賀建平
【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2021)38-0104-02
在化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常聽到學(xué)生談到以下問題:1.上課聽懂了,下課就忘了;2.考試時感覺考題挺簡單,但解題總是出錯;3.與課本上的例題一樣的習(xí)題會做,遇到綜合性習(xí)題時沒有解題思路;4.平時學(xué)習(xí)很認真,背了不少知識,考試時卻不會做題;5.化學(xué)記的東西多,繁瑣,不容易掌握。學(xué)生如何走出這種學(xué)習(xí)困境,提高化學(xué)學(xué)習(xí)能力?筆者認為教師在化學(xué)教學(xué)中除了激發(fā)起學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣、強調(diào)掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識外,關(guān)鍵是要著力培養(yǎng)學(xué)生形成化學(xué)思維方法,避免由于方法不當(dāng)陷入上述窘境。
一、建立化學(xué)思維,需要化學(xué)基本知識做支撐,厘清思路,構(gòu)建基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò),這就要求學(xué)生做到:
1.準(zhǔn)確掌握化學(xué)概念、定律、公式及物質(zhì)的性質(zhì)。這些知識點是學(xué)生建立化學(xué)知識結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),是學(xué)生進行化學(xué)思維活動的前提。每一個概念都要理解其本質(zhì)與適用范圍及使用的前提條件,只有理解透徹,才能脫離死記硬背。如原子的概念,“最小的微?!笔歉拍畹谋举|(zhì),“化學(xué)變化”是概念的適用范圍;氣體溶解度的概念,理解時一定要注意使用的前提條件——壓強在101千帕、一定的溫度下、1體積水里,若忽視這些,此概念就沒有確定的意義。
2.比較相似概念和前后知識之間的聯(lián)系和區(qū)別。如分子的質(zhì)量和相對分子質(zhì)量的概念,陽離子和陰離子的概念,溶液和膠體的概念,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量的濃度的計算公式,酸、堿、鹽的概念和化學(xué)性質(zhì)等等,都可以列表進行聯(lián)系和比對,使學(xué)生對這些易混淆的概念有一個清晰準(zhǔn)確的認識。
3.構(gòu)建知識框架,將知識點規(guī)律化、系統(tǒng)化。心理學(xué)研究成果表明:零碎的知識是難以掌握的,只有系統(tǒng)化的知識才利于牢固掌握。在一章學(xué)習(xí)結(jié)束和總復(fù)習(xí)時,逐個復(fù)習(xí)知識點,讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)了哪些知識,重點知識是什么。通過前后知識的對比,找出相同知識進行合并,不同知識加以區(qū)別,經(jīng)過分析、歸納和總結(jié),理清知識脈絡(luò),將化學(xué)知識規(guī)律化、系統(tǒng)化。如初中課本酸堿鹽一章復(fù)習(xí)時,讓學(xué)生回憶酸堿鹽的概念,通過默寫一些物質(zhì)的化學(xué)式,總結(jié)出物質(zhì)分類表;讓學(xué)生回憶酸堿的通性,氧化物和鹽的化學(xué)性質(zhì),要求學(xué)生對每一條具體性質(zhì)舉一個典型的化學(xué)反應(yīng),寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式;分析這些反應(yīng),總結(jié)出各類物質(zhì)間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化關(guān)系表,并通過多媒體課件展示關(guān)系表,學(xué)生一目了然,零散的知識得以完整規(guī)律化與系統(tǒng)化。
二、化學(xué)的反應(yīng)現(xiàn)象和過程變化多,只要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和物質(zhì)變化規(guī)律還遠遠不夠,還必須學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟貫穿在化學(xué)科學(xué)知識體系中的化學(xué)思維邏輯。只有掌握化學(xué)的思維邏輯,才能更容易系統(tǒng)地獲得化學(xué)知識,更透徹地理解化學(xué)規(guī)律,從而避免簡單機械記憶造成的問題。
