“理解不用记”化学教学模式的构建
2015-12-24李先栓
摘 要 “理解不用记”研究型教学模式,缘起“顿悟”记忆诀窍构建,针对不同的教学模块有不同的教学方式和方法,“理解到不用记忆的程度,通过思考技能准确表达”。“理解不用记”研究型教学模式更新了现代教育“理解记忆”的识记理念,完善了“记忆→理解记忆→理解不用记”的认知规律,有利于减轻学生的学业负担。
关键词 顿悟 建构 教学模式 理解不用记
针对中学课程学习的调查,师生普遍反映化学是理科课程中最难学的——“易懂难记”。易懂在实验现象的真实过程,难记在化学方程式的记忆不准确、易混淆;也难在化学计量的概念、公式及化学方程式计算的理解与运算。高中化学要求“知其然,还要知其所以然”,这是解决高中学习繁重问题的法宝;只有理解到“通过思考准确表达”的程度,才能不遗忘、不混淆,真正减轻学生的学业负担,这是研创“理解不用记”研究型教学模式的初衷。
一、“理解不用记”教学模式的理论基础
“理解不用记”的全称,是“悟出记忆诀窍,理解到不用记忆的程度,通过思考技能准确表达”。“理解到不用记忆的程度”指“巧妙思考”将知识内容理解到容易记忆或不用记忆的程度,一旦遗忘可通过思考确认,实现“恒久记忆”,亦可称为“妙思恒记”法,恒记的过程是思考的过程,回忆的过程是思考的再现。
“顿悟”记忆诀窍来源于认知学习论。认知学习论发端于早期认知理论的代表学派——格式塔心理学的“顿悟说”,其创始人韦特墨把顿悟学习原理运用到人类创造性思维的探讨中。韦特墨强烈反对由“试误说”和“条件反射说”所引发出来的在教育领域中所采用的死记硬背和机械训练的方法;认为真正的学习是不会遗忘的,通过顿悟获得的理解,不仅有助于迁移,而且不容易遗忘,“顿悟”将成为知识技能中永久的部分。用现代认知信息加工心理学的术语来说,“顿悟”的过程即是记忆的过程,顿悟的内容进入了长时记忆将永远保留在学习者的头脑中;“顿悟”的过程实质是“建构”,“顿悟”的过程重在“思考”,“建构”的过程重在“整理”。
“理解不用记”核心在顿悟“记忆诀窍”。关于记忆结构的研究,早在1890年美国心理学家詹姆士就提出初级记忆和次级记忆的概念,前者是指短时记忆、后者是指长时记忆。1968年阿特金森和希夫瑞提出了记忆的三级信息加工模型。该模型认为记忆由感觉记忆、短时记忆和长时记忆三个存贮系统组成。现代认知学习论认为“长时记忆”不能仅仅依赖于“条件反射”式的死记硬背和机械训练,更加可靠的是记忆技能的信息加工,记忆的方法重在寻找记忆的抓手、记忆的诀窍。将知识“理解到不用记忆的程度”,核心在“顿悟”记忆的诀窍。
教师在教学中首要的任务是帮助学生通览问题情境,使他们明白怎样去解决,为什么这样解决问题,争取在理解、领会问题的前提下,产生顿悟,悟出理解的方法、悟出记忆的诀窍。学生的学习贵在打破旧有知识和模式的束缚,争取在对问题领悟的基础上产生顿悟,掌握解决记忆问题的原则方法,做到触类旁通,促进智力水平的提高。
二、“理解不用记”教学模式的实践基础
1.实践需要
初中化学受到入门难的限制,仍在九年义务教育的“启蒙”阶段,教学只要求对学科知识的初步了解,有些概念、定义只作简单、狭义的理解,“只知其然,不知其所以然”是整体教学的基本要求;高中教学的“培智”阶段要求学生“知其然,还要知其所以然”,比较系统地介绍化学原理、方法,技能上有了较高的要求。如离子反应是初中复分解反应的“知其所以然”、氧化还原反应是置换反应的“知其所以然”。适应于教材的教学,“理解到不用记忆的程度”是因“材”施教的必然;高中繁重的学习靠记忆或理解记忆,大部分学生收效甚微,呈现畏难情绪,而现在的常规教学多是知识介绍和展示,探究式教学也只做到了思维过程的训练,明白了知识形成的来龙去脉,对于掌握、记忆却出现“易懂难记”的困境,“理解到不用记忆的程度”又是因“才”施教的必然。
