王招弟 謝祥林

（湖南師范大學化學化工學：湖南長沙410081）

對高一新生化學符號學習現(xiàn)狀的調(diào)查分析

王招弟 謝祥林

（湖南師范大學化學化工學：湖南長沙410081）

化學符號是國際上統(tǒng)一規(guī)定的，用來表示化學物質(zhì)組成堯結構和化學變化過程的科學符號。文章主要采用調(diào)查問卷的方式對剛?cè)敫咭荒昙壍膶W生在初中階段化學符號掌握情況進行調(diào)查分析，找出學生在化學符號學習過程中存在的主要問題，以期能幫助中學教師化學符號教學工作。

化學符號；調(diào)查分析；教學建議

化學符號是國際上統(tǒng)一規(guī)定的,用來表示化學物質(zhì)組成、結構和化學變化過程的科學符號?；瘜W符號是表達化學思想的專門符號,是儲存、傳承化學思想信息的工具。化學符號的學習表面看起來不難,但是在實際應用時卻很困難,很多同學在初三年級中并沒有掌握或者很好的掌握化學符號,如化學方程式、化學符號所代表的實物及其意義,會對高中階段的學習產(chǎn)生消極影響,這也是有些同學在高中階段對化學學習感到吃力的原因之一。

本文主要是采用調(diào)查問卷的方式對剛?cè)敫咭荒昙壍膶W生化學符號掌握情況的現(xiàn)狀進行調(diào)查,分析其存在的主要問題,以幫助中學教師清楚學生化學符號學習的過程中存在的缺陷和難點,更好地設計自己的教學過程,使學生從根本上掌握化學符號。

一、化學符號學習的調(diào)查和分析

1.調(diào)查目的和方法

調(diào)查目的是為了了解剛?cè)敫咭荒昙壍闹袑W生化學符號掌握情況,查找存在的問題,分析問題存在的原因。調(diào)查主要采用問卷筆答形式(學生當場答卷,當場收回),調(diào)查對象是張家界市某中學高一年級的學生,共133人。本調(diào)查于2010年9月進行。

2.調(diào)查結果分析

發(fā)放調(diào)查問卷128份,共收回問卷128份,有效問卷128份。

問題1：說清這些化學符號所能表達的事物

在這個問題中,是按照元素、化學式、化學方程式的學習順序依次進行提問。

表1 說清這些化學符號所能表達的事物的調(diào)查統(tǒng)計結果—H

在此題中,主要考察的是學生對元素符號的掌握情況。從調(diào)查的結果來看,能較完整的回答“H”所代表的意義的只占了6.6%,還有90%的學生只能正確地表達一種意義或者兩種,并且很多同學在能正確回答一部分正確意義的同時暴露出很多錯誤的概念,如有同學認為“H”可以表示一個氫分子,一種單質(zhì)等。

表2 說清這些化學符號所能表達的事物的調(diào)查統(tǒng)計結果—H2O

在此題中,主要考察的是學生對化學式的掌握情況。一個化學式所表達的信息比元素符號還要廣,如通過看一種物質(zhì)的化學式,可以知道它是由什么元素組成的,可以知道它的一個分子的構成,可以通過化學式來計算該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量等等。從調(diào)查的結果來看,很少同學能夠完整的表達出“H2O”所代表的意義,回答出了五種意義的只占了4.7%。我們知道,對于一個化學符號,你能夠提取的有效信息越多,那么在實際解決問題的過程中,你才能夠快速找到解決問題的辦法。在此題中也存在很多錯誤的回答,如“水是由兩個氫分子和一個氧分子組成的”,“水是由氫氣和氧氣構成的”;“水元素”等等。

表3 說清這些化學符號所能表達的事物的調(diào)查統(tǒng)計結果——2H2+O2=2H2O

在此題中,主要考察的是學生對化學方程式的掌握情況?；瘜W方程式是用來表達物質(zhì)變化規(guī)律的化學符號,如把元素符號比喻成“字”,化學式比喻成“詞”,那么化學方程式就相當于由“詞”和“詞”組成的“句子”,所以學好元素符號和化學式是學好化學方程式的先決條件。從調(diào)查的結果來看,只有13.3%的同學在自己能力的范圍內(nèi)較正確的表達了這個方程式所代表的信息,還有一部分的同學也在盡可能回答自己的想法,但是同時也把自己的錯誤暴露出來(如表中所示)。

