徐天榮

許多教師認(rèn)為江蘇版高一化學(xué)中的“專題1第一單元物質(zhì)的量”很難教,學(xué)生普遍反映很難學(xué),從課堂教學(xué)的實際效果及學(xué)生的作業(yè)、檢測等情況也得出同樣的結(jié)果,我們不僅思考,是什么原因造成的呢?!是高一新生的基礎(chǔ)越來越差?還是教師的認(rèn)識以及對教材的處理問題?筆者深思后認(rèn)為是后者所致。雖然隨著高中教育的逐步普及,大量的學(xué)生進(jìn)入了高中學(xué)習(xí),學(xué)生的基礎(chǔ)水平有所下降是不爭事實,但沒有達(dá)到天壤之別的程度;而且學(xué)生在初中階段所學(xué)習(xí)的知識,屬于非常簡單、基礎(chǔ)的化學(xué)內(nèi)容,學(xué)生的基礎(chǔ)差別沒有達(dá)到影響學(xué)習(xí)困難的主因素程度。[1] 在分析了本處教材的特點后,我認(rèn)為高中教師沒有將初中知識貯備有效再現(xiàn)是最大的原因:近年來初中教材已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,知識內(nèi)容作了大量的刪減,教學(xué)要求大幅降低,作為沒有經(jīng)歷此變革的高中教師,認(rèn)識還停留在自己的原有經(jīng)驗上,缺乏真正了解學(xué)生掌握知識的程度,以為用老一套方法教學(xué)仍然有效。沒有根據(jù)學(xué)生的實際及時調(diào)整教學(xué),就無從談及有效地再現(xiàn)學(xué)生初中知識貯備,學(xué)生的學(xué)習(xí)就變成了空中樓閣,這才是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難的真正原因。

一、“物質(zhì)的量”教學(xué)難點分析

1. 教材特點

(1)概念多。本處教材概念有物質(zhì)的量、摩爾、摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等,而物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量與摩爾、質(zhì)量與摩爾質(zhì)量、摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度等概念屬于組合關(guān)系,易混淆,所以造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。

(2)理論性強。如氣體摩爾體積學(xué)習(xí)中的“相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”理論及阿佛加德羅常數(shù)的得出等。

(3)內(nèi)容抽象。本處教材主要解決微觀粒子數(shù)目與可稱量的質(zhì)量之間的關(guān)系,所以涉及大量微粒知識,如:微粒數(shù)與物質(zhì)的量的關(guān)系;物質(zhì)的體積大小與構(gòu)成這種物質(zhì)粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間距離的關(guān)系;氣體體積和溫度壓強的關(guān)系;等等,所以內(nèi)容抽象。

(4)符號雜。本處教材出現(xiàn)了大量的符號,有n、mol、NA、N、M、g/mol、m、V、ρ、Vm、L/mol、ω、c、mol/L,除m、V、ρ外,共有十多種符號是第一次出現(xiàn),機械學(xué)習(xí)的成分多,易造成死記硬背結(jié)果,增加了教學(xué)的難度。

(5)計算難。本處教材光計算公式就有8個之多,計算常游離于微觀粒子與宏觀物理量之間,且許多計算還要考慮適用條件等外部因素,所以極易犯錯誤。

2. 教材分析

雖然本處教材知識存在概念多、理論性強、內(nèi)容抽象、符號雜、計算難等問題,給課堂教學(xué)帶來不少的難度,然而筆者發(fā)現(xiàn)“物質(zhì)的量”知識與初中《科學(xué)》中的化學(xué)相關(guān)性有密切關(guān)系,大多內(nèi)容是在初中微觀粒子的基礎(chǔ)上構(gòu)建而成,初、高中知識聯(lián)系較其他章節(jié)來得明顯而豐富。如學(xué)生明確:1個氫分子由2個氫原子構(gòu)成此初中知識,即可類推出1mol H₂由2mol H構(gòu)成,就不會出現(xiàn)有些學(xué)生提出的“1mol怎么會變成2mol”的疑問。同理,物質(zhì)的量濃度是在初中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)基礎(chǔ)上演變而來,氣體摩爾體積與初中分子運動論緊密相連等,它們之間存在著許多上、下位及組合關(guān)系。因此教學(xué)中一定要做好學(xué)生初中知識貯備的有效再現(xiàn),幫助學(xué)生度過學(xué)習(xí)難關(guān)。

3. 突破思路

微觀粒子的知識是初中科學(xué)八年級所學(xué),內(nèi)容已逐漸生疏,因此要借助于奧蘇貝爾的“學(xué)與教”的理論來突破,采用先行組織者設(shè)計的方法進(jìn)行教學(xué)實為上策。

二、先行組織者設(shè)計的意義

戴維·奧蘇貝爾是美國認(rèn)知心理學(xué)家,他曾認(rèn)為:“如果我不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡約成一條原理的話,我會說:影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已知的內(nèi)容。弄清了這一點后,再進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)?！?/p>

有意義言語信息學(xué)習(xí)理論的核心思想是,學(xué)生能否習(xí)得新信息,主要取決于他們認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)概念;意義學(xué)習(xí)是通過新信息與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)概念的相互作用才得以發(fā)生的;由于這種相互作用的結(jié)果,導(dǎo)致了新舊知識的意義的同化。

