通過化學基本概念的教學,改善學生的思維水平

1、通過化學基本概念的教學，改善學生的思維水平 上海市宜川中學 孫桂賢一、學生中的問題：幾年來，在實際教學活動中，我感受到影響學生學習能力提高和發(fā)展的根本原因，是學生在化學基本概念的學習中存在很大問題，直接影響了學生的思維能力和解決實際問題的能力。二、問題原因分析：可能有兩個方面的因素，一是任課教師平時不重視概念、理論、原理建立過程的教學，使學生對化學概念所反映的化學事實和化學現(xiàn)象不清楚或?qū)瘜W基本概念的內(nèi)容把握不準，導致學生在概念應用時，要解決的問題與相關概念對不上號，既不知道怎么思考，也不善于思考，因此出現(xiàn)了生搬硬套，死記硬背的狀況；二是學生的學習方法存在問題，學生在對化學概念學習的過程中，不

2、去理會概念的來龍去脈，不善于從發(fā)現(xiàn)和尋找相關概念之間的聯(lián)系與區(qū)別角度來辨析和澄清每一個概念，自己不肯動腦筋，很希望老師能把概念、理論、原理“嚼爛”，變成現(xiàn)成的結(jié)論和規(guī)律再呈現(xiàn)給他們，因此對概念的掌握只停留在“知道”層面，概念是怎么形成的不知道，“理解”已成問題，更談不上“掌握”、“應用”了。三、我工作的目標：通過化學基本概念的教學，改善學生的思維水平。實實在在的講，說是我的教學特色，不如說是我現(xiàn)在沒有解開的“難題”或說是我當前存在的“困惑”可能更確切。一直以來都在反思我的課堂教學，過去的我說得很少，學生說的更多一些；過去的我沒有給學生提供那么多規(guī)律、結(jié)論，也有高考狀元誕生，學生自己也完成了很有

3、意義的課題研究；過去的我雖很少出現(xiàn)一遍遍重復講同一個題目的情況，卻很少出現(xiàn)做過的題目不會做的現(xiàn)象；在過去，沒有見過的題目不會做的說法，似乎不能成為作不上題目的理由等等。我在反思中，也在不斷調(diào)整自己的教學方法，特別是隨著上海市二期課改的不斷深入，新的中學化學課程目標的確定，我一直在尋找素質(zhì)教育與應試教育（我來宜川中學的四個年頭里，一直帶高三，高考成績是一定要要的）、學生的現(xiàn)實利益（高考有個好成績，上一所好大學）與長遠發(fā)展的契合點，理論上說他們之間并不矛盾，因此我期望高考制度的進一步改革完善，評價體系更趨于合理化，課堂教學切實立足培養(yǎng)學生的化學科學素養(yǎng)，提高生活質(zhì)量，培養(yǎng)學生具有學習和探究化學問題

4、的能力。四、學習中提高認識：布魯納在其經(jīng)典之作教學理論之建構(gòu)一書中，指出：“教學生學習任何科目，絕不是對學生心靈中灌輸些固定的知識。而是啟發(fā)學生主動去求取知識與組織知識。教師不能把學生教成一個活動的書櫥，而是教學生學習如何思維；教他學習如何像歷史學家研究分析史料那樣，從求知過程中去組織屬于他自己的知識。因此，求知是自主性的活動歷程，而非只是被動地承受前人研究的結(jié)果?！被瘜W概念是人們對化學現(xiàn)象、化學事實通過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理性知識,它是已經(jīng)剝離了現(xiàn)象的一種更高級的思維形態(tài),反映著化學現(xiàn)象及事實的本質(zhì),也是化學學科知識體系的基礎。任何一個化學概念都必須經(jīng)過大量的、長時間

5、的思維過程之后才能形成，因此概念是思維的結(jié)果。 思維主要指的是人進行思考、通過頭腦的活動解決問題的能力，是人的智力在一個方面的體現(xiàn)。2006年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試上海卷考試手冊中明確指出：化學科考查的能力主要是觀察能力、實驗能力、思維能力和接受、處理新信息能力，以及運用科學方法對人與社會、自然協(xié)調(diào)發(fā)展中出現(xiàn)的有關問題進行分析，提出解決的方案，并作出正確評價的能力。由此也可以看出中學化學教學中，培養(yǎng)學生的思維能力，改善學生的思維水平和結(jié)構(gòu)是中學化學教學的核心。人們借助于化學概念理解和把握化學現(xiàn)象，因此，化學概念又是化學思維的工具，所以化學概念的教學是整個中學化學知識的基礎。如何使學生聯(lián)系

