化学用语的学情调查与教学策略
2013-07-19单世乾耿秀梅
单世乾 耿秀梅
(江苏省丰县中学 江苏 丰县 221700)
一、引言
化学科学的发展进程中,逐渐形成了一套简明、严密、国际通用的符号系统——化学用语,包含元素符号、化学式、常见物理量和对应单位、描述溶液酸碱性的pH、化学计算式等。化学用语是用来表达物质组成、结构和变化规律的特殊符号,具有国际性、科学性、准确性等特点,是进行化学学习和化学信息交流的重要工具。普通高中化学课程标准[1]要求:注意化学用语规范,能理解化学用语的含义,并且准确使用化学用语。但在教学实践中我们发现,学生不准确或错误使用化学用语的情况比比皆是。为此,笔者特地设计了一份有关化学用语使用情况的调查问卷,追根溯源,寻找化学用语教学的有效策略。
二、问卷构成及统计结果
问卷由20个选择题和2个简答题构成,针对高中阶段常用的化学用语,分别从意义理解、常见错误方式、错误原因以及对教师的教学建议四个方面给出问题。问卷面向部分高二、高三选修化学的学生,发放200份,回收196份,其中有效问卷192份,无效问卷4份。统计回收的有效问卷,可得出常见的错误说法——表格1,常见的错误写法——表格2。
1.学生常见错误
表1 化学用语常见错误说法
表2 化学用语常见错误写法
那么,为什么发生上述错误?在下列四个选项中,学生可选择一个或多个原因,反映出常见化学用语不当使用的直接原因——表格3。
2.错误原因
表3 错误原因
统计结果表明:大多数学生错误的直接原因在于概念和原理的认识不充分,而在接下来的追问中,学生的选择暴露了问题的根源:除了1/4左右的同学反映主观上不够重视化学用语的学习外,接近1/5的同学认为,教学时教师没有明确示范、强调规范用法;1/3左右的同学认为原因在于教师没有及时纠正错误,导致一错再错;1/4的同学认为原因在于教辅资料说法不一,导致使用混乱。
事实上,在教学中教师对知识点处理的态度直接决定了学生的学习效果。联系教学实际,可以说,学生不能准确理解相关化学用语的意义,主要的根源在于教师教学态度的随意性。在教学中,许多教师包括青年教师凭借经验采用旧的习惯说法和写法进行不恰当的示范,对学生的学习起到消极的作用,而学生一旦养成习惯,不仅难以更改,更对老师产生消极评价,不利于教师的后续教学。在县级评优课上,笔者就曾经听到青年教师用到“原子量”、“摩尔数”等不规范的说法,化学用语教学的随意性和“不拘小节”可见一斑。另外,在教学过程中,面对学生的错误,教师提醒不及时,不能及时纠错,也是对不规范用法的变相纵容,使得学生一错再错,形成习惯。当然,目前市场流通的教辅资料良莠不齐,有些资料过于陈旧,教材中早已摒弃的说法还在使用,这些教辅资料对学生的误导作用也不容小觑。这些都考验着我们广大教师,对我们的教学态度、教学能力、反思习惯等提出了较高的要求。
三、教学策略
从调查结果看,学生在使用化学用语时出现的问题大多源于不理解其概念和意义。因此,化学用语教学的当务之急是教师把握时机,明确易错化学用语的意义,必要时对学生补充相关信息。
1.明确意义
化学用语中的符号具有国际的交流功能,因此绝大多数来自于英语,教学时明确意义,可防止学生不求甚解,混用符号。
表4 常见化学符号的意义
在化学符号的使用上,如速率和体积、时间和温度的表示,相同的符号用大小写区别是一种约定俗成的表达方式,并没有明确的意义,但是为了防止混乱需要采用规定好的方式,因此不能混淆使用。
2.预测和示范
在化学教学中,我们都有十分明确的感受:无论是哪一种模块,哪一类知识,相对学生而言,教师在知识的深广度和整个体系的把握上具有绝对的优势,再加上实际的教学经验和对课程标准的理解,教师完全有能力对学生的常见问题作出预测,并据此准确示范,以避免学生在理解时敷衍了事或产生歧义。例如,历届学生都有不规范的口头表达“摩尔数”和化学方程式的“系数”,溶液的“pH 值”,化学式书写上不注意大小写,“Mr”和“M”的混用等。不规范的书写直接造成非智力因素性失分,而口头表达的不规范则不利于培养化学学习的科学精神和科学习惯,这些均需要教师斟酌学情、提前预测,在课堂上准确示范,增强教学的针对性。同时,课堂作为一个传承知识和方法的特殊载体,要强调教师行为的规范性,严谨和活泼应该相得益彰,随意不等同于灵活,教师的随意性和无心之失,会对学生造成困扰。因此,在常用又繁琐的化学用语上,教师更应该谨言慎行,有目的、有计划、有策略地实施教学。
3.及时纠错说明原理
在当前的学习过程中,学生可接触的学习资源尤为丰富,再加上学生不加辨别、不善选择的不良习惯,网络和不规范的教辅资料上某些知识的误导,也会给学生留下印象。如果教师不能在第一时间加以澄清、辨别,就会使得学生在误用中加深印象,在学习环节上形成恶性循环。例如,笔者在教学中注意到,不少学生表达溶液的酸碱性,用“PH”或“pH值”,速率和体积的大小写混用,化学式书写不规范等,笔者当场指正后,发现在接下来的跟踪观察中,学生基本上不再犯类似的错误。相比而言,在课堂上泛泛而谈,因为针对性不足,效果相对较弱。
