蔡 紅龔正元
(1江蘇省徐州市潘塘中學 江蘇 徐州 221111;2南京師范大學教師教育學院 江蘇 南京 210097)
化學方程式作為一種語言符號,是學習化學的重要工具。它有利于學生更好地認識化學反應的實質(zhì),同時也有利于進一步發(fā)展學生的思維能力和創(chuàng)新能力。通過多年的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn):凡是能正確熟練的書寫化學方程式的同學,他們的化學成績都不差。所以說化學方程式的學習直接影響到學生學習化學的水平。
根據(jù)以往的教學經(jīng)驗,筆者發(fā)現(xiàn)很多學生學習化學方程式的內(nèi)容基本以死記硬背為主,化學方程式的學習需要花很長的時間,需要幾個來回默寫記憶才能掌握。這樣加劇了學生思維的僵化,給化學學習帶來諸多不利因素。特別是進入酸堿鹽的學習,學生接觸到的化學反應數(shù)量明顯增加,而且化學方程式的難度也有所提高。若不改變原有的學習習慣,仍然采用以死記硬背為主的方法學習化學方程式,則往往效果很差,甚至還影響到學生學習化學的興趣。筆者在教學中也發(fā)現(xiàn):化學方程式是學生學習的分化點之一。為了進行更好的教學,于是筆者查閱了國內(nèi)外相關(guān)的資料,進行學習。結(jié)果發(fā)現(xiàn):雖然有很多關(guān)于化學方程式的教學策略的文章,但是細細看來,發(fā)現(xiàn)關(guān)于化學方程式的教學策略大同小異。查閱資料中還產(chǎn)生了一些疑問:這些為數(shù)不多的教學策略真的有效嗎?其有效性能達到多少?這些方法中哪一種更有效?這些疑問促使筆者對這些教學策略進行歸納總結(jié),并通過相關(guān)的教學實驗,獲得有關(guān)的數(shù)據(jù),比較這些策略的有效度。
通過查閱資料和多年的教學實踐,歸納總結(jié)以下學習化學方程式的策略:
化學方程式的書寫不單是一個知識的再現(xiàn)過程,從某種意義上說,化學方程式的書寫過程也是一個問題解決的過程。在解決問題的過程中,僅僅在記憶中貯存一定數(shù)量的組塊還不夠,還必須有產(chǎn)生式系統(tǒng),即把知識組織起來的若干程序。學生不能完整再現(xiàn)化學方程式,尤其不能根據(jù)給定的條件正確書寫化學方程式,都與產(chǎn)生式系統(tǒng)的缺乏有關(guān)。不經(jīng)歷真正的知識形成過程而是簡單接受的知識,是很難深刻和靈活應用的。一些學生想當然地認為背誦是學習化學方程式最好的方法,卻從沒有深入思考化學方程式各部分間的聯(lián)系,沒有經(jīng)歷一次完整的化學方程式書寫過程。因此,在教學中引導學生經(jīng)歷完整的化學方程式書寫過程,能夠促進學生產(chǎn)生式系統(tǒng)的形成,提高化學方程式的學習效率。
如在學習《石灰石的利用》這一節(jié)內(nèi)容時,教師可以讓學生閱讀課本,找出三種含鈣的物質(zhì)——碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣,讓學生了解其物理化學性質(zhì),并寫出它們之間相互轉(zhuǎn)化的化學方程式。在分析碳酸鈣的類別(碳酸鹽)之后,引導學生回憶并寫出實驗室制取二氧化碳的反應原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,由此推測出碳酸鹽的通性——“遇酸冒氣泡”,從而學會碳酸鹽的檢驗方法,再寫Na2CO3、K2CO3與HCl的反應就容易得多了。讓學生嘗試完成上述所列出的化學方程式,使學生經(jīng)歷完整的化學方程式的書寫過程,有利于學生邏輯思維的養(yǎng)成,發(fā)現(xiàn)化學方程式書寫的內(nèi)在規(guī)律。