1.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思維。如一氧化碳和二氧化碳、二氧化硫和三氧化硫、水和雙氧水、氧氣和臭氧等等,它們在分子構(gòu)成上只差一個氧原子,性質(zhì)卻完全不一樣;鹵族元素最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)不同,導(dǎo)致它們化學(xué)性質(zhì)基本相似又有一些差別;惰性氣體最外層是8個電子,是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以在通常情況下化學(xué)性質(zhì)就很穩(wěn)定等等。
2.性質(zhì)決定用途和制法的思維。每一種物質(zhì)都具有它特有的性質(zhì),而其用途和制法往往是由它的性質(zhì)決定的。如氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀等鉀鹽,它們都易溶于水,在溶液中以鉀離子形式存在,易被農(nóng)作物吸收,在農(nóng)業(yè)上廣泛用作鉀肥;在酸性較強的土壤,農(nóng)作物生長受到影響,依據(jù)酸堿能發(fā)生中和反應(yīng)的性質(zhì),用顯堿性的熟石灰來弱化土壤酸性;酸可以和金屬氧化物能反應(yīng),就利用鹽酸或硫酸清洗鐵銹;實驗室用熟石灰和硫酸銨制取氨,就是利用銨鹽能和堿反應(yīng)放出氨氣的性質(zhì)等等。
3.實驗探究的思維。實驗是觀察、學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要手段,化學(xué)家拉瓦錫就是通過定量實驗的方法測定了空氣的組成。化學(xué)思維的培養(yǎng)是與實驗探究相輔相成、相互促進的,如學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì),教師通過演示硫、磷、木炭、鐵絲在空氣和氧氣中的燃燒實驗對比,讓學(xué)生觀察和分析實驗現(xiàn)象,探究得出氧氣的化學(xué)性質(zhì),學(xué)生從中也體會到觀察、比較、分析和歸納的方法,化學(xué)思維也在實驗探究中得到了培育。
三、用好化學(xué)思維是學(xué)生掌握化學(xué)知識和技能的必要條件,良好的思維品質(zhì)是提高化學(xué)水平的重要因素,不僅可以提高學(xué)習(xí)效率,也為以后更加深入的學(xué)習(xí)打下良好的思維基礎(chǔ)。以下是筆者在平時教學(xué)中針對化學(xué)教學(xué)中思維培養(yǎng)及思維品質(zhì)提高的一些探索性思考。
1.思維靈活性的培養(yǎng)。思維靈活性訓(xùn)練的方法有多種,如一題多解、一題多變、類比的解題方法等。例如課本上有這樣一道題:要煉出含有2.3%雜質(zhì)的鐵1450噸,需要氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78%的赤鐵礦石多少噸?學(xué)生習(xí)慣根據(jù)化學(xué)方程式進行計算,教師啟發(fā)學(xué)生還可以根據(jù)化學(xué)式進行計算,即依據(jù)質(zhì)量守恒定律:化學(xué)反應(yīng)前后鐵元素的質(zhì)量不變,列式計算。這樣既復(fù)習(xí)了以前的知識,又使一題得到多解。這道題還可以改變題中的數(shù)據(jù),把已知和要求的顛倒過來,即有氧化鐵75%的赤鐵礦石280噸,能煉出含有2.5%雜質(zhì)的生鐵多少噸?通過一題多變,訓(xùn)練了學(xué)生思維的靈活性,避免了思維單一化。類比的思維就是要讀懂題目中有關(guān)新知識、新場景的部分,回憶舊知識與其之間的關(guān)聯(lián),達到知識快速遷移鏈接,高效解決問題的良好狀態(tài)。
2.思維廣闊性的培養(yǎng)。思維的廣闊性是在思維的過程中能全方位的關(guān)注問題,從不同的角度、不同的側(cè)面展開思考,是學(xué)好化學(xué)的必備思維方法之一。例如,在課堂上,老師問道:“二氧化碳和一氧化碳外表都是無色、無味的氣體,如何把它們區(qū)別開來?”,學(xué)生馬上回答:“用澄清的石灰水?!薄皩?!還有沒有其它方法?”教師追問道,學(xué)生陷入深思中。此時教師提示學(xué)生可以從二氧化碳和一氧化碳不同的性質(zhì)入手,帶領(lǐng)學(xué)生一邊回憶二氧化碳和一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),一邊啟發(fā)學(xué)生思維:一氧化碳可以燃燒,二氧化碳可以滅火,這條不同性質(zhì)可以來區(qū)別;一氧化碳可以還原氧化銅為單質(zhì)銅,二氧化碳則不行,這一條也可以區(qū)別;二氧化碳氣體能溶于水,且溶液顯酸性,能使紫色石蕊試液變紅,一氧化碳不溶于水,依據(jù)這點也可以。此時學(xué)生的思維被激活了,有學(xué)生舉手回答:“還可以根據(jù)二氧化碳能溶于水、一氧化碳難溶于水的性質(zhì),給兩個空飲料瓶分別裝滿二氧化碳和一氧化碳氣體,然后都倒入一些水,搖動瓶子,瓶子癟了的是二氧化碳,沒有變化的是一氧化碳。”教室里掌聲響起,這樣引導(dǎo)學(xué)生廣開思路,讓解題思維發(fā)散開去。