問題2：請你繪出下列微粒的可能真實形象,并用語言描述這些微粒的形象(結果見表4)

表4 描述微粒形象的調(diào)查統(tǒng)計結果

一個水分子46.9%的同學回答正確，兩個氫原子分別于氧原子相連，但是彼此不相連，且氧原子和氫原子的相對大小表達也正確；7.8%的同學雖然正確表達了氫原子和氧原子的位置關系，但是大小關系表達錯誤；18.8%的同學用化學式來表示的；___________ 26.5%的同學未作答。一個氫離子20.3%的同學能正確回答出是一個圓形的球體，并且?guī)б粋€單位的正電荷；19.5%的同學是用化學符號來表示的；9.4%的同學回答是一個圓形的球體，并且?guī)б粋€單位的負電荷；__________ 50_______________________________________ .8%的同學未作答。

在這個問題中,是按照原子、分子、離子的順序進行提問,層層深入。既然化學符號代表的實物,那么必須建立符號與實物之間的聯(lián)系,這種聯(lián)系不僅包括宏觀方面的也包括微觀方面的。符號與實物宏觀方面的聯(lián)系時通過感官直接觀察的,這方面的聯(lián)系不難建立,如“H2O”,同學們可以馬上想到它是無色無味的液體,在自然界廣泛的存在。但是如果問“H2O”的結構如何,很多同學可能只能回答一個水分子時由兩個氫原子和一個氧原子構成的,對于氫原子和氧原子是如何連接構成水分子就很少有同學知曉了,如調(diào)查中所示只有46.7%的同學給予了合適的回答。

二、化學符號學習中存在的問題

本次調(diào)查的對象是已經(jīng)結束初中知識階段學習的學生,可以看出,存在的問題還是很多,比如對原子、元素的概念模糊不清,符號學習處在記憶性水平,而非理解性水平,更不用說有創(chuàng)造的突破?？偟恼f來主要存在下面問題：

1.概念不清

主要表現(xiàn)是對原子、分子和元素的關系不清楚,比如說在問“H2O”所表達的意義的時候,有同學回答一個水分子是由兩個氫分子和一個氧分子構成的,甚至有同學回答是由水元素組成的。在初三化學知識結構中,是先學習分子原子,在這一節(jié)中需要學生掌握物質(zhì)是由分子和原子組成的,分子又是由原子構成的。對于有同學回答的一個水分子是由兩個氫分子和一個氧分子構成的,明顯就是對物質(zhì)的組成不明白。而對于有同學回答水是由水元素組成的,則對元素的定義沒有理解透,而元素的學習的先決條件是要先學習原子,歸根到底也是對原子的含義不清。

2.記憶性學習為主

在學習化學符號的時候,大部分同學都是以記憶性學習為主,當然在化學符號的學習過程中,有良好的記憶能力是學好化學符號的關鍵因素,但是并不是決定性因素。比如說基本上所有的同學都能完整的背出1-20號元素的元素符號,但是對于各元素符號所代表的實物之間有什么共同點和不同點,很少有同學能夠用語言獨立完整的表達出來。雖然在這次調(diào)查中,對于一些簡單的化學符號(如元素符號),很多同學能夠說出它能表達的基本意義,但是這也是屬于記憶性學習,因為在教學過程中就是按照這種模式教的,所以學生也是按照這種模式來回答問題,學生不一定明白自己答案的所以然。

3.化學符號與化學事實堯概念相脫節(jié)

化學符號代表的是具體的實物或者是把概念以符號的形式體現(xiàn)出來。在學習化學符號的時候,要求學生不僅能夠用化學符號來解釋一些化學事實和概念,也要求學生面對一個化學符號,能夠用言語做出正確的解釋。調(diào)查顯示,很多學生很難做到這點,如很多同學不能根據(jù)化學方程式提取有效信息。究其根本原因就是不能建立化學符號與實物之間的正確聯(lián)系。

4.化學符號思維能力差

有些化學符號能夠間接體現(xiàn)物質(zhì)的結構,學習化學符號的目的就是要用符號來進行思維,將基于宏觀的思維水平上升到微觀的思維水平。比如在“2H2+O2=2H2O”一題中,有同學回答兩個氫原子和兩個氧原子生成兩個水分子,這不僅體現(xiàn)了對這個化學反應過程不知曉,也是符號思維能力差的體現(xiàn)。