2.实践范例
“大思教育”是中国最早从事系统专业记忆培训与记忆教材研发的公司,致力于研发实用的记忆教材,帮助所有学习者提高学习效率,让学习变得轻松快乐,成为学校教育的重要补充。创立人张杰(2003年世界第13届记忆力锦标赛获得了“记忆力大师”称号)出版《考试不用记》、《单词不用记》。
三、“理解不用记”教学模式的教学理念
高效课堂不仅在于选材高效、教法高效,更在于学法高效,在于学生对知识的理解和掌握程度的高效,能让学生当堂理解和掌握才是高效。在“理解记忆”法基础上提出“理解不用记”研究型教学模式,重在倡导素质教育教学理念的一种操作范式,目的是强调“理解”,避免“理解”之后仍是“死记硬背”,克服不理解而记忆的盲目性、不准确性。“理解不用记”的理解在思路和方法上不同于“理解记忆”的理解,“顿悟”到记忆的诀窍,理解到不用记忆的程度,通过技能思考准确表达,不遗忘、不混淆,实现学力培养和课堂高效。
“理解不用记”教学模式更新了现代教育“理解记忆”的识记理念,完善了“记忆→理解记忆→理解不用记”的认知规律,有利于减轻学生的学业负担。
四、“理解不用记”教学模式及解读
“理解不用记”教学模式参见图1。“理解不用记”可以说是一种教学理念,倡导师生教学中理解的不仅仅是原理和过程,在懂的基础上还要探寻记忆方法,让学生“理解到不用记忆的程度,可通过思考准确表达”;也可以说是一种教学模式,不同的教学模块有不同的教学方式和方法;也可以说是一种教学方法的集成,如应用于记忆化学方程式的“反应机理”法、应用于记忆概念的“顾名思义”法、应用于记忆公式及公式运算的“数学表达”法等等。
1.“生活教育”法——应用于内容选材的理解不用记
“生活教育”法要求教师围绕教学内容选用生活素材,利用生活化语言、生活化知识,解决教学内容;教学贴近生活,解决生活问题,学以致用有助于提高学习兴趣和学生的理解、顿悟和建构,有助于掌握和记忆。如氯气与水或碱反应的教学:生活化教学设计中结合自来水消毒和“84”消毒液、漂白粉的使用,再应用于家庭小制作、小型化工实践,有助于提高学生特别是男生的学习兴趣。
对于一些常识性健康保健的教学内容,如选修1《化学与生活》的教学内容,那些一看就懂、一知就明、一学就会的生活素材,内容选材中着重实用、新颖、有趣,就可以做到理解不用记。
2.“正逆迁移”法——应用于一般体系的理解不用记
迁移法是记忆法的典型教法,通过理解、思考、顿悟、建构等程序将新知迁移到旧知中,新知归类到旧知中也就不用记忆了。
例如:Na+H2O=NaOH+H2↑、Na2O+H2O=NaOH、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑三个方程式的记忆,其近似性容易产生模糊印象,哪个产生H2?哪个产生O2?哪个又不产生H2或O2?这是很模糊的,“长时记忆”不准确、易混淆。
参见图2[1],将Na与H2O反应的新知正迁移到Zn与HCl反应的旧知中。Na的性质很活泼,可以将H2O中的H+置换生成H2,而Zn不如Na活泼,只能将HCl中的H+置换生成H2。这一理解解决了中学生书写“Na与CuSO4反应方程式的困惑”。把H2O看成酸(极弱的酸),这就是利用了正迁移法的“理解不用记”:Na置换H2O中的H+形成NaOH和H2,理解了H2的来源,就能避免学生错答成O2了。
3.“谐音趣味”法——应用于一般体系的理解不用记
努力激发培养学生的学习兴趣,使学生享受学习的乐趣,是初中化学启蒙教学的任务之一,也是减轻学生课业负担,提高课堂教学质量的有效途径。“谐音趣味联想法”妙处就在于趣味横生、一记不忘、一劳永逸!
