李旺林

(漳州市天寶中學(xué)，福建 漳州 363001)

長(zhǎng)期以來，利用知識(shí)的統(tǒng)一性和整體性，把化學(xué)知識(shí)分為化學(xué)概念和原理、元素化合物、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)幾個(gè)部分，是用模塊的形式進(jìn)行整理。這種分法，是以知識(shí)為核心的分法，用知識(shí)為導(dǎo)向進(jìn)行分類，用這種分類進(jìn)行學(xué)習(xí)是比較機(jī)械性的。在教學(xué)和學(xué)習(xí)內(nèi)容、要求上把元素化合物知識(shí)簡(jiǎn)化為物質(zhì)的性質(zhì)和機(jī)械的記憶。這種教學(xué)和學(xué)習(xí)并不能滿足提升學(xué)生解決化學(xué)問題的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)需要。隨著學(xué)習(xí)的方式，方法研究的深入發(fā)展，當(dāng)前，不管是學(xué)習(xí)者或是教學(xué)者，更想把學(xué)習(xí)的知識(shí)以人的認(rèn)知發(fā)展過程作為導(dǎo)向進(jìn)行整理、分類。這樣能更好地讓學(xué)習(xí)過程符合人的認(rèn)知發(fā)展，讓學(xué)習(xí)更順利地進(jìn)行，使知識(shí)的學(xué)習(xí)更人性化。并且高中化學(xué)的學(xué)習(xí)都是以元素化合物為起點(diǎn)，為載體進(jìn)而滲透化學(xué)概念、原理等的學(xué)習(xí)。那么，如何重新定位元素化合物知識(shí)，從“以人為本”的理念進(jìn)行分類，形成有效的教學(xué)策略?

一、元素化合物知識(shí)的分類和定位

一是分類的依據(jù)。近年來，在以現(xiàn)代認(rèn)識(shí)心理學(xué)為基礎(chǔ)的背景下，教育學(xué)者們對(duì)教育心理的研究不斷深入，人們對(duì)人的個(gè)體對(duì)知識(shí)認(rèn)知過程發(fā)展的特點(diǎn)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，并形成了很多以人的個(gè)體認(rèn)知過程的心理發(fā)展特點(diǎn)為導(dǎo)向的各種教育教學(xué)研究，使教學(xué)的內(nèi)容安排，教學(xué)的呈現(xiàn)方式更符合學(xué)生的認(rèn)知，接受知識(shí)的心理特征，從科學(xué)的角度揭示了學(xué)科教學(xué)的深層機(jī)制。美國(guó)著名心理學(xué)家安德森從認(rèn)知心理學(xué)的角度認(rèn)為，知識(shí)可以分為兩類即陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)，并且安德森也深入地揭示了陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)學(xué)習(xí)的一般規(guī)律。安德森對(duì)知識(shí)這一分類方法，以人的認(rèn)知心理為切入點(diǎn)，更完整地揭示了學(xué)習(xí)知識(shí)過程中的心理發(fā)展特點(diǎn)，用這類方法對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類，將幫助我們對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握。

二是將高中化學(xué)元素化合物知識(shí)內(nèi)容分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)，就學(xué)習(xí)者而言，從此類分法出發(fā)，對(duì)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)和認(rèn)知，必定有其獨(dú)特的規(guī)律，而就施教者而言，教學(xué)組織上也必有其教學(xué)規(guī)律。因此科學(xué)地劃分高中元素化合物知識(shí)陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)是進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。只有在分清了現(xiàn)代知識(shí)心理學(xué)對(duì)知識(shí)的這兩類區(qū)別，不管是對(duì)學(xué)習(xí)者還是對(duì)教學(xué)者，都能更好地利用這兩類知識(shí)的認(rèn)知心理特點(diǎn)，把握知識(shí)的學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)要求，更合理安排知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)程，使高中元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)更具有“可接受性”“易掌握性”和“培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)性”。

