摘 要: 元素化合物知識(shí)是指反映物質(zhì)的性質(zhì)、存在、制法和用途等多方面內(nèi)容的知識(shí),為促進(jìn)學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí),教師在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)根據(jù)化學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的策略。
關(guān)鍵詞: 中學(xué)化學(xué)教學(xué) 元素化合物知識(shí) 學(xué)習(xí)策略
元素化合物知識(shí)是中學(xué)化學(xué)的基本知識(shí)構(gòu)成,是學(xué)生學(xué)習(xí)其他化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ),知識(shí)點(diǎn)較多,涉及面廣,與生產(chǎn)生活關(guān)系密切,實(shí)用性強(qiáng)。長期以來,這部分知識(shí)的學(xué)習(xí),一直是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié),其原因主要是需要記憶的內(nèi)容太多,許多物質(zhì)的性質(zhì)、制備、檢驗(yàn)等涉及大量的化學(xué)方程式,比較容易混淆,學(xué)生感到“好學(xué)難記”、“張冠李戴”和“易學(xué)難用”。如何使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶元素化合物知識(shí),將零散龐雜的內(nèi)容整理為較有序的材料,在遵循一般學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上,我認(rèn)為應(yīng)重視以下學(xué)習(xí)策略的應(yīng)用。
1.多種感官協(xié)同記憶策略
科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,人的各種感官受到的刺激都會(huì)在大腦中留下痕跡,當(dāng)多種感官參與,多種刺激疊加后,能增強(qiáng)識(shí)記的效果。許多物質(zhì)的性質(zhì)、存在、制法和用途等元素化合物知識(shí),學(xué)生自己閱讀教材或者聽教師講授,往往很容易看懂或聽明白,但卻難以在頭腦中留下深刻的印象。實(shí)際情況經(jīng)常是學(xué)生“一聽就會(huì),轉(zhuǎn)眼就忘”。因此,應(yīng)充分調(diào)動(dòng)各種感覺器官(眼、耳、口、鼻、手、腦,等等)對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行全面的觀察和體驗(yàn)。觀察時(shí)不僅要用眼看,而且要用鼻聞耳聽,甚至用手摸。只有多種感官協(xié)調(diào)配合,才能達(dá)到一面準(zhǔn)確觀察的目的。如觀察一瓶氯氣時(shí),可指導(dǎo)學(xué)生看氯氣的顏色、狀態(tài),聞氯氣的氣味,聽氯氣與氫氣混合光照的爆炸聲。做過氧化鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生注意用眼睛去看,用耳朵去聽,用手去感知試管外壁的變化。像這樣多種感官并用,從而從各個(gè)方面明確感知化學(xué)事實(shí),增強(qiáng)其記憶的鮮明、準(zhǔn)確程度。
[案例1]以金屬鈉與水的反應(yīng)為例,說明如何運(yùn)用多種感官協(xié)同記憶策略學(xué)習(xí)金屬鈉的化學(xué)性質(zhì):
將一小塊鈉投入盛有蒸餾水的小燒杯中。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生討論并回答。
?。?)鈉熔成一個(gè)光亮的小球,浮在水面上——說明鈉的熔點(diǎn)低、密度比水小。
視覺:熔點(diǎn)低、密度比水小。
?。?)小球四處游動(dòng),并發(fā)出嘶嘶響聲——說明有氣體放出,推動(dòng)小球四處游動(dòng)。
聽覺:反映劇烈,有氣體放出。
?。?)小球逐漸變小,最后消失。
視覺:反應(yīng)快,金屬鈉反應(yīng)完;觸覺:接觸小燒杯外壁,微熱,反應(yīng)放熱。
?。?)向反應(yīng)后的溶液中滴加幾滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。
視覺:溶液變紅——說明有堿性物質(zhì)NaOH生成。
運(yùn)用多種感官協(xié)同記憶策略要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)時(shí),不能僅僅停留在聽明白的層次上,一是要善于觀察,將所學(xué)內(nèi)容與身邊的事物或現(xiàn)象聯(lián)系起來,以加深記憶;二是要勤于動(dòng)手,盡量創(chuàng)造條件自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),既可以利用實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行實(shí)驗(yàn),又可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易裝置進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)等,通過做實(shí)驗(yàn)來學(xué)化學(xué)[1]。更重要的是,在實(shí)驗(yàn)中不能僅僅動(dòng)手操作,在動(dòng)手的同時(shí)還需要用眼、用耳朵去觀察,在觀察的同時(shí)積極動(dòng)腦思考,將實(shí)驗(yàn)、觀察與思維三者有機(jī)地結(jié)合起來。這樣,既可以通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作和觀察獲得豐富的感性認(rèn)識(shí),又可以通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,使枯燥的元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)變得生動(dòng)深刻,增進(jìn)學(xué)生的記憶[1]。
