解，缺乏系统性的思维训练设计理念。其二，在教学实践中，教师更注重知识传授的完整性和考试应对技巧的有效性，较少考虑如何通过教学设计激发学生的思维潜能。所以，教师在课堂教学中所采用的思维训练方法形式单一，不能满足不同学生的思维发展需求。同时，更多教师习惯使用传统的讲授式教学模式，单纯追求知识的系统传授，对学生思维能力培养有所忽视。而在提问设计方面，教师一般更倾向于使用封闭式、低层次的问题，这类问题大多只局限于知识的回忆和简单应用。同时，教师在引导学生思维的过程中，经常因为追求教学效率而提前给出答案，使学生缺少独立思考的机会和过程。

教师在进行思维训练时，往往采用统一的教学进度和训练方式，对学生个体间思维发展水平的差异，考虑不充分。化学教师对于思维能力较弱的学生，没有设定适当的思维支架和引导策略。而对于思维能力较强的学生，又无法提供具有挑战性的思维任务。化学教学中的这种情况通常会导致思维训练效果不理想，难以实现因材施教的教学目标。

除此之外，教师在思维训练过程中的评价反馈机制同样不够完善。教师对于学生思维过程的关注并不充分，所制定评价标准又过分强调正确结果的导向性，忽视了思维过程的价值。这种教学评价方式不仅不利于学生形成良好的思维习惯，也不能帮助教师在教学的过程中及时发现并纠正学生思维发展中所出现的问题。

（三）课堂教学环境对学生思维发展支持不足

目前，高中化学课堂的教学环境在支持学生思维发展方面依旧存在诸多不足。其一，课堂的教学氛围缺少开放性和包容性，学生的思维表达通常受到教师和学习计划的局限。在以往传统的课堂教学中，教师对于课堂纪律和教学秩序过于注重，对如何营造有利于学生思维发展的民主、平等的课堂氛围，并不在意。而学生在这种高压力的环境下十分容易产生思维压力，不敢大胆表达自己的见解和想法。其二，教师对于课堂教学资源的配置和利用也不够合理，无法对学生的思维发展提供支持。教师在教学资源的选择上往往过分注重知识传授的需要，忽视了思维训练的要求。从教学过程而言，教师所选择的教学案例通常缺乏典型性和启发性，对于教学媒体的运用也缺乏互动性和探究性。这些问题限制了学生思维能力充分发展的空间。

教师在课堂教学时间上的分配不合理，不能保证学生有充足的思考时间和空间。应试教育给予了师生双方巨大的压力，导致教师不得不过分关注教学进度的完成，压缩了学生思考和讨论的时间，使学生难以进行深层次的思维加工，思维能力的培养效果因此大打折扣。

目前，化学课堂的教学评价体系对思维发展的导向作用并不明显。当下所使用的评价体系过分强调知识掌握的完整性和准确性，对于学生思维品质的发展关注不够，使教师和学生侧重于追求短期内的学习效果，忽视了思维能力培养对于学生发展的价值。

二、高中化学教学中培养学生思维能力的优化策略

（一）创设有助于培养学生思维能力发展的化学教学情境

化学教师应当设计问题的情境，通过建立认知冲突、设置悬念等情境方式激发学生的思维兴趣[1]。教师在创设教学情境时，要侧重于选择与学生的生活经验相关的问题，让学生对情境能够产生强烈的认知需求和探究欲望。以讲授氧化还原反应为例，化学教师可以在课堂上引入日常生活中的金属腐蚀现象，引导学生思考其中的化学原理，导入氧化还原反应的相关知识。在教学设计方面，教师需要设计多样化的教学活动，为学生提供丰富的思维训练机会，可以通过小组讨论、实验探究等活动形式，培养学生的分析、推理、判断等思维能力。化学教师在进行活动的设计时也应当注意活动难度，既要保证活动对学生而言有所挑战，又要保证学生能够通过努力达到预期目标[2]。在进行课堂教学时，化学教师应当要重视并利用好现代教育技术的手段，创造有利于学生思维发展的学习情境，可以通过多媒体演示、虚拟实验等多种教育技术方式，带领学生更好地理解抽象的化学概念和复杂的反应过程。但是，教师在使用教育技术时，要避免过度地依赖技术手段，在理解的过程中也要给学生带来一定的思维挑战。

以高中化学苏教版必修一专题二第二单元“溶液组成的定量研究”为例，化学教师需要先以学生日常生活中常见的不同浓度糖水调配问题来作为切入点，来引导学生思考如何更加精准地表达溶液的浓度，然后，过渡到基础化学计量知识的学习。在教学活动的设计中，化学教师需要通过具有针对性的探究活动和采用小组合作等形式，带领学生围绕配制过程中所需物质的量计算、实验步骤的设计等关键环节展开深入的讨论和交流。在完成探究活动后化学教师要组织学生开展经验交流和心得分享，搭建互评互学的平台，促进学生在溶液配制及相关化学概念方面的理解和认识不断深化、思维能力得到持续提升，不仅能帮助学生掌握溶液配制的基本方法，还能有效提高学生分析问题和解决问题的能力，真正实现化学教育对学生思维发展的促进作用。

