浅谈习题教学中思维能力的培养

顾炜剑

（江苏省通州高级中学 江苏南通 226300）

习题教学是化学教学中的重要组成部分，解题训练的主要目的是帮助学生掌握所学知识，培养学生的综合能力。解题训练可帮助学生巩固和深化基础知识，梳理知识结构，除疑纠偏，还能培养学生学习的兴趣，训练和培养学生的创造性思维。教师在设计习题时需要设计一些具有思考力度和层次的问题，在讲解例题时不能就题论题，仅仅停留在教学生如何做的层面上，必须注重引导解题思路的发现过程，注重对解题活动的反思和总结过程，注重化学思想方法的提炼，培养学生的思维品质。

1．习题教学注重思维变通训练

  学生在习题中遇到陌生类型时感到比较棘手，头脑中不善于把陌生模型与熟悉得模型进行比照，无法发现新、旧模型上存在本质上的共性，只能望题兴叹，教师在平时解题教学过程中要帮助学生分析和对比各种形态的模型，由表及里，有具体到抽象，归纳整理出共性的特征，洞察其中共同的化学本质，解题中就能跨越思维障碍，实现由知识向能力的质变。

对于化学平衡移动问题的分析中既可以由外界条件的改变结合反应的特点（正反应为吸热还是放热反应、正反应是气体体积增大还是缩小的反应）可以判断平衡移动的方向，平衡移动必然导致各种量变；反过来，由题目告知的量变信息，可以反过来判断平衡移动的方向，再由平衡移动的方向结合反应特点（或条件的改变）可以判断条件的改变（或反应特点）。那么，在具体解题时，我们所要做的是由题中信息分析“条件的改变”、“反应的特点”、“各种量变”等内容，然后根据它们的联系作答。

例1：体积可变的一个密闭容器中，加入一定量的X和Y，发生反应mX(g) nY(g) △H= QkJ·mol^-1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与气体体积和温度的关系如下表所示：

下列说法正确的是（  ）

A．m＞n                       B．Q＜0

C．在温度不变时，增大压强，Y的质量分数减少

D．在体积不变时，升高温度，平衡向逆反应方向移动

解析：本题考查化学平衡的移动问题。学生需要分析表格数据，可得出条件的改变和各种变量之间的关系，从而分析得出该反应的特点。依据表中数据，若温度恒定为100℃，气体体积由1变为2时，c(Y) 由1.00mol·L^-1变为0.75mol·L^-1，运用过程假设的思想，把这个过程假设为两个阶段，第一个阶段为气体体积由1变为2，是个物理变化过程，但平衡没有移动，则压强应该变为原来的一半，c(Y)变为0.50mol·L^-1，第二个过程为压强变为原来的一半后，发生化学变化过程，平衡发生移动，使c(Y)由0.50mol·L^-1变为0.75mol·L^-1，则可以看出减压导致c(Y)增大，平衡向正反应方向移动，可以判断出正反应为气体体积增大的反应， m＜n，A选项错；若气体体积为1不变时，从表中数据可看出，升高温度使c(Y)增大，即升温使平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应，所以Q＞0，B、D选项均错；压强增大导致平衡逆向移动，则Y的质量分数减少，C选项对，答案为C。通过上述分析，解决化学平衡移动习题的方法，可以从习题中去发现、分析和对比，从中抽象出所具有的共性—— 化学平衡移动的本质，然后依据化学平衡原理进行解答。分析、对比、萃取、选择、解答的过程就是加深对所学化学知识的进一步掌握和理解，从而训练了思维的变通性。

2．习题教学注重侧向思维训练

所谓侧向思维就是指思维角度从侧面进行扩展和推广，从新的视角去探索和研究问题，对一个具体问题而言就是从不同侧面进行思考和研究，寻找一些别人不容易想到的比较隐蔽的方法和角度，力求对问题有较为全面的认识，从而对知识进行立体建构。