2.精加工策略
精加工策略是一種通過形成新舊信息之間的附加聯(lián)系,使新信息更有意義,從而促進(jìn)對(duì)新信息的理解與記憶的策略。精加工策略可以使學(xué)生更好地理解和記住元素化合物知識(shí),并在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上,進(jìn)行有意義的添加、構(gòu)建或者重組。如常見的類比法、比較法、究因法等。已有的研究表明,能否運(yùn)用精加工是成功學(xué)習(xí)者與非成功學(xué)習(xí)者的重要區(qū)別[1]。
?。?)類比法。類比法是依據(jù)兩個(gè)(或兩類)不同對(duì)象在某些屬性上的相同或相似,將一個(gè)對(duì)象的特殊屬性遷移到另一個(gè)對(duì)象上去,從而做出可能判斷的邏輯推理方法,它是精加工的重要方法。例如,氯水、二氧化硫、過氧化鈉、活性炭都具有漂白性,教學(xué)時(shí)可將它們的漂白原理給學(xué)生進(jìn)行類比分析,通過類比。學(xué)生知道氯水、過氧化鈉的漂白是由于過氧化氫有強(qiáng)氧化性使有色物質(zhì)褪色,二氧化硫的漂白是其和品紅發(fā)生加合反應(yīng)使品紅褪色,活性炭的漂白是因其有很大的表面積有較強(qiáng)的吸附性使有色物質(zhì)褪色。
?。?)比較法。比較法是對(duì)兩種或兩種以上易混淆的相關(guān)事物進(jìn)行對(duì)比分析的一種方法。比較也是一種常用的精加工方法。例如,在學(xué)習(xí)碳酸鈉與碳酸氫鈉時(shí),把物理性質(zhì)(顏色、狀態(tài)、水溶性)、化學(xué)性質(zhì)(熱穩(wěn)定性、與酸、與堿、與鹽反應(yīng)的情況)、檢驗(yàn)方法采用比較,可以對(duì)二者理解得更深透。經(jīng)過比較后,既掌握了元素化合物知識(shí)之間的差異,又可以使所學(xué)的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化,也更易于掌握新知識(shí)。
?。?)究因法。究因法就是通過分析推理而加深對(duì)新知識(shí)的理解的方法。這種方法在元素化合物知識(shí)學(xué)習(xí)中具有重要的地位。例如,在鹵素復(fù)習(xí)中,先讓學(xué)生自行整理鹵素知識(shí),然后教師指導(dǎo)學(xué)生找出知識(shí)主線——Cl的化學(xué)性質(zhì)。利用精加工學(xué)習(xí)策略中的對(duì)比、類比法推出其余鹵素的知識(shí),通過分析——“為什么鹵素元素化學(xué)性質(zhì)相似?”“為什么物理性質(zhì)有遞變規(guī)律?”,從而引申到元素周期律的問題,并對(duì)其他幾族元素知識(shí)的學(xué)習(xí)起了一個(gè)示范作用。從已有知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到整個(gè)元素知識(shí)的大網(wǎng)絡(luò)。類似這樣利用分析、推理解決新問題,可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
精加工是學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的重要策略,教師要引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單的精加工策略學(xué)習(xí)入手,逐漸加大難度,過渡到能根據(jù)元素化合物模塊內(nèi)容的特點(diǎn)較為綜合地進(jìn)行精加工。同時(shí)要注意控制教學(xué)的節(jié)奏,給學(xué)生留有思考的余地與時(shí)間,為他們創(chuàng)造能夠進(jìn)行精加工的條件。
3.聯(lián)系和對(duì)比策略
元素化合物知識(shí)在教學(xué)中最突出的矛盾是如何克服內(nèi)容繁,頭緒多的困難。為了解決這個(gè)矛盾,最好的辦法是要找到知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,即突出知識(shí)的縱向聯(lián)系和橫向?qū)Ρ龋?]。
盡管元素化合物知識(shí)內(nèi)容相對(duì)龐雜,但是它們并非是一些孤立知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單堆砌,相反它們之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系[1]。將外觀上看來好像孤立的凌亂的知識(shí),依靠在一定條件下的化學(xué)反應(yīng)和互相轉(zhuǎn)化,突出知識(shí)的縱的化學(xué)反應(yīng),互相轉(zhuǎn)化,以及化合價(jià)的變化等。同樣在學(xué)完其他元素化合物以后也可以作類似的探索和研究。例在研究元素化合物知識(shí)縱向聯(lián)系的基礎(chǔ)上,如果再運(yùn)用橫向?qū)Ρ?,不僅可以使知識(shí)連成線,而且可以結(jié)成網(wǎng)。例它們的性質(zhì)及化合價(jià)等方面進(jìn)行比較,加深對(duì)兩個(gè)體系的認(rèn)識(shí)。此外作為橫向比較的內(nèi)容除了在各種元素及其化合物之間進(jìn)行外,在其他方面進(jìn)行比較的內(nèi)容還是很多的。例如,氫氣和一氧化碳,一氧化碳和二氧化碳,二氧化氮和二氧化硫,鹽酸、硫酸和硝酸等物質(zhì)之間的性質(zhì)比較,都有利于學(xué)生掌握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和加強(qiáng)記憶。