3.思維深刻性的培養(yǎng)。思維的深刻性是指遇到問題時,不被表面所迷惑,能深入抓住事物的本質(zhì),依照事物的發(fā)展規(guī)律進行思考并解決問題。在講授概念、定律時,要逐字逐句引導(dǎo)學(xué)生進行推敲細琢,充分吃透關(guān)鍵字、句所表述的意思,做到深入概念里精確的理解。練習(xí)判斷題和問題解答題時,思維水平不能簡單停留在“對”與 “錯”或“是”與“不是”的層面,還要進一步解釋清楚為什么,判斷的依據(jù)是什么。例如,某化合物完全燃燒,消耗了9.6克氧氣,生成8.8克二氧化碳和5.4克水,則該化合物中含有哪幾種元素?學(xué)生很快回答:“該化合物中含有碳氫兩種元素。”“事實是這樣嗎?題中給出的數(shù)據(jù)有沒有用?”老師問道,并在黑板上畫出此反應(yīng)的示意圖,誘導(dǎo)學(xué)生:“依據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)后有二氧化碳和水生成,可以肯定化合物中有含碳氫兩種元素,但水和二氧化碳中的氧元素就一定全部來自反應(yīng)前的氧氣嗎?化合物中可不可能含有氧元素呢?”再舉例寫出甲醇和酒精燃燒的化學(xué)反應(yīng),學(xué)生若有所思,是呀,該化合物中也可能含有氧元素,老師再進一步引導(dǎo): “該化合物是不是含有氧元素,還要根據(jù)題中給出的數(shù)據(jù)進行計算才能確定”。這樣由表及里,循循善導(dǎo),學(xué)生學(xué)習(xí)了如何從事物的現(xiàn)象分析其本質(zhì)的深化訓(xùn)練。
4.思維批判性的培養(yǎng)。思維的批判性是指實事求是的客觀對待問題,不因為情景變化而變化,能客觀評價與分析事物。在化學(xué)教學(xué)中可以讓學(xué)生多練習(xí)判斷題、概念辨析題、評價題等,并能清楚地說明其理由。鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)上遇到與自己不同的見解時,大膽質(zhì)疑并進行辯論,辯理明真。例如,設(shè)計了由鋅制取硫酸鋅的四種方案:(1)鋅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、二氧化硫和水;(2)鋅在氧氣中加熱生成氧化鋅,再與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅;(3)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅;(4)鋅加入硫酸鎂溶液中。試評價這四種方案是否合理,不合理的請簡要說明理由。這樣的問題先組織學(xué)生討論,隨后老師引導(dǎo)點撥,讓學(xué)生從批判性的思維角度進行判斷,分析得出正確的結(jié)論。
5.思維創(chuàng)新性的培養(yǎng)。華羅庚說人之可貴在于能創(chuàng)造性的思維。創(chuàng)新性思維是指不墨守常規(guī),從新角度、多方面、各層次去思考,不受已有知識、方法的限制與約束,用多種方案、多種途徑去解決問題。在平時的教學(xué)中要多給予學(xué)生獨立思考、探索、發(fā)現(xiàn)的機會,鼓勵學(xué)生勤思、善思、深思。例如,在學(xué)習(xí)金屬材料一章后,布置這樣一道實驗題讓學(xué)生思考:通過實驗探究排列鐵、銅、銀三種金屬活潑性大小。要求學(xué)生之間分析討論,集思廣益,方法越多越好多,越新穎越好。最后學(xué)生得到五種方法:(1)把鐵釘和銅片分別放入稀硫酸中,觀察有無氣泡產(chǎn)生,再將銅片放入硝酸銀溶液中,過一會兒,觀察銅片表面有無銀覆蓋;(2)用鐵釘、銀片、硝酸銅溶液進行實驗;(3)用銅片、硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液進行實驗;(4)用鐵釘、銅片、稀硫酸、硝酸銅溶液、硝酸銀溶液進行實驗;(5)用鐵釘、銀片、稀硫酸、硝酸銅溶液進行實驗 (部分步驟略)。對于學(xué)生通過積極思考、分析、討論得出的這五種方法首先要給予肯定和鼓勵,再讓學(xué)生從上述方法中選出最理想、最簡單的一種。利用這類探究實驗的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生在一般性思考的基礎(chǔ)上發(fā)展思維創(chuàng)新能力。
總之,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,即離不開化學(xué)基礎(chǔ)概念的準(zhǔn)確記憶,也離不開化學(xué)典型問題的熟練掌握,更離不開系統(tǒng)性化學(xué)思維的培養(yǎng)。教師只有注重進行化學(xué)思維方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練,潛移默化地長期引導(dǎo),才能促使學(xué)生逐步建立起系統(tǒng)完整的化學(xué)思維體系,幫助學(xué)生順利走出化學(xué)學(xué)習(xí)的困境。
參考文獻:
[1]馮永潔.中學(xué)生化學(xué)思維品質(zhì)訓(xùn)練探索[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2000(10):12-14.