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促进中学生分类观形成和发展的措施研究

2018-03-12林起彰

化学教与学 2017年12期
关键词:促进措施发展过程

林起彰

摘要:物质的分类是中学化学教学中的重要一环,其意义并不是局限于为分类而分类。分类的目的是为了更好地研究物质之间变化的关系,揭示物质变化规律,这一内容始终贯穿于整个中学化学教学过程。分类观是物质研究的一个重要方法,分类思维方法的应用有助于分析问题和解决问题,有助于学生提高化学学习能力。

关键词:分类观;发展过程;促进措施

文章编号:1008-0546(2017)12-0017-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.005

化学教育的目的在于提高学生的文化科学素质,使学生具有必要的化学基础知识和技能,形成化学科学知识的初步架构。学生通过化学课程的学习,形成从化学的视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法,即植根于学生头脑中的化学基本观念。因此,中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求,从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念。即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学,使学生掌握学科中最有价值的部分,突出化学学科的思维方式,逐步形成和发展科学规范的化学基本观念。

化学基本观念,是指学生通过化学课程的学习,在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性的认识。从知识类、方法类、情意类的角度来理解,中学化学基本观念可概括为元素观、微粒观、变化观、分类观、实验观、计量观、科学价值观等若干方面。笔者基于对必修及选修教材的整体思考,从中学化学教学实际出发,探索促进中学生分类观形成的措施。

一、分类的意义

1.分类观归属于方法观,是典型的化学学科的思维方式

分类是将具有某一种或几种共性特征的一类事物与其他特征的事物區分开来的方法。分类观是指在学习和研究化学物质过程中,遵照物质变化的规律对研究对象的特点进行系统、规律性的思维导向。对分类观的学习不仅可以促进学生在认识某种物质过程中自觉对物质进行分类,而且还可以掌握与其他物质问的关系,同时运用化学这门科学的思维形式来对物质世界有更深入的认识,进而促进学生对物质世界的变化有更加深刻的了解和认识。

2.分类方法是一种学习化学的重要的科学方法

中学化学课程物质多、变化多,而且内容零散,学生往往觉得不好记忆和理解。学生的学习总是从具体的、零散的片断开始,须及时对已有知识进行整理,善于在解决问题的过程中加深对化学原理的理解,培养创造性思维能力,使知识和能力得到升华。物质分类与转化是化学的核心问题,对物质进行分类和研究物质转化的规律,既符合化学科学的发展规律,也符合学生认知规律。分类观的学习使学生在认识物质时,能对该物质进行分类,并预测该物质的性质,运用化学特有的思维方式,使得学生对物质及其变化的认识更丰富,更深刻。例如在有机化学基础知识学习过程中,通过对卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等各类有机物的结构的认识,抓住官能团这一关键,研究各类有机物结构和性质特征,掌握有机物分类及其转化关系,利用转化主线整理知识,可形成有机整体知识体系。

二、中学生分类观形成的过程和发展阶段

从学习九年级上、下册,到必修1、必修2,到选修教材,中学生的分类观的形成与发展大致经过以下过程:

1.初步认识阶段

学生在九年级化学的学习中开始接触物质分类的简单知识,如纯净物、混合物,单质、化合物、氧化物、酸、碱、盐、溶液、浊液等概念,并且以具体物质为例认识它们的区别与联系。例如在九年级教材第十单元中,通过对盐酸、硫酸学习,已经要求学生通过讨论归纳出盐酸、硫酸有哪些相似的化学性质。教材还举出硝酸和醋酸等例子,通过这种典型的分类知道酸具有的共同性质,进而推知它们也能表现出跟硫酸相似的性质。初中化学教育是学生化学认知的启蒙阶段,具有基础、直观、容量小、知识点零散等特点,不可能要求将其归纳成完整的知识体系,但这种对分类思想的宝贵的初步认识和积累对往后的进一步发展提供了良好的开端。

2.规范方法阶段

在高中化学必修1第二章第一节“物质的分类”学习简单分类方法及其应用,对所学过的物质进行分类,以及化学反应的分类,对物质和反应有了一个更为全面的了解。本节内容提出进行事物分类应遵循的原则以及分类采用的规范的方法,在接下来的分散系、电解质、酸碱盐的电离的学习中得到应用与强化。

3.应用提升阶段

必修1:金属及其化合物、非金属及其化合物。

元素及化合物知识是中学化学重要的基础知识,教学中要求学生懂得应用前面所学的物质分类研究观点进行学习,对学习元素及其化合物形成正确观点,掌握正确的学习方法起到重要作用。

必修2:元素周期表和元素周期律。

物质种类繁多,相互反应的性质复杂,必须进行整理、分类的研究,以寻求系统的元素分类体系。在元素周期律的指导下,利用元素之间的一些规律性知识来分类学习物质的性质,就使化学学习和研究变得有规律可循。

选修4:电解质溶液、各种化学平衡。

化学平衡是高中化学选修4中的一个核心概念,以此为基础涉及到的平衡类型有溶解平衡、化学反应中的平衡、电离平衡、水的电离和盐类水解平衡等。这些变化都具有可逆性,都可在不同程度上达到平衡,具有明显的共性特征。建立化学平衡的思想,通过对变化规律的本质的认识,培养学生分析、推理,归纳、总结的能力,对于学生的科学素养发展起到举足轻重的作用。