在重視和認(rèn)識(shí)元素化合物知識(shí)的聯(lián)系和對(duì)比時(shí),還應(yīng)注意反應(yīng)條件的聯(lián)系和對(duì)比。因?yàn)橄嗤姆磻?yīng)物在不同的濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑等條件的影響下,生成物可以不同,有時(shí)甚至可以影響反應(yīng)能否發(fā)生和進(jìn)行。要注意糾正學(xué)生只記反應(yīng)結(jié)論,忽視反應(yīng)條件的錯(cuò)誤傾向[2]。
4.組織策略
美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為,人類記憶的首要問題不是儲(chǔ)存而是檢索,而檢索的關(guān)鍵則在于結(jié)構(gòu)組織。如果知識(shí)在頭腦中無條理地堆積的話,不但檢索提取它存在困難,而且遲早會(huì)被遺忘。如果能夠把零散的知識(shí)組織成結(jié)構(gòu)整體,則將大大增強(qiáng)記憶的牢固性,并提高檢索提取的效率。
元素化合物知識(shí)內(nèi)容多、分布廣、材料瑣碎,再加上不容易記憶,學(xué)生常常感到知識(shí)雜亂無章,如果在學(xué)習(xí)過程中不注意及時(shí)整理、歸納,而是簡(jiǎn)單、機(jī)械地記憶在頭腦中,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)習(xí)的困難。經(jīng)常遇到的情況是:學(xué)生感覺都記住了,但在解決問題時(shí)卻束手無策,難以提取所需要的知識(shí)。孤立、零散的知識(shí)在頭腦中堆積越多,越不利于提取,無法提取的知識(shí)就變成了僵化的、無價(jià)值的知識(shí),無法用它去解決任何問題[1]。
組織策略指將元素化合物知識(shí)按照一定的線索進(jìn)行整理、歸類或編碼,使信息由繁到簡(jiǎn)、由無序到有序貯存在頭腦中,它不僅能有效地利用于材料的識(shí)記與提取,而且能有效地加強(qiáng)與提高對(duì)知識(shí)的理解與表達(dá)。組織策略是優(yōu)秀學(xué)生的常用策略,優(yōu)等生比學(xué)習(xí)困難生更善于使用組織策略[3]。
?。?)記憶的組塊化策略。心理學(xué)的研究表明,人記憶的信息容量是有限的,米勒認(rèn)為短時(shí)記憶的信息容量為7+2個(gè)組塊,這個(gè)數(shù)量是相對(duì)恒定的。例如,有一列數(shù)字1951199218491948199419851979,以孤立的數(shù)字來記,28個(gè)組塊,超過了短時(shí)記憶的容量,難記;但如果將它組塊化為1951,1992,1849,1948,1994,1985,1979,則只有7個(gè)組塊,容易記。在化學(xué)教學(xué)中,教師要適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生將元素化合物知識(shí)組塊化,提高學(xué)生記憶的速度與效率。
?。?)聚類組織法。聚類法有利于學(xué)習(xí)者將新學(xué)知識(shí)相互聯(lián)系、構(gòu)成一個(gè)整體,形成一種結(jié)構(gòu),因此是一種有效的是什么物質(zhì)。學(xué)生往往無從下手,教師可引導(dǎo)學(xué)生一起歸類出A、B物質(zhì)的可能情況:
通過前后聯(lián)系,強(qiáng)化學(xué)生的記憶,提高學(xué)生解決問題的能力。
?。?)綱要組織法。在元素化合物教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生組織學(xué)習(xí)材料綱目要點(diǎn),可減少記憶負(fù)擔(dān),有利于抓住化學(xué)學(xué)習(xí)材料的精髓,把握其本質(zhì)要點(diǎn)。綱要是“大容量”的知識(shí)組塊,能使學(xué)生的思維具有整體性、跳躍性,有助于問題解決能力的提高。例如,運(yùn)用標(biāo)題綱要策略比較晶體熔沸點(diǎn)高低,歸納組塊:
小,熔沸點(diǎn)越高2.離子晶體比較離子鍵強(qiáng)弱→離子半徑、離子電荷: 據(jù)晶離子半徑越小、電荷越大,熔沸點(diǎn)越高3.分子晶體比較分子間力組成結(jié)構(gòu)相似的分子 相對(duì)分子質(zhì)量:相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越高?搖
總之,元素化合物的學(xué)習(xí)策略,重在學(xué)法的指導(dǎo)和典型知識(shí)的歸納、總結(jié),有序檢索、儲(chǔ)存,并關(guān)注各類知識(shí)間的滲透,以提高學(xué)生綜合能力為目的。
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注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文