化學用語的教學應與所表示的具體物質(zhì)、反應及有關(guān)的概念、理論等內(nèi)容密切聯(lián)系,不能孤立地講化學用語??吹匠R姷奈镔|(zhì)能寫出化學式,遇到常見的反應完成化學方程式。相反,從化學式、化學方程式中聯(lián)想到具體的物質(zhì)、化學反應?;瘜W實驗是加強直觀、名實結(jié)合的橋梁。通過實驗,不僅可以激發(fā)學生的興趣,提高學生學習化學的自覺性和積極性,同時還可以幫助學生形成化學概念、理解鞏固化學知識,還可以培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象,歸納綜合、抽象概括和分析問題、解決問題的能力。例如:在講實驗室煉鐵的原理時,首先展示氧化鐵和一氧化碳氣體,讓學生觀察顏色、狀態(tài),寫出化學式為Fe2O3和CO;然后,教師連接實驗裝置,講明裝置的特點、操作步驟及原因;最后指導學生觀察實驗現(xiàn)象,并用磁鐵來吸引固體生成物。做完實驗后,引導學生根據(jù)實驗現(xiàn)象分析,什么物質(zhì),在什么條件下反應,生成了什么物質(zhì)。學生很容易推出Fe2O3和CO在高溫條件下反應,生成了Fe和CO2的實驗結(jié)論,并寫出反應的化學方程式Fe2O3+而且記憶深刻。這就從具體實驗現(xiàn)象抽象出了化學方程式;相反,要求學生由化學方程式Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2能聯(lián)想到CO通入盛有Fe2O3的玻璃管中加熱,紅色Fe2O3就會變成黑色的鐵粉,同時生成能使澄清的石灰水變渾濁這一化學現(xiàn)象。經(jīng)常進行這種“名實互現(xiàn)”的訓練,不但促進了學生對化學用語的掌握,而且培養(yǎng)了學生的觀察、分析和推理的能力。
教學中,如果學生對新的化學方程式難以理解,在正式學習新知識之前,教師可以向?qū)W生介紹一些他們比較熟悉的材料,這些材料同時又高度概括地包含了正式學習材料的關(guān)鍵內(nèi)容。這些材料的內(nèi)容介于新舊知識之間,在學生對新知識的理解中充當橋梁作用,使學生易于同化新知識。例如在學習金屬活動順序時,可在學習前復習第五章里學習過的金屬間的置換反應規(guī)律,作為先行組織者,通過己熟悉的反應(性質(zhì))進行比較,有利于對新知識的同化。
在教學中還可以采用歸納規(guī)律的方法,根據(jù)反應的特點、書寫規(guī)則進行高度概括,把繁雜難記的內(nèi)容編成幾個句子。比如:學習初中化學中的四種基本反應類型的特點可以這樣歸納:化合反應——“多變一”;分解反應——“一變多”;置換反應——“單質(zhì)+化合物→單質(zhì)+化合物”,復分解反應——“兩相換,價不變”,特別是學習復分解反應的化學方程式時,筆者帶領(lǐng)同學一起找出其交換規(guī)律——“前不動,后交換”,比如:NaOH+HCl=NaCl+H2O,按照這個規(guī)律只交換畫線部分,學生就很容易的進行交換:保持“Na”和“H”的位置不動,仍放在前面,把“OH”和“Cl”進行交換,再根據(jù)各自的化合價寫出正確的化學式,最后配平即可。經(jīng)過2年的教學實踐,發(fā)現(xiàn)特別是學習第七章《酸堿鹽的應用》時,這種教學方法更有利于學生接受,效果不錯。
【研究對象】2011年9月新升入初三的本校九(2)班學生,共32人,根據(jù)期中考試中的化學成績分成了3個平行組,第一組11人,化學平均成績38.2分 (滿分60分);第二組11人,平均成績是37.9分;第三組10人,平均成績是38.8分。
【研究方法】試卷測評法、談話法
【研究過程】展示任務:6個化學反應方程式:
(1)鎂帶在空氣中的燃燒;(2)高錳酸鉀加熱分解;(3)鐵和稀硫酸反應;(4)氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液的反應;(5)氫氧化鈣和稀鹽酸的反應;(6)碳酸鈉和稀鹽酸的反應。