（二）优化思维训练的教学设计与实施路径

化学教师应当以学生的认知特点和思维发展规律为基准，设计科学合理的思维训练方案，要注意将思维训练目标、内容、方法和评价等多种要素进行有机整合，形成完整的训练体系。同时，还要注重思维训练的层次性和递进性，训练不是一蹴而就，要从简单到复杂、从具体到抽象逐渐提升训练难度[3]。在设计实施思维训练方案的同时，教师也应当在学生训练的过程中进行个性化指导，依据学生的思维特点和发展水平，采用不同的训练策略和方法——对于思维能力较弱的学生，可以提供更多的语言提示和引导。对于思维能力较强的学生，可以通过增加训练的难度和深度，实现训练的效果。为了促进学生各种思维品质的协同发展，化学教师在课堂教学中所运用的训练方法应该是多样化的，可以借助思维导图、概念图等形式，帮助学生顺利建立起知识之间的联系，培养学生系统的思维能力。

以苏教版高中化学必修二专题六第三单元“化学能与电能转化”为例，化学教师要围绕电化学原理来设计系统的学生思维训练的路径，在课程的导入环节中，化学教师要通过日常生活中应用蓄电池的例子，激发学生的兴趣，以此来引导学生思考化学能与电能的转化联系。在概念形成的阶段中借助对原电池工作原理分析的形式，化学教师能够引导学生积极主动地思考电极反应的本质，充分理解其中的化学关系。在知识深化的阶段中需要设计探究性的实验，通过让学生积极研究影响电池电动势的因素，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。根据以上化学教师的教学设计，通过整体的教学过程，学生不仅能够掌握电化学的基本原理，还能提升自身的科学思维能力和问题解决能力。

（三）构建思维能力培养的评价与反馈体系

化学教师要构建起多元化评价指标的体系，全面系统地反映学生思维能力的发展状况。制定的评价指标应当包括思维的深度、广度等多个维度，既要关注思维结果的正确性，还要重视思维过程的科学性。化学教师还需要注意评价标准是否能够顺利操作，是否便于教师在实际教学中进行应用，化学教师还应当使用多样化的评价方法，全面收集学生思维发展的相关信息，做出针对性的反馈。

在构建评价指标体系的同时，化学教师还要注意进行及时有效的反馈，及时准确地向学生反馈评价结果。在进行反馈时一定要注意方式方法，既要指出学生的问题，又要给予鼓励和建议。同时，还要带领学生进行自我评价与反思，培养学生的认知能力，帮助学生了解自己的思维发展状况和存在的问题，实现学生思维能力的持续发展。

（四）提升化学实验探究中的思维训练价值

化学教师应该通过系统的设计和深入的引导，充分地发挥实验探究的育人功能，这体现在化学教师设计实验探究活动时要着重创设基于问题的探究情境，引导学生开展自主探究，化学教师所设定的这种探究过程应当注重培养学生的观察能力、分析能力和创新思维，使学生在亲身实践中形成科学思维方式[4]。而实验探究中的每个环节都蕴含着丰富的思维训练机会，包括实验设计阶段的方案构思、实验过程中的现象观察和数据收集、实验结论的归纳和验证等，化学教师应善于抓住这些关键节点，通过适时的启发和引导，帮助学生形成完整的科学探究思维链条。

以苏教版高中化学选修二专题二第一单元“原子核外电子的相互作用”为例，教师应当设计一系列探究性的实验活动来培养学生的思维能力，具体可以从元素周期表中典型元素的价电子层结构入手，带领学生探究电子的排布规律和化学键的形成机制。学生可以通过分析不同元素的化合价、化合物的形成过程及分子的空间构型等几个问题，深入理解电子相互作用的本质。在实验设计中，教师应当选取氯化钠、碳酸钙等常见化合物作为探究的对象，让学生通过制备、溶解等简单实验过程来观察和推断离子键的形成机制。对于共价键的学习化学教师则可以使用水分子、氨气分子等几种典型分子的结构模型构建来帮助学生充分地理解分子中原子的空间排布和电子云的重叠特征。在实验探究时，化学教师一定要引导学生关注化学键本质特征，还要通过物质的溶解性、熔点等宏观性质的测定，建立起微观结构与宏观性质之间的联系。化学教师所设立的这种探究过程不仅能够加深学生对电子相互作用的认识，还能培养其抽象思维能力和空间想象能力，通过让学生独立设计实验方案、收集实验数据、分析实验结果，形成科学论证的完整思维体系。

化学教学中的实验探究环节，除了培养学生动手能力，加深对知识理解外，更应关注其在培养学生思维能力方面的独特作用，所以教师应当高度重视实验探究过程中的交流讨论环节并组织各类交流活动。化学教师应始终秉持“重视过程、关注思维”的理念，在精心设计探究活动的同时，更应当注重组织引导学生开展交流讨论，并建立科学的评价机制，促进学生批判性思维、创新思维等关键能力的培养，使实验探究真正成为学生全面发展的助推器。

