培养学生化学类比迁移能力的方法及注意事项
2013-04-29王日新
王日新
所谓类比,就是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同,从而推出其他方面可能相似或相同的结论;所谓迁移,就是已经获得的知识技能、方法态度与新知识、新技能之间发生的相互影响。信息给予题是高考化学试卷中的一种常见题型,它要求考生能够灵活且有创意地思考问题。因此,教师可通过从旧知到新知的迁移、从感性到理性的迁移、从理论到实践的迁移这三方面来培养学生类比迁移的能力,让学生掌握解决化学问题的方法。
一、培养学生化学类比迁移能力的方法
1.从旧知到新知的迁移
如为了便于理解,Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3;当把它看成盐时,又可以写成Fe(FeO2)2。若要找出Fe3O4和Pb3O4之间的联系,学生可以从化合价入手,先分析Fe3O4,再向Pb3O4迁移。
原型:Fe3O4—FeO·FeO·Fe2O3— Fe(FeO2)2
迁移:Pb3O4—2PbO·Pb02—Pb2(PbO4)
Pb3O4与Fe3O4的不同之处在于Pb的+4价化合物不稳定,容易转化为+2价的化合物,即PbO2。而PbO2具有强氧化性,所以Fe3O4、Pb3O4与HCl反应的化学方程式分别为:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O
两者所消耗的HCl的物质的量之比均为1∶1。
在近几年的高考中,出现了大量的信息给予题,解决这类问题的关键就在于培养学生对新旧知识同化迁移的思维能力。
2.从感性到理性的迁移
通过实验操作获得的结果属于感性材料,只能经过理性、逻辑地再认识、再思考,才能得出科学的结论。如在教学“铁的生锈”时,笔者设计了三个实验:①将洁净的铁钉放入干燥的试管里,并把试管塞紧;②把经过煮沸除去空气后的水装满试管,然后放入洁净的铁钉,塞紧试管,不留一点气泡;③将洁净的长铁钉放入装有少量水的试管里,并把试管倒立于盛水的烧杯中。三个装置放置一段时间后,学生可以观察到第一、第二两个实验中的铁都没有生锈,而在第三个实验中,不仅铁生锈了,而且试管中的水面上升了约1/5。于是,学生得出结论:水和空气(其中的氧气)是铁生锈的主要诱因。
3.从理论到实践的迁移
如《高中化学(必修1)》中有关于金属化学性质的内容,教学书中有这样一道题目:要求学生设计一套简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气发生反应。装置应包括水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等部分。
在教学中,教师可以引导学生把所学知识转化为设计题目的实践能力。
如学生曾在《高中化学(必修1)》第一章学习过制取蒸馏水的方法,利用这个知识迁移可以设计一个用一支试管装水,加热产生水蒸气的装置。接着,学生再利用初中学过的氢气还原氧化铜的知识,迁移到用铁粉与水蒸气反应的知识上来。最后,学生可以利用钠与水反应的产物这个知识,向金属与水反应的产物迁移,从而确定检验方法,预期实验结果,就能设计出符合题目要求的装置了(如图1所示)。
二、运用类比迁移时的注意事项
(1)如果新旧知识之间有共同特征,那么这些共同特征就可以成为学生学习新知识的基点,即解决问题的突破口。
(2)如果原有的认知结构没有基点,教师可从知识的内在联系中架设沟通新旧知识的“认知桥梁”,类比迁移就是架设“桥梁”的捷径。
(3)鼓励学生大胆表达意见,充分发挥想象,不断排除障碍,克服思维定势,培养学生的创新能力。
(4)教师应精心设计教学过程,为学生尽可能提供发挥才智的机会,让学生多思考、多探索、多实践。
在解决化学信息给予题中,类比迁移能不断得到地巩固和重复,从而保证解答化学问题这一活动的顺利完成,并逐步形成类比迁移能力。教学有法,但无定法,定在启发,妙在得法。教师只有深入钻研教材,充分了解学生,设计合理的教学过程,才能取得最佳的教学效果。
(作者单位:江西省上饶市婺源县天佑中学)