选修5:有机物的分类和性质。

以分类的观念认识有机物的结构以及与性质的关系,使学生了解:一是同类有机物具有类似的分子结构特征,即官能团;二是同类有机物具有类似的化学性质。有机物看似庞大复杂,其实抓住问题的关键,理解反应机理,掌握物质变化规律,形成有机化学学习思路,可以达到触类旁通的效果。endprint

三、促进中学生分类观形成的措施

从以上分析看出,中学化学课程涉及分类观念的素材很丰富,始终伴随学生化学学习及成长过程。分类方法是人们整理知识经验的科学方法,可以使复杂的问题简单化并变得有章可循,分类观对培养中学生对问题的分析和解决的能力至关重要。因此,教学中应重视开发利用教材、课堂等资源,促进中学生分类观的形成和发展。

1.树立意识,观念教学

普通高中化学课程标准对高中化学教学进行了全面的改革,新课改理念下进行的教学理念和方法与传统的大不相同。新课改对中学生提出要能够依据化学物质的性质和变化进行自主分类、可以使用更多的方法对化学物质进行分类等要求。这就要求化学教师及时地转变教学理念,调整教学思路和方法,从对具体知识本身的追求转变为观念建构的教学;同时化学教师自身要有清晰的化学分类观,方可利用分类观进行化学教学实践。也就是说,要实施观念教学,教师应首先具备这种观念,树立观念教学理念,才能在教学中引领学生形成观念。

2.弄清概念,迁移应用

在课堂教学中,科学的概念的形成,有助于学生掌握科学的逻辑思维方法,去理解抽象的化学概念和化学原理,从而实现概念间的联系和知识迁移,也就是学会用分类的观念去解决问题。

比如对于金属与酸反应的教学,初中阶段对Zn与盐酸这一具体的反应印象较为深刻。到了高中学习离子反应,可以引导学生从本质上去认识这一反应的原理,是盐酸溶液中的H+表现出来的性质,是由金属锌与H+发生的反应,代表一类反应。利用这种思维,进而可以理解活泼金属与稀硫酸甚至醋酸反应原理,甚至延伸到金属Mg与NH4Cl溶液的反应的解释。

3.及时归纳,整理规律

所谓归纳,就是在观察的基础上,发现不同对象之间的联系和区别,然后归纳出它们所共有的特征,进而得出一般的结论。中学化学教材以具体的知识点立意,学生在学习时会产生知识点散乱的感觉,教学中需要帮助学生及时归纳,整理知识之间的联系。以钠元素教学为例,单质Na、NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2、NaOH等物质性质分散在各章各节中,在进行必修1第三章教学时,及时设计导学案,带领学生归纳整理钠的单质及化合物间的转化关系,使之形成知识网络:

以分类观结合元素观、变化观将零散知识编织成网后学生头脑中对钠的单质及化合物产生了有序储存,加深了理解,又强化了化学方程式的训练。并且形成学习元素及其化合物的一般方法,即单质→氧化物→碱(或酸)→盐,为接下来的铝、铁、硅、氯、硫、氮的学习提供了思路。

4.注重过程,调动思维

新课程教学倡导“三维目标”,教学中应突显“过程与方法”的重要意义。从观念形成的过程来看,应以具体知识为载体,注重知识与核心概念的认知过程,以典型知识提练、以点带面。为此要充分调动学生思维的积极性,深刻理解有关的知识,在知识形成过程中不断提高头脑中的概括化水平。

以二氧化硅性质教学为例,教材中说明SiO2可以跟NaOH溶液反应,并给出反应的化学方程式,是一个典型的单一知识点。此时抛出问题:CO2也有此性质吗?我们学过C02有哪個类似的反应呢?CO2可以使澄清石灰水变浑浊是学生已有知识,CO2与Ca(OH)2反应的化学方程式学生已熟悉。对比中可知SiO2与CO2这一对同主族元素的氧化物具有类似的组成,也表现类似的性质。再学习了SO2跟NaOH溶液、澄清石灰水的反应性质后,便可将这一系列反应归为一类,形成了酸性氧化物可以跟碱反应生成盐和水的知识,揭示了物质之间变化的规律。避免学生想当然地写出SO2+2NaOH=Na2SO4+H2↑的错误。

像这样对化学知识的理解运用,从若干事例中找出其共同的部分,归为一类,概括出它们的原理,正是以学科知识为载体,引发思维的过程。这种课堂生成性资源,正是知识形成过程,是学生自觉建构化学观念的过程。在这一过程中学生把知识与技能的学习和知识的形成、化学学习和研究方法的了解、化学科学价值的认识、科学态度的熏陶、情感的陶冶融为一体,培养了科学素养。

物质的分类是中学化学教学中的重要一环,其意义并不是局限于为分类而分类。分类的目的是为了更好地研究物质之间变化的关系,揭示物质变化规律,这一内容始终贯穿于整个中学化学教学过程。分类观是物质研究的—个重要方法,分类思维方法的应用有助于分析问题和解决问题,有助于学生提高化学学习能力。新课改倡导以培养学生的科学素养为教学目标,探索课堂教学的转型,研究促进中学生分类观的形成和发展的措施,不仅可以提高中学生化学科学素养,也有利于教师在课堂教学创新求变中教育教学能力的提高。endprint

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