為了提高學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效遷移,奧蘇貝爾提出了所謂“先行組織者”教學(xué)策略。先行組織者教學(xué)策略就是在向?qū)W生傳授新知識之前,給學(xué)生呈現(xiàn)一個具有概括性和引導(dǎo)性的說明材料。這個概括性或引導(dǎo)性的說明材料用簡潔、清晰和概括的語言介紹新知識的內(nèi)容和特點,并說明它與哪些舊知識有關(guān),有什么樣的關(guān)系,這種引導(dǎo)性材料,就是先行組織者。[2]

三、先行組織者設(shè)計構(gòu)想

在“物質(zhì)的量”教學(xué)中,教師要對初中物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論這一先行組織者采用網(wǎng)絡(luò)化呈現(xiàn)方式進(jìn)行復(fù)習(xí),再輔以相關(guān)練習(xí),教學(xué)效果明顯。具體內(nèi)容如下:

練習(xí)1. 下列說法正確的是( )

A. 水是由水分子構(gòu)成的

B. 1個水分子由2個氫元素和1個氧元素組成

C. 水由氫氣和氧氣組成

D. 1個水分子由2個氫1個氧構(gòu)成

E. 水是由水元素組成的

F. 1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成

G. 水是由氫、氧元素組成的

H. 水由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成

練習(xí)2. 填空

(1)1個2氧化碳分子由_________構(gòu)成;(2)10個二氧化碳分子由_________構(gòu)成;(3)二氧化碳由_________組成;(4)二氧化碳由_________構(gòu)成。

練習(xí)3. 填空

(1)1個水分子中含有_________個原子,含有_________個電子,6.02×10²³個水分子中含有_________個電子,含有_________個氫原子;(2)1個SO₂分子與1個SO₃分子中的原子數(shù)比為_________;(3)1個OH^-含有_________個質(zhì)子,_________個電子,同理,1個SO₄^2-含有_________個質(zhì)子,_________個電子;(4)1個鎂原子失去_________個電子變成鎂離子,在此變化中,質(zhì)子數(shù)從_________個變成_________個,電子數(shù)從_________個變成_________個。

練習(xí)4. 填空

氧的相對原子質(zhì)量為_________,硫酸的相對分子質(zhì)量為_________,它們有無單位?

另外要學(xué)生會背誦1~18號元素,并能按順序默寫元素名稱與元素符號。

在“氣體摩爾體積”教學(xué)中,教師應(yīng)先對初中的“分子運動論”,密度、質(zhì)量、體積三者的關(guān)系,固體、液體、氣體的密度大約相差多少數(shù)量級等先行組織者用設(shè)疑提問的方式來引導(dǎo);在講解“物質(zhì)體積大小取決于構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離這三個因素”時,用夏天的中午擠公交車時來了2個胖子與2個瘦子以及在空曠的運動場上來了2個胖子與2個瘦子的想象方式來教學(xué),學(xué)生很容易從日常生活中找到先行組織者。

練習(xí)1. 填空

(1)分子的大小為很_________;(2)分子的輕重是很_________;(3)分子是否在運動?分子_________;(4)分子之間是否有空隙?分子之間_________;(5)分子之間有無作用力?分子之間存在著_________力和_________力。

練習(xí)2. 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下,2克氫氣的體積為22.4L,2克水的體積為1mL,2克鐵的體積為0.2564 mL ,求氫氣、水、鐵的密度?

在“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)中,應(yīng)通過對溶液的概念、溶液的組成,溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算公式回憶,并對如何配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液實驗操作開展討論,從實驗步驟(1. 計算,2. 稱量,3. 溶解)、實驗注意事項(天平、量筒的使用及讀數(shù)、溶解攪拌的方法等)、實驗誤差分析等方面全面設(shè)計先行組織者。

練習(xí)1. 10%NaCl溶液的含義。

練習(xí)2. 實驗室如何配制100克5%的NaOH溶液?寫出操作步驟與所用儀器。

根據(jù)有意義言語學(xué)習(xí)理論,機械學(xué)習(xí)的遷移量最小,有時可能是零。在本章總復(fù)習(xí)時,要將符號的機械學(xué)習(xí)通過“關(guān)系式”[3]轉(zhuǎn)化為有意義的知識內(nèi)容,使機械學(xué)習(xí)變成有意義的學(xué)習(xí),具體如圖1。

網(wǎng)絡(luò)化、關(guān)系式教學(xué)及練習(xí)的目的:使初中知識貯備得到有效再現(xiàn)的同時,為新知識的有意義學(xué)習(xí)提供講述性先行組織者,比如高中常見練習(xí)“1mol Mg失去 mol e-變成1molMg2+”就是上述這節(jié)練習(xí)3中(4)題的類推。連續(xù)不斷地用練習(xí)為新知識意義學(xué)習(xí)提供可利用的固定點,促進(jìn)了知識的有效遷移。

筆者通過幾年的摸索,在重視初中知識有效再現(xiàn)的基礎(chǔ)上,使用“先行組織者”進(jìn)行高中化學(xué)的教學(xué),提高了課堂教學(xué)的效率,使知識的聯(lián)系更加密切,取得了比較明顯的效果,上述是課堂教學(xué)的一例,謹(jǐn)請專家批評指正。 ■

參考文獻(xiàn):

[1] 王建林.高一化學(xué)教學(xué)應(yīng)全面關(guān)注學(xué)生的“已知”[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2003(8-9):24-26.

[2] 魏建方. “先行組織者”在高中化學(xué)教學(xué)中的運用策略[J]. 化學(xué)教學(xué),2005(11):12-14.

[3] 壯亞峰. 淺談化學(xué)教學(xué)中先行組織者的設(shè)計[J]. 化學(xué)教學(xué),1997(8):19-22.