例2：在一定量的氧气中加入少量乙醇，燃烧得到CO₂、CO和H₂O的质量为27.6 g，其中水的质量经过测量为10.8 g，则CO的质量为(  )

A．2.2 g   B．1.4 g   C．2.2 g和4.4 9之间   D．4.4 g

解析：这是一道非常常规的有机物燃烧的计算题，如何将这道习题用活，让学生充分掌握有机物燃烧规律，显得十分重要，教师引导学生从多角度、多视角去研究解题方法。

方法1：先求出水的物质的量：n(H₂O)=0.6mol，得到乙醇的物质的量为n（C₂H₆0）=0．2 mol,再根据碳原子守恒，得到CO和CO₂的总物质的量为0.4 mol。设CO为x mol， C0₂为(0．4一X)mol，

列出方程解出答案CO的质量为1.4 g。

方法2：根据质量守恒，参加反应的氧气为27.6 g - 0.2 x 46 = 18.4 g，n（O₂）= O.575 mol，则该反应可以用特殊化学方程式加以表示：C₂H₆0 + 0.575 O₂ = 0.25 CO + 1.75 C0₂ + 3H₂O

根据化学方程式比例进行计算可得答案。

方法3：氧气不足的情况下有机物燃烧生成CO，如果碳原子完全生成CO₂，则每生成1 mol的CO，生成物的质量就会减小1 mol氧原子的质量，也就是说即不充分燃烧生成的C0₂和CO的质量与相同量的有机物完全燃烧情况下生成的CO₂的质量之差除以16也就是产物中CO的物质的量。

学生人数众多，思维十分丰富，教师有意识地引导学生多角度研究习题，会产生一些超乎教师想象的好的解题方法，是学生对本部分知识理解更为透彻，培养了学生的独立个体和质疑精神，并且在多种方法比较中学生寻找自己适合的方法，印象深刻，不易遗忘。

3．习题教学注重逆向思维训练

顺向思维是指从表面、正面、明显的易于接受的方向来进行思维，符合人们通常的思维习惯；逆向思维是从事物的反面，与一般习惯思维的逆方向来分析和思考问题。逆向思维能够摆脱思维的机械性，使学生觉得豁然开朗。习题中使用逆向思维能激活学生思维的灵活性和深刻性，达到良好的学习效果。

例3：某有机物甲的分子式为C₉H₁₈O₂，甲在酸性条件下发生水解，生成乙和丙两种有机物，在相同的压强和温度下，等质量的乙和丙的蒸气所占据的体积相同，则甲的可能具有的结构为 (  )

      A．14种    B．18种   C．16种      D．8种

解析：本题主要考查酯的水解、不同有机物相对分子质量大小规律及同分异构体的相关内容。这道题没有必要将所有的酯的同分异构体的结构简式全部画出，可以采用逆向思维，由于在相同温度和压强下，同质量的水解产物乙和丙的蒸汽占相同的体积，故二者的式量相同，饱和一元羧酸和比它多一个碳原子的饱和一元醇的相对分子质量相同，所以由甲的分子式C₉H₁₈O₂逆向可知乙、丙可能为C₃H₇COOH,C₅H₁₁－OH；由于C₃H₇－有2种结构，C₅H₁₁一共有8种结构，故甲的可能结构应为16种，答案为C。饱和一元酸与比其多一个碳原子的饱和一元醇的式量相等，而酸和醇的同分异构体都有固定官能团，后看烃基的同分异构体数，酯的同分异构体的数目则为两者之积。

总之，解题训练与习题教学是化学教学的重要组成部分，通过课堂习题教学，对学生所学知识的深化与巩固，对实际问题的分析与解决，对思维的变通性、灵活性和创新性的培养有大有益处。因此，在化学习题教学中教师需要根据教材的内容、学生的能力水平精心设计一些习题，不断提高学生的思维能力和品质。