三是從多角度認(rèn)清高中元素化合物知識(shí)的陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)。首先從能力培養(yǎng)方面，安德森通過心理機(jī)制的發(fā)展特點(diǎn)對(duì)陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)作出了充分的闡述。就化學(xué)而言，高中元素化合物知識(shí)中對(duì)一些物質(zhì)性質(zhì)描述，化學(xué)概念，化學(xué)定義的表征描述既為陳述性知識(shí)，這些知識(shí)就是讓學(xué)習(xí)化學(xué)者能在通過學(xué)習(xí)之后，知道某物質(zhì)有什么性質(zhì)，化學(xué)術(shù)語(yǔ)中包含的意思等等。如:通過學(xué)習(xí)CI2之后，學(xué)習(xí)者便可知道CI2的顏色、氣味以及CI2和H2O反應(yīng)后生成什么物質(zhì)等等;通過對(duì)“化合物”“單質(zhì)”等化學(xué)概念或“離子反應(yīng)”“氧化還原反應(yīng)”等化學(xué)定義的學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)者便可知其界定范圍和判斷的規(guī)則，而對(duì)未學(xué)習(xí)者而言，這些知識(shí)是無法利用大腦的一系列復(fù)雜活動(dòng)而理解得知的。所以對(duì)一些事實(shí)的最簡(jiǎn)單的表征描述，及深入化學(xué)研究領(lǐng)域的最基本規(guī)則和知識(shí)。援引中國(guó)古代一句名言，“知其然，而不知其所以然”的這部分知識(shí)就是陳述性知識(shí)。

化學(xué)是從特殊的視覺去認(rèn)識(shí)物質(zhì)的學(xué)科，所以元素化合物中的程序性知識(shí)是一種特殊領(lǐng)域的程序性知識(shí)。通過學(xué)習(xí)這些化學(xué)程序性知識(shí)，學(xué)習(xí)者能夠?qū)⒒瘜W(xué)學(xué)科的本質(zhì)較為深入的理解，形成各種化學(xué)觀念，如元素觀、物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀、物質(zhì)分類觀、物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀等等，從而提升學(xué)習(xí)者的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，從化學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，改造物質(zhì)世界和創(chuàng)造物質(zhì)世界。所以說化學(xué)程序性知識(shí)是以陳述性知識(shí)為基礎(chǔ)去理解化學(xué)內(nèi)涵的一種化學(xué)思考能力。比如在解釋CI2的殺菌消毒作用時(shí)候，學(xué)生要在掌握了CI2和H2O的反應(yīng)，HCIO具有強(qiáng)氧化性，細(xì)菌主要是蛋白質(zhì)組織，蛋白質(zhì)遇強(qiáng)氧化劑均會(huì)變性，蛋白質(zhì)的變性的定義等一系列陳述性知識(shí)之后，形成了化學(xué)學(xué)科特殊的轉(zhuǎn)化觀而去進(jìn)行解釋。這種用化學(xué)觀點(diǎn)的問題思考能力就是化學(xué)程序性知識(shí)。

其次從知識(shí)的學(xué)習(xí)要求分類，元素化合物知識(shí)中的陳述性知識(shí)的學(xué)習(xí)要求大多以“識(shí)記”“了解”“掌握”為主，而程序性知識(shí)學(xué)習(xí)要求以“理解”和“應(yīng)用”為主。也就是說，對(duì)這些陳述性知識(shí)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，更多傾向于“記憶”，這也是由于化學(xué)這一特定的知識(shí)領(lǐng)域所決定的。因?yàn)榛瘜W(xué)是從特殊的視角去認(rèn)識(shí)物質(zhì)，即從元素、原子、分子、離子等構(gòu)成觀，從化合物進(jìn)而到元素周期表，元素周期律等等。因此，元素化合物知識(shí)中的陳述性知識(shí)是走進(jìn)化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域最基本的知識(shí)。對(duì)于元素化合物知識(shí)中的程序性知識(shí)，其學(xué)習(xí)要求主要是“理解”和“應(yīng)用”，這些知識(shí)是學(xué)生對(duì)化學(xué)問題由表征的認(rèn)識(shí)到深層理解的過程中而形成的，程序性化學(xué)知識(shí)是學(xué)習(xí)者一種認(rèn)識(shí)客觀物質(zhì)世界過程的學(xué)習(xí)。