例如,金属活动性顺序记忆法(参见图3)。
谐音描述了人们对美女终身大事的关心以及人们对美女归宿的美好期盼,说:美女呀你嫁给谁?看中的是爱情(心贴),不要在乎(可惜)财少(钱轻),共同努力(同工)赢得象征纯洁爱情的白金!
“谐音趣味联想法”将知识内容换位理解,降低难度,将难记知识点的“深度记忆”转换为“浅表记忆”,达到恒久记忆的效果。
4.“反应机理”法——应用于化学方程式书写的理解不用记
初中化学“只知其然,不知其所以然”,无法理解生成物的生成,学生习惯死记硬背去掌握方程式的书写;高中化学方程式多、杂、乱,靠记忆难以把握方程式的书写,“知其然,还要知其所以然”,只有理解到“通过思考准确表达”生成物的程度,才能不遗忘、不混淆。
例:如何记忆NaHCO3热分解反应的方程式?当理解到“一个HCO3-中H+转移到另一个HCO3-中生成CO32-和H2CO3”的程度,就可“通过思考准确表达”生成物“Na2CO3、CO2、H2O”,参见图4。
利用“反应机理”将知识内容换位理解,将难记知识点的“深度记忆”转换为“浅表记忆”——“最关键的就是要想明白”,降低教学难度,掌握记忆技巧,“通过思考准确表达”达到不用记忆的程度。巧妙思考恒久记忆,强调的是巧妙理解,追求的是理解后记忆的效果,避免一般的理解记忆变成“死记硬背”。
值得说明的是,记忆法的“反应机理”仅是一种记忆方法,机理不一定正确,不必推敲它的合理性,也不必要推敲它的真实性。
5.“过程信息”法——应用于方法与原理的理解不用记
“过程教学”:重在教学的理解与思考、分析与总结的过程,将知识理论设计成实践的方案,再经过实践操作,有了亲身体验的经历,还用得着去背诵记忆吗?
如硫酸根离子SO42-的检验设计:第一步确定检验方法:按常规检验方法如沉淀法、气体法、指示剂法等确定SO42-的检验方法为沉淀法(初中学习过CO32-是利用气体法)。第二步寻找沉淀剂:按溶解性表确定沉淀剂Ba2+(引导学生探索掌握溶解性表的技巧)。第三步设计检验过程:按照“操作-现象-判断”程序设计,向试样中滴加BaCl2溶液形成白色沉淀,能不能说白色沉淀是BaSO4?不能,因为BaCO3也是白色沉淀;怎样区别BaSO4与BaCO3?用试剂酸碱盐与之反应,加盐酸BaSO4不溶解,BaCO3溶解。第四步描述检验方法(学生描述“操作-现象-判断”):向试样中滴加BaCl2溶液形成白色沉淀,再加盐酸沉淀不溶解,说明含有硫酸或硫酸盐。
“信息处理”:经过分析与总结,将一堂课的内容信息化处理成一句话“使BaCl2-HCl形成白色沉淀”,便于掌握。
6.“顾名思义”法——应用于概念的理解不用记
概念如何理解才能做到“理解不用记”?“顾名思义”教学法在“摩尔质量”概念教学中的使用简述如下[3]-[4]:
“单位物质的量”即1摩尔。书面定义“1摩尔物质所具有的质量叫摩尔质量”即字面定义“1摩尔的质量”。
顾名思义:“摩尔质量”即1摩尔的质量。
7.“数学表达”法——应用于公式及公式运算的理解不用记
(1)“数学表达”法应用于公式记忆的理解不用记
定义“1摩尔的质量”的数学表达式:M=。m克质量n摩尔,摩尔质量M=m/n。
(2)“数学表达”法应用于公式运算的理解不用记
例1:求1.5molNa2CO3的质量。
顾名思义:
例2:计算24.5gH2SO4的物质的量是多少?