分別給3組學生布置學習任務:
第一組:直接提供給他們這6個反應的化學方程式,直接背誦,記錄默寫到全對時,各自所需要的時間;
第二組:到實驗室里邊做實驗,邊根據(jù)實驗現(xiàn)象等討論完成這六個反應的化學方程式,記憶并默寫至全對,記錄各自所需要的時間;
第三組:在教師的引導下,先按照反應類型進行歸類,找出其內(nèi)在的反應規(guī)律(反應1是化合反應,“多變一”;反應2是分解反應,“一變多”;第3個反應是置換反應,“單質(zhì)+化合物→單質(zhì)+化合物”;第 4、5、6都是復分解反應,“兩相換,價不變”,“前不動,后交換”),學生相互討論交流彼此的心得,記憶并默寫至全對,記錄各自所需要的時間。
時間組別最快者需要的時間 最慢者需要的時間 全組平均時間 結(jié)論第一組 8分12秒45分鐘的實驗時間內(nèi)未能完成,延長15分鐘才完成28分鐘26秒第二組 6分20秒 34分鐘48秒 18分鐘42秒第三組 5分52秒 28分鐘35秒 14分11秒找內(nèi)在規(guī)律的方法更有利于化學方程式的學習。
為了檢驗記憶的持久度,一周后,筆者又對這6個化學方程式進行了默寫,結(jié)果如下:
數(shù)目組別 全對 錯1個 錯2個 錯3個 錯4個 錯5個 錯6個人第一組(11人)數(shù) 2人 1人 2人 2人 1人 2人 1人比率18.2%9.09%18.2%18.2%9.09%18.2%9.09%人第二組(11人)數(shù) 3人 2人 1人 3人 1人 1人 0人比率27.3%18.2%9.09%27.3%9.09%9.09% 0%人第三組(10人)數(shù) 4人 2人 2人 0人 1人 1人 0人比率 40% 20% 20% 0% 10% 10% 0%
通過化學方程式教學策略的有效性研究,實驗結(jié)果表明:采用恰當?shù)姆椒ㄟM行教和學的確能夠有效地提高學生的化學學習成績。通過研究,筆者發(fā)現(xiàn)在初中化學用語教學中,學習化學方程式最有效的方法是找內(nèi)在規(guī)律法。當然,最有效不代表唯一。在實驗過程中,通過深入學生,進行了仔細的觀察,并和各層次的學生進行了交談,也了解到了一些問題:化學學習程度越差的學生,學習這部分越困難,雖然費了很大的力氣,仍然會丟三落四,如化學式不會寫,不會配平,丟掉反應條件或者氣體符號、沉淀符號等等,感覺比背英語課本還難。記憶的持久性更不能保證,學習后保持一天就不錯了。究其原因,還是化學用語的相承性造成的,前面的元素符號,化學式、化合價等內(nèi)容沒學會,沒吃透,后面的學習就遇到了各種困難,更加證明了“空中樓閣“是不可能實現(xiàn)的。對這部分基礎(chǔ)較差的同學還是要盡量補上前面欠缺的知識,否則就只能采取死記硬背的方法了;而對于程度中等以上的學生,還是多使用找反應規(guī)律的學習策略,進行理解性學習,更有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。筆者認為,可以根據(jù)學生的實際情況,不同程度的學生采用不同的教學方法,在教學中靈活使用多種教學方法,因材施教,將會更有利于學生積極、主動地學習。
[1] 吳俊明,王祖浩.化學學習論[M].南寧∶廣西教育出版社,1996
[2] 中華人民共和國教育部制定.化學課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003
[3] 朱秀蓮.初中化學用語學習現(xiàn)狀調(diào)查及其教學策略研究[D].陜西師范大學,2009
[4] 任紅艷.化學問題解決及其教學的研究[D].南京師范大學,2005
[5] 馬暉等.提高學生化學方程式學習效率初探[J].化學教與學,2011,(4)
[6] 黃靜.初中生化學符號學習的調(diào)查及評測研究[D].華東師范大學,2011