最后是從知識(shí)的呈現(xiàn)方式分類，陳述性知識(shí)的呈現(xiàn)方式是以最基本的單元命題而表征的，也就是說這類知識(shí)是學(xué)習(xí)者經(jīng)“識(shí)記”之后可在無意識(shí)的情況下自然呈現(xiàn)出來的知識(shí)。比如化合物的概念、O2的物理性質(zhì)、H2和CI2的反應(yīng)產(chǎn)物、NH3分子的空間構(gòu)形等這些只要以簡(jiǎn)單的命題即可使之提取的知識(shí)，都是化學(xué)陳述性知識(shí)、而化學(xué)程序性知識(shí)是需要在問題情境當(dāng)中才能呈現(xiàn)的知識(shí)，是一種由問題而產(chǎn)生的“產(chǎn)生式”知識(shí)。比如在氧化還原反應(yīng)方程式配平中，學(xué)生知道方法是根據(jù)的得失電子相等這個(gè)本質(zhì)，利用元素化合價(jià)升高總數(shù)等于元素化合價(jià)降低總數(shù)相等去配平，這些都只是陳述性知識(shí)。具體怎樣對(duì)一個(gè)未配平的氧化還原反應(yīng)方程式配平，在配平過程中涉及配平細(xì)節(jié)操作的思維過程才是程序性知識(shí)，所以它必須要以一個(gè)具體的問題為載體，在解決具體問題的過程中才能呈現(xiàn)。

在元素化合物知識(shí)中，物質(zhì)分類中的各類型概念，及五大金屬元素(Na，Ma，Al，F(xiàn)e，Cu)和四大非金屬元素(Cl，Si，S，N)包括它們的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)都屬于陳述性知識(shí);對(duì)于元素化合物知識(shí)中有關(guān)物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)的原理，物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)過程，物質(zhì)的鑒別，物質(zhì)的定性和定量式實(shí)驗(yàn)等這些內(nèi)容均屬于認(rèn)知心理學(xué)所界定的程序性知識(shí)。

二、新分類下元素化合物知識(shí)的教學(xué)策略

通過能力培養(yǎng)、學(xué)習(xí)要求及呈現(xiàn)方式等方面對(duì)元素化合物知識(shí)的多角度認(rèn)識(shí)，將給我們的教學(xué)要求，教學(xué)方式提供充分的依據(jù)，使我們?cè)谥R(shí)的教學(xué)中既能發(fā)揚(yáng)“以人為本”的理念，充分考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過程，又能緊扣課程要求，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握元素化合物知識(shí)，去解決具體物質(zhì)世界中的化學(xué)問題。為此，在針對(duì)元素化合物知識(shí)的教學(xué)中，教師該如何實(shí)施?

一是對(duì)元素化合物陳述性知識(shí)部分，在教學(xué)中應(yīng)注重“識(shí)記”“熟記”的學(xué)習(xí)要求，并以實(shí)物展示，性質(zhì)實(shí)驗(yàn)演示，引領(lǐng)學(xué)生從“抽象”到“形象”去感知和體驗(yàn)豐富多彩的物質(zhì)世界，以此來使教學(xué)過程更符合學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn)，形成教與學(xué)的共鳴;對(duì)上述陳述性知識(shí)而言，雖然從學(xué)習(xí)要求上以“記”為主，但在教學(xué)中，我們也應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生能產(chǎn)生“以點(diǎn)帶面”爆炸性的物質(zhì)性質(zhì)聯(lián)想，即以元素為起點(diǎn)，產(chǎn)生對(duì)其單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的再現(xiàn)。如以Na元素為起點(diǎn)，聯(lián)想出其單質(zhì)和化合物，對(duì)Na化合物聯(lián)想出鈉的氧化物，鈉的堿，鈉鹽，進(jìn)而回憶出Na的氧化物有Na20，Na2O2鈉鹽有NaCl，Na2CO3和NaHCO3等建立起對(duì)Na元素有關(guān)物質(zhì)的樹狀構(gòu)體，進(jìn)而對(duì)該物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行回憶，從而在元素化合物的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)歸納的能力;文中元素化合物知識(shí)體系中，有較多的物質(zhì)相似性比較。如:CO2與SO2，Na2CO3和NaHCO3及元素周期表中同主族、同類型物質(zhì)等。所以在教學(xué)中，也要教會(huì)學(xué)生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的類比，準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)客觀物質(zhì)世界，提升學(xué)生辨別是非，認(rèn)清異同的客觀辨別能力。