顾名思义:由质量m求摩尔n,“质量—摩尔”自然联想摩尔质量M:
由m、M求n,m与M能乘还是能除?看单位:
g与g/mol只能是除:n=m/M
所以公式运算:
n(H2SO4)=m(H2SO4)/M(H2SO4)
=24.5g/(98g/mol)=0.25mol。
(3)概念、公式及运算的理解不用记教学模式
8.“前因后果”法——应用于化学方程式计算的理解不用记
化学计量中多种物理量混合运算不必要进行分步运算,不用转换直接一步到位求解[2]。
[例1]6.5gZn放入3mol/L盐酸溶液中完全反应,计算生成氢气的体积(标准状况)?
解析:探寻“前因后果”:后果——想问“6.5gZn生成多少升氢气”;前因——必须知道“多少克Zn生成多少升氢气”,根据化学反应方程式知“1mol锌生成1mol氢气”,1mol锌65g,1mol氢气22.4L(标准状况),判断“65克Zn生成22.4升氢气”。得到关系式:前因:65克Zn生成22.4升氢气;后果:6.5克Zn生成多少升氢气?
解:Zn+HCL=ZnCl2+H2↑
1mol 1mol
65g 22.4L
6.5g V(H2)
多种物理量混合计算一步到位技能方法总结如下:
例1中的解法:给6.5g,就用6.5g直接计算,不要转换成0.1mol;求H2的体积,就直接设V(H2),不用求出质量0.2g或物质的量0.1mol再转换成体积。这样不用转换而一步到位的比例式,使用了不同物理量的单位,一定要把单位带入,通过“比例式上下单位统一”正确列出比例式。
五、“理解不用记”教学法的科学性
“理解不用记”教学模式的研究有利于开发学生智能,使其有能力构建对知识理解和把握的学习方法。
“理解不用记”相对于“理解记忆”而提出,“理解记忆”需要学生理解后记忆,需要通过频繁的练习来一次又一次的巩固知识,造成学生沉重的作业负担;“理解不用记”的理解富含顿悟与构建的过程,与“理解记忆”的理解在思路和方法上是不一样的,理解的不仅是原理和过程,在懂的基础上还探寻记忆方法,让学生理解到不用记忆的程度,可通过思考准确表达,这种记忆不遗忘、不混淆,解决了高中化学“易懂难记”的困惑。“理解不用记”教学法在减轻学生沉重的作业负担上具有“四两拨千斤”功效。
“理解不用记”并不否定一般知识的“浅表记忆”,更不否定“理解记忆”,而是倡导将困难的“深层记忆”理解到不用记忆的程度,利用记忆诀窍通过思考准确表达。“理解不用记”更新了现代教育“理解记忆”的识记理念,完善了“记忆→理解记忆→理解不用记”的认知规律,有利于减轻学生的学业负担。
参考资料
[1] 课程教材研究所.化学1(必修)—普通高中课程标准试验教科书[M].北京:人民教育出版社,2007.
[2] 仇传银,李先栓.初高中化学的教学内容衔接探讨[J].教学与管理,2013(22).
[3] 卢国锋.人教版“化学计量在实验中的应用”第一课时教学设计[J].化学教学,2009(7).
[4] 李先栓,高崴.“化学计量在实验中的应用”教学设计[J].实验教学与仪器,2012(3).
[作者:李先栓(1964-),男,江苏宿迁人,宿迁高等师范学校基础教育部正高级讲师,硕士。]
【责任编辑 郭振玲】