化学习题设计与思维能力培养

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1、化学习题设计与思维能力培养创造性思维是人类最高层次的思维方式，也是创造能力的核心内容之一。它具有以下几种品质：灵活性、敏捷性、变通性、深刻性、批判性、独创性和综摄性等。尽管创造性思维品质的好坏有先天因素，但很大程度上取决于后天的培养。而创造性思维培养就是结合教学内容对学生进行创造性思维品质的培养。习题教学及解题训练是化学教学的重要组成部分。通过习题教学，将有助于学生加深对知识的巩固与深化，提高解题技巧及分析问题、解决问题的能力，增强思维的灵活性、变通性和创新性。众所周知，在习题教学中，习题设计是化学教师的经常性工作，但习题设计技巧的高低不仅直接影响着学生的学习积极性，而且关系到学生创造性

2、思维的训练和培养。因此，重视习题设计技巧，即重视编拟设计一些训练学生创造思维品质的习题，促使学生多思、多疑，启迪学生智慧是化学教学中进行创造教育的一个有效途径。本文就如何通过习题设计有效地培养学生创造性思维谈一些具体做法，以供参考。一、设计“转化型习题’’，培养创造性思维的灵活性所谓“转化型习题"是指这样一类习题：当解题思路受阻或繁难时，转向与题设情景对立、相关、制约的一面，就可以找到迅速正确的解题途径。通过此类型题的设计，可以使学生的思维处于那种“追求转向另一角度思考问题”的动态之中，培养学生思维的灵活性。[例1]在一个6升的密闭容器中，放入3升X(气)和2升Y(气)，在一定条件下发生

3、下列反应：4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气)达到平衡后，容器内温度不变，混和气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是A.3B.4C.5D.6解法一：抓住“X浓度减少1/3”,结合化学方程式的系数比等于体积比,可分别列出各物质的始态,变量和终态:4X+3Y2Q+nR始态3L2L00变量-1/3×3L=1L-3/4×1L=3/4L+2/4×1L=1/2L+n/4×1L=n/4L终态3-1=2L2-3/4==5/4L0+1/2=1/2L0+n/4=n/4L由以上关系式可知,平衡后(终态)混和气体的体积为(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L

4、，按题意“混和气体的压强比原来增加5%”即(15+n)/4-5=5×5%,求得n=6。解法二：选用差量法，按题意“混和气体的压强比原来增加5%”，即混和气体的体积增加了(2+3)×5%=0.25L，根据方程式，4X+3Y只能生成2Q+nR，即每4体积X反应，总体积改变量为(2+n)-(4+3)=n-5，现有1/3×3L=1L的X反应，即总体积改变量为1L×[(n-5)/4]=0.25L，从而求出n=6。解法三：抓住“混和气体的压强比原来增加5%”,得出反应由X+Y开始时，平衡必定先向右移，生成了Q和R之后，压强增大，说明正反应肯定是体积增大的反应，则反应方程式中X与Y的系数之和必小于Q与

5、R的系数之和，所以4+3<2+n,得出n>5，在四个选项中只有D中n=6符合要求，为应选答案。本题考查的是关于化学平衡的内容。解法一是遵循化学平衡规律，按步就班的规范做法，虽然肯定能算出正确答案，但没有把握住“选择题,不问过程,只要结果”的特点，当作一道计算题来做，过程复杂，普通学生至少用5分钟完成，花的时间较多；解法二运用了差量法，以含n的体积变量(差量)来建立等式，算出了n的值，但还是未能充分利用选择题的“选择”特点：用时一般1分钟左右；解法三对平衡移动与体积变化的关系理解透彻，不用半分钟就第1页可得出唯一正确的答案。由例1可看出，有些习题按“常规”去思考，往往会出现“山穷水尽疑无路

6、”的困境，但我们若调整思维方向，把问题进行巧妙的转化后，就有“柳暗花明又一村"之感。因此，转化技巧反映了创造性思维的灵活性。在化学教学中要重视设计转化型习题，以训练学生创造性思维的灵活性。二、设计“需建立模型”习题，培养创造性思维的敏捷性在平时教学中发现，不少学生的思维敏捷性不强，难以较迅速地建立模型或构建实验原理。为此，我们应注意设计一些需要学生自己建立模型后才能解答的习题，培养学生根据题设情景建立化学模型及运用模型解决问题的能力，提高其创造性思维的敏捷性。[例2]根据反应CuSO4+FeS2+H2O----Cu2S+FeSO4+H2SO4，判断1molCuSO4能氧化硫的物质的量为A

7、.3/4molB.1/7molC.5/7molD.4/7mol[分析]此题若进行配平，关系复杂，耗时一定较多。对于该题，许多学生感到茫然。究其原因，在于不能通过合理的取舍，抓住主要矛盾，因而无法迅速建立起相应的等量关系。“牵牛要牵牛鼻子，擒贼先擒王”。这句话告诉我们，做任何事情都应注意抓主要矛盾，不要眉毛胡子一把抓。氧化还原反应中，有关氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原等的计算，只要抓住氧化剂、还原剂、氧化产物、还原