（五）强化化学概念教学中的思维方法指导

化学教师在教学中要注重概念形成过程中的思维方法指导，在引导学生学习新概念时，要运用到归纳、演绎等多种思维方法，帮助学生理解和掌握概念的本质特点。比如，化学教师在教学元素周期表时，应当引导学生通过比较分析不同元素的性质，归纳总结出元素周期律，培养学生的归纳推理能力。在化学概念的教学中，教师需要充分地把握学科特点和学生的认知规律，使用思维方法指导提升教学的效果。教师还应当在课堂教学中创设以学生已有知识为基础的认知情境，引导学生积极动脑，逐步构建起新的知识体系。在这一过程中，教师要重点培养学生的空间想象能力、逻辑推理能力和系统思维能力，帮助学生联系起不同的概念。还需要善于运用类比、溯源等多种方法，使学生更好地理解和把握抽象的概念知识。

以苏教版高中化学选修三专题二第一单元“有机化合物结构”的教学为例，化学教师要围绕碳原子成键的特点展开教学，引导学生回顾已学过的碳原子电子层结构和价电子分布特点，通过分析碳原子的成键方式使学生掌握碳原子形成四个共价键的本质，化学教师要引入分子结构的模型，协助学生建立分子的立体结构概念，理解有机化合物中碳原子的杂化轨道特征。同时，需要通过分子模型的搭建和拆分，带领学生探究不同类型的有机化合物分子中碳原子的空间排布规律，加深学生对分子构型的认识。在学习有机化合物的同分异构现象时，化学教师可以通过设计实际应用问题，如药物分子的空间构型对生理活性的影响，引导学生认识有机化合物结构与性质的关系，培养其系统思维能力和科学思维方法。

（六）完善化学习题训练中的思维发展路径

教师在教学过程中，习题的选择与设计至关重要。习题是学生巩固知识、提高能力的重要途径，也是教师检验教学效果的重要手段，教师应当精心挑选具有代表性和典型性的习题，力求在知识点的覆盖上做到全面完整，同时兼顾思维能力培养的梯度递进。在习题设计时，教师要着力创设开放性、探究性的问题情境，引导学生进行深入思考和积极探索，避免单纯依赖机械记忆的重复训练。这不仅有助于激发学生的学习兴趣，更能促进他们分析问题、解决问题等关键能力的养成。

在化学习题训练中，学生思维发展的关键在于构建成体系的认知框架和培养多维度的解题能力。比如，学习化学反应方向与限度的时候，需要学生把握动态平衡的本质，建立微观与宏观的联系，形成完整的化学反应认知体系[5]。在解决相关问题时，化学教师应当注重引导学生从物质的变化规律入手，通过分析反应条件、物质性质、能量变化等几个关键因素，让学生建立起对化学反应动态变化的认知框架。而学生则需要掌握运用浓度、温度等因素对化学平衡的影响，锻炼出综合分析和推理判断的能力。

以苏教版高中化学选修一专题二第二单元“化学反应的方向与限度”为例，在具体习题训练中可创设这样的情境：向含有铁离子的溶液中加入硫氰酸根离子，溶液呈现出血红色，这种颜色的深浅会随着温度的改变而改变。根据这个现象，教师可以设计出一系列探究性习题，引导学生分析温度变化对化学平衡的影响。学生需要运用能量转化和粒子运动等知识，推导温度升高时平衡移动的方向，并结合颜色变化解释平衡移动的结果。教师还可以进一步设计有关浓度、压强等因素影响的习题，帮助学生构建完整的化学平衡认知体系。通过这种层层递进的习题设计，不仅培养了学生的逻辑推理能力，也加深了他们对化学平衡本质的理解。在解答过程中，引导学生关注微观粒子的运动变化，理解宏观现象背后的本质，培养其系统思维和创新思维能力。通过这种方式，学生能够真正掌握化学平衡的核心概念，形成解决相关问题的思维方法和策略。

结束语

高中化学教学中，培养学生思维能力的培养是一项系统的工程，需要从理论探究和实践探索两个层面深入推进，通过分析现实困境，构建有效机制，实施深化策略，有效提升学生的化学学科思维能力。在实验探究、概念教学和习题训练等方面，教师通过科学设计和有效实施，能够显著促进学生各种思维品质的发展，这不仅有助于提高化学教学质量，也为学生的终身发展奠定了基础。

参考文献

[1]杨惠琴.高中化学教学中培养学生创新思维的策略研究[J].华夏教师，2024（9）：120-122.

[2]杨婉莹.促进高阶思维能力发展的高中化学探究性实验教学设计及实践研究[D].武汉：华中师范大学，2022.

[3]吴宏.基于学生高阶思维培养的高中化学教学策略研究[C]//第二届教育发展与教学研究论坛论文集.2023：1-5.

[4]岑祝燕.高中化学教学中的高阶思维能力培养途径研究[C]//2024教育教学创新发展研讨会论文集.2024：1-3.

[5]陈美琳.高中化学教学中系统思维的培养策略与实践研究[D].新乡：河南师范大学，2023.