6、生活經(jīng)驗去認識化學概念、深入理解化學基本概念、主動構(gòu)建化學基本概念、靈活運用化學基本概念，使學生思維的方式方法得到鍛煉和培養(yǎng)，使學生的思維水平得到改善，形成良好的思維品質(zhì)，提高學生解決實際問題的能力，使學生形成正確的人生觀、價值觀和世界觀。多年來我一直在思考、嘗試、探索。 五、一些具體做法：1、通過化學概念的形成，讓每一個學生學會思維教會學生思維，就是要學生能夠進行創(chuàng)造性地思考，不僅會解決所給的問題，而且還要自己發(fā)現(xiàn)新問題；不僅掌握知識，還要理解知識獲得的過程。從生活中找到概念本身反映的對象，使概念由抽象變得具體。如學習膠體這個概念時，學生常常把膠體與粘性物質(zhì)聯(lián)系起來，怎樣引導學生從膠體的本質(zhì)

7、屬性去理解概念本身包含的特定內(nèi)容和認識他們共同的性質(zhì)及表現(xiàn)出來的外部特征？從學生最熟悉的事物作為切入口，讓學生探討下列事件發(fā)生的原理：夜晚，人民廣場上空的光柱、豆花的制作、咸蛋的腌制、皮蛋的制作、氫氧化鐵膠體的制取、高鐵酸鈉在處理飲用水時的作用、明礬凈水、三角沙洲的形成、肥皂的生產(chǎn)過程、水泥的硬化、冶金廠除塵、鹵水的“毒性”等等，學生從這些親身感受當中，逐步理解了什么是膠體，以及膠體所具有的性質(zhì)，如果把膠體與其它兩種分散系進行對比，學生會更加清楚膠體概念的本質(zhì)所在。 利用實驗、模型、掛圖、錄像、多媒體等直觀教具認識概念，如通過實驗手段來認識物質(zhì)的氧化性：濃硝酸強于濃硫酸；通過球棍模型，認識CH

8、4、NH3、C6H6等分子的空間構(gòu)型；借用多媒體手段，認識同分異構(gòu)體的概念及其書寫。從直觀入手,學生學會了通過觀察、感受、分析、抽象概括而引出概念，加深了學生對化學概念的理解，也使學生養(yǎng)成了善思、樂思、會思的品質(zhì)。尋找相關概念之間的聯(lián)系，提高學生的邏輯思維水平。如“相對原子質(zhì)量”、“物質(zhì)的量”、“摩爾”、“阿佛加德羅常數(shù)”，這些概念之間有什么聯(lián)系？科學家規(guī)定“相對原子質(zhì)量”的基準為一個碳12原子實際質(zhì)量的十二分之一，“物質(zhì)的量”的單位的基準為0.012kg碳12，其的意義何在？學生很容易發(fā)現(xiàn)：碳12的質(zhì)量數(shù)是12，相對原子質(zhì)量是12，摩爾質(zhì)量是12g/mol，這給運算帶來了很大方便。經(jīng)常讓學生

9、進行為什么不這樣會怎樣的思考，有利于良好思維習慣的養(yǎng)成，良好思維品質(zhì)的形成。利用概念的同化作用，培養(yǎng)學生的遷移能力。如對原電池和電解池的學習，由于考綱要求不高，教材里相關內(nèi)容較少，既然不是我們通常所說的重點，師生對電化學所投放的精力自然很少，再加上學生的學習方法存在問題，學生一旦遇到電化學問題就顯得素手無策。如果用分析氧化還原反應的方法去分析原電池和電解池中的電子得失、電子轉(zhuǎn)移、氧化性還原性的相對強弱、電流方向等，那么學生對原電池和電解池的工作原理、電極反應、電極的判斷、電解質(zhì)溶液中的離子移動方向等等問題自然而然的接納過來。先明確氧化還原反應與原電池、電解池變化的實質(zhì)都是電子轉(zhuǎn)移，電子由還原劑

10、（原電池的負極、電解池的陽極）轉(zhuǎn)移到氧化劑（原電池的正極、電解池的陰極）。氧化還原反應與原電池、電解池的差別在于，氧化還原反應中氧化劑與還原劑直接進行電子交換，而原電池、電解池中的電子轉(zhuǎn)移要通過外線路，原電池是自發(fā)進行的氧化還原反應，誰作正負極是得失電子能力問題，電解池是被動的氧化還原反應，離子放電是氧化性和還原性的相對強弱問題。用學生非常熟悉的氧化還原反應的相關概念，去認識理解新的概念，再找到新舊概念本質(zhì)上的共同與差別時，新的概念不但形成，同時新概念也被納入相關的概念網(wǎng)絡中。分析化學概念的特征信息，將有關的知識抽象化。如強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的學習，抓住與概念有關的特征信息“水溶液中”、“完全電

11、離”、“部分電離”、“電解質(zhì)”等，即可辨別強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)，在作些適當練習會更加清楚強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的劃分，與溶解度無關。學生一旦能自覺地通過有關特征進行分析，并對特征信息進行抽象，則有助于用語言清晰地表述和有序地記憶這些特征。這是掌握概念的前提。圍繞核心概念構(gòu)建化學概念網(wǎng)絡，促使概念的深化和發(fā)展。如中學化學計算部分復習，先引導學生搜集中學化學計算所涉及到的有關基本概念，通過分析每個概念的內(nèi)容，尋找各個概念之間的聯(lián)系和區(qū)別，由此確定核心概念是“物質(zhì)的量”，在引導學生圍繞“物質(zhì)的量”這個核心概念，用箭頭或線段連接概念，畫一張中學化學計算中的概念圖式。如下圖：通過化學概念網(wǎng)絡，構(gòu)造一個清晰的知