另外,有意思的是,如热化学方程式的书写规范,笔者虽然在课堂上强调和单独纠正的次数较多,但效果却不尽理想。交流中学生反映,虽然勉强记住了要标记状态和焓变与计量数对应,但在书写中总是不能准确书写和灵活使用。归根到底,学生对某些化学用语来龙去脉搞不清楚,制约了实际的学习和掌握程度。对于学生出错频率最高的几种化学用语,笔者将其规定和用法做一总结,对化学用语的教学起到积极的作用:
(1)溶液的 pH
pH,亦称氢离子浓度指数[2],是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。这个概念是1909年由丹麦生物化学家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德语potenz,意思是力量或浓度,H代表氢离子(H+)。有时候pH也被写为拉丁文形式的pondus hydrogenii。用于描述稀溶液中氢离子时,浓度过小,使用不方便,故使用浓度的常用对数取负值。现在统一认为,用小写“p”表示常用对数取负值,pH表示氢离子浓度的常用对数取负值,本身包含数值的意思,不再使用PH或pH值。
(2)几种相对质量
1979年,由国际相对原子质量委员会提出原子量[3](atomic weight)的定义:某种原子的质量与碳-12原子质量的1/12(约1.66×10-27kg)的比值称为该原子的原子量,又称相对原子质量,单位为1。目前通用使用“相对原子质量”。对于过去长期使用的 “分子量”,其英文为molecular weight,确切原意为“分子重量”。它既不是质量概念,又没有相对的含意,因而也是一个不够准确和不够科学的量名称。根据国标规定,“分子量”应停止使用,凡过去使用“分子量”的场合都应换以使用“相对分子质量”(relative molecular mass),并将后者定义为“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”。相对分子质量是两个质量之比,也在计算表达形式上进一步明确了“相对”的含义。
(3)ΔH 单位的理解
热化学方程式既表示反应的质量关系,又表示反应的能量关系。焓变是一个状态函数,与各物质的状态和物质的量都有关系。在恒压和只做体积功的特殊条件下,ΔH(焓变)可以表示过程的热力学能变,Q=ΔH,即反应的热量变化。在一个反应中,任一物质B物质的量,初始状态时为 n(B0),某一程度时为 n(B),则反应进度 ξ的定义[4]为:ξ=[n(B)-n(B0)]/v(B)=Δn(B)/v(B)。 对于指定的化学计量方程式,当Δ n(B)的数值等于v(B)时,则ξ=1mol。 也就是说,对于反应 H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g)的ΔH1,指在标准状态下,1mol H2和1mol Cl2参加反应生成2mol HCl时,发生了1mol化学反应的焓变;对于反应2H2(g)+ 2Cl2(g)= 4HCl(g)的 ΔH2,指在标准状态下,2mol H2和2mol Cl2参加反应生成4mol HCl时,发生了1mol化学反应的焓变。 此时,ΔH2=2ΔH1,因此,kJ/mol指1mol给定反应的焓变,而不是反应或生成1mol某物质的焓变。
四、结语
作为自然科学,化学学科有着明显的特征,不仅侧重于研究过程中培养科学精神和科学素养,也同时设置大量识记型知识,使得化学理中有文。也正因为这一特征,学生在学习过程中很难处理理解和记忆的关系,导致化学学习困难重重,很难获得学习的成就感。学生如何克服障碍,培养化学的学习热情,在很大程度上取决于教师的引领,教师的责任显得尤为重要。不仅在化学用语的教学上,其他内容也是如此。教师进行有效示范,不仅能提高学生的学习效率,更会增强其向师心理,与老师良性互动,使学习过程变得轻松愉快。
[1]凤凰教育网.江苏省普通高中课程标准教学要求.http://gzhx.fhedu.cn /Html/26 /Menu /4 /Article/1318 /
[2]http: //baike.baidu.com /view /376410.htm
[3]唐星.高中知识点清单化学.[M].廊坊:远方出版社,2008.8
[4]上海师范大学.物理化学上册(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1997:26-27