三、針對化學符號的教學建議

化學符號是國際上統(tǒng)一規(guī)定的,用來表示化學物質(zhì)組成、結構和化學反應過程的科學符號,而化學物質(zhì)的組成、結構和化學反應過程都是客觀存在的,不是虛構的,所以化學符號代表的是客觀存在的實物?；瘜W符號是對宏觀與微觀的一種抽象、概括,它將豐富的宏觀、微觀信息濃縮成最為簡練的形式。既然化學符號是對物質(zhì)宏觀與微觀的一種概括,那么就決定了我們在學習化學符號的時候必須把符號所代表物質(zhì)的宏觀知識和微觀知識都要有所了解,這樣才能從根本上掌握化學符號,才能使基于實物的思維水平上升到用符號思維的水平。在九年級化學中,關于物質(zhì)宏觀的知識如形態(tài)、顏色、氣味等物理性質(zhì)是可以通過感官直接觀察到的,這塊不難理解,難點在于概念的學習,如元素。而關于物質(zhì)微觀的知識包括了分子、原子、離子等等。索緒爾二元關系符號理論認為符號是能指和所指的統(tǒng)一體,所以我們要掌握化學符號,就要知道符號的能指和所指是什么。這就決定了我們首先必須把元素、原子、分子等的概念掌握好,因為化學符號主要是用來表示元素、原子、分子及其它們之間的變化關系。本人通過查閱大量的文獻資料,認為化學符號教學過程包括下面三個過程：

1.原型學習階段?；瘜W符號代表的是實物,那么每一個符號就會對應于有一個實物原型。如何將原型學習好再達到辨別的程度是這個階段的教學重點。如“C”可以代表碳元素,可以代表一個碳原子,也可以代表碳這種物質(zhì),相應的原型就是碳元素,碳原子,碳這種物質(zhì),學習化學符號“C”之前,我們就必須把這些原型學習好,如碳,我們就知道它的形態(tài)、顏色、氣味等。因為是先有了物質(zhì),根據(jù)物質(zhì)獨一無二的組成和結構而將物質(zhì)定一個有別于它物的化學符號。九年級化學符號主要包括元素符號、化學式和化學方程式,就元素符號來說,它是用來標記元素的特有符號,還可以表示這種元素的一個原子,大多數(shù)固態(tài)單質(zhì)也常用元素符號表示。所以在學習元素符號之前,就必須在學生頭腦里有元素、原子的概念。

2.辨別學習階段。在化學中相同(組成和結構)的物質(zhì)是用相同的化學符號來表示,不同的物質(zhì)是用不同的化學符號,所以才出現(xiàn)了豐富多彩千變?nèi)f化的化學符號。在這個階段中,就必須使學生對第一階段學習的原型達到辨別的程度,但是很多時候教學并不能達到很滿意的結果。如在教學中,經(jīng)常會碰到這樣的問題,氫氣是由氫元素組成的,氧氣是由氧元素組成的,那么水是由什么組成的呢？很多學生就會回答學生是由水元素組成的,不僅包括九年級的學生,還有一部分高一年級的學生也存在這樣的回答。這就表明很多同學對“元素”的概念辨別不清,在教學中要特別注意元素、原子和分子的學習及其之間的辨別學習。

3.符號學習階段。符號是特定實物的標志,有特定的含義,知道實物的性質(zhì)和微觀結構,才能從根本上學好化學符號。在這個學習階段,學生主要是以記憶為主,對化學符號達到“會讀、會寫、會用”。如果在原型學習階段和辨別學習階段學生都達到很好的學習效果,那么符號所代表的意義學生理解起來就會輕松容易得多。所以在這個階段的學習中,教師對化學符號意義的教授和學生自身對化學符號的記憶就顯得尤其重要。第三階段是學生學習好化學符號的形體和表示的意義,而第一二階段是為學生學習好化學符號的意義做思想上和知識上的準備。每一個階段的學習都對下一個階段的學習有幫助和推進作用。

四、結論

化學符號是中學化學基礎知識的重要組成部分,是學習化學的重要工具,也是初中生學習化學遇到的難點和分化點,是學好化學的關鍵。大部分化學內(nèi)容都跟化學符號密切相關,可以說,沒有化學符號的化學教學是無法想象的。抓住元素符號、化學式、化學方程式這一化學符號主線,掌握每一種化學符號的原型,就能用簡明的符號正確表達物質(zhì)及其變化過程,就能加深對化學基礎知識的理解和記憶,有助于發(fā)展學生的抽象思維能力。

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1008-0546（2011）03-0063-03

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