12、識網(wǎng)絡，便于學生對整個知識架構(gòu)的掌握，有利于直覺思維的形成，促進知識的遷移。同時當一個概念被納入相應的關系網(wǎng)中，就會被學生全面、深刻地理解和掌握，使概念本身得到發(fā)展。2、在化學概念的運用中，改善學生的思維水平綜合運用化學概念解決具體問題,要求學生達到對概念深刻理解和融會貫通。在概念的運用中，使學生對概念的關鍵特征得到進一步強化，對無關因素的干擾能更好的排除，使學生思維的深刻性、靈活性、邏輯性等得到培養(yǎng)，從而達到改善學生思維水平的目的。在化學概念的運用中善于對比。將既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念進行對比,使學生弄清概念的異同,防止模糊概念。如在運用“同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體”等概念時，學生

13、對這四個概念界定不清，還容易混淆。同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體對象原子單質(zhì)有機物分子條件質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同。同種元素形成的不同單質(zhì)官能團的種類和個數(shù)相同；分子組成上相差若干個CH2原子團。分子式相同結(jié)構(gòu)不同舉例11H、21H、31H金剛石、石墨、C60CH3CHI2 、 CH3CH2CHI2炔烴、二烯烴反例H+與11HC60與14CCH3Cl與CH3CH2Br分子量相同、最簡式相同的兩種物質(zhì)通過以上的對比，學生很清楚各個概念之間的區(qū)別及概念的本質(zhì)特征。在化學概念的運用中善于尋找正、反例證。分析例證是辨析概念的重要手段，正面的例證有利于進行概括，而反面的例證有利于辨別。如：乙烯、丙烯、丁

14、烯屬同系物，原因是同系物結(jié)構(gòu)相似，即都是鏈狀的、分子中都有一個碳碳雙鍵，組成上相差一個或若干個CH2原子團。如C2H4與C3H6是不是同系物呢？C2H4的結(jié)構(gòu)簡式：CH2=CH2，C3H6的結(jié)構(gòu)簡式：CH2=CHCH3或環(huán)丙烷，環(huán)丙烷與乙烯的結(jié)構(gòu)不相似，一個是環(huán)狀，一個是鏈狀，因此二者不是同系物。在化學概念的運用中善于尋找多種解法，使學生思維的發(fā)散性和靈活性得到鍛煉和培養(yǎng)。習題課上我始終堅持：不面面俱到，不就題論題，常采用多種方法解決同一問題，讓學生參與到過程中來，適當?shù)淖兪接柧殹Ｔ诮鉀Q問題的過程中重視對學生方法的培養(yǎng)和思維品質(zhì)的養(yǎng)成。如：“由Cu和Ag組成的混合物14克與足量某濃度的HNO3

15、反應后，將放出的氣體于1.12升O2（標準狀況）混合，通入水中完全被水吸收生成稀HNO3，則混合物中Cu的質(zhì)量。（省略了四個選項）”一題，讓學生嘗試用守恒法、十字交叉法、試代法等，同一個問題，讓學生從不同角度去分析，采用不同的解決方法，同時要求學生對產(chǎn)生的多種方法進行對比評價，讓學生的思維水平得到進一步發(fā)展。在化學概念的運用中，讓化學的科學思想方法扎根于學生的心靈。 平衡思想：平衡存在各個學科、不同領域，“平衡”更是化學的重要思想方法之一，如何形成這種思想方法，并用其解釋和解決具體的現(xiàn)象和問題，是培養(yǎng)學生化學思維能力的一個突破口，為方便學生尋找各平衡的內(nèi)在聯(lián)系，深刻理解化學平衡的一些普遍規(guī)律，

16、對教材提供的溶解平衡、化學平衡、電離平衡、水解平衡進行歸納總結(jié)，結(jié)合生活中的典型事例進行分析，把握其實質(zhì)。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思想：原子結(jié)構(gòu)決定原子的性質(zhì)；分子結(jié)構(gòu)決定分子性質(zhì)；晶體中微粒之間的作用力及空間結(jié)構(gòu)決定了晶體的性質(zhì)；有機物的官能團決定了有機物的化學性質(zhì)等。在對典型物質(zhì)的學習過程中，在具體應用的過程中，這種思想會不斷的得到強化。科學的思想方法：系統(tǒng)的實驗內(nèi)容，是體會過程與方法的良好載體，從中學生可以學習科學的思想方法，科學探究的一般過程，化學學科本身的特點也決定了化學教育必須重視化學實驗，所以，要盡量為學生提供親身體驗、嘗試、探索的機會，形成最基本的實驗技能。六、教育教學初見成效在化學基本概念的教