二是程序性知識(shí)是以“理解”“應(yīng)用”為學(xué)習(xí)要求，是用化學(xué)的觀點(diǎn)解決問題的思考能力，且這種知識(shí)的表現(xiàn)要以實(shí)際問題為載體。因此，我們?cè)趯?duì)這類知識(shí)的教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)注重以一個(gè)具體的化學(xué)題目為載體，將這道題目所需的化學(xué)知識(shí)是如何確立和提取這種大腦的意識(shí)過程展現(xiàn)給學(xué)生，同時(shí)將解題信息的正確應(yīng)用，示范性地傳授學(xué)生，也就是說對(duì)元素化合物知識(shí)中的程序性知識(shí)部分，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中注重學(xué)生“知其所以然”的教學(xué)方式，注重過程的教學(xué)活動(dòng)，從而讓學(xué)生將陳述性知識(shí)充分合理地應(yīng)用，使學(xué)生在解決化學(xué)問題過程中形成完整知識(shí)鏈并以推進(jìn)式的思考過程形成完整的解題程序。比如說對(duì)“如何除去Cl2中少量的HCl”這個(gè)元素化合物化學(xué)問題的教學(xué)策略。有些老師的教學(xué)處理顯得簡(jiǎn)單，就讓學(xué)生記住“將混合氣體通入飽和食鹽水”這一答案。這種教學(xué)處理方式的產(chǎn)生，深究其原因，是教學(xué)者將這一化學(xué)程序性知識(shí)用陳述性知識(shí)的教學(xué)方法處理，這就造成了學(xué)生對(duì)這一問題只能是“知其然”，而不能“知其所以然”。“如何除去Cl2中少量的HCl氣體?”這是一個(gè)有關(guān)元素化合物程序性知識(shí)問題，在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生收集Cl2和HCl兩種氣體在物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)上的異同，從而得出它們?cè)谒械娜芙庑圆町?。HCl易溶于水，Cl2只算可溶，所以可以用水來吸收Cl2中少量的HCl氣體，但為減少損失如果將混合氣體通入水中，Cl2會(huì)與水反應(yīng)，此法又不可取，進(jìn)而引伸出溶液中的離子飽和程度會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)水溶液中的Cl－達(dá)到飽和時(shí)，就會(huì)阻止Cl－的溶解或電離，而Cl2與H2O的反應(yīng)情況是Cl2+H2O≒HCl+HClO，產(chǎn)生出HCl會(huì)電離出Cl－，而如果在Cl－達(dá)到飽和的溶液中，會(huì)阻止HCl電離出Cl－，從而使Cl2與H2O的反應(yīng)不能很順利地往正反應(yīng)方向進(jìn)行，進(jìn)而減少了Cl2的損失，因此，可將此混合氣體通入Cl－飽和溶液中，而能提供Cl－的最常見物質(zhì)便是NaCl，最終得出，除去Cl2中少量的HCl氣體的方法是通入飽和食鹽水中?；仡櫳鲜龅慕虒W(xué)形式，整個(gè)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)向?qū)W生展示出，解題信息的收集，知識(shí)信息的應(yīng)用，并且展現(xiàn)了思考問題和產(chǎn)生新問題的過程，還很好地呈現(xiàn)出解決問題的方法產(chǎn)生過程。所以，對(duì)元素化合物知識(shí)中的程序性部分，在教學(xué)上就是要重點(diǎn)抓住“知識(shí)提取、應(yīng)用”“問題解決過程”這一重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。

三、結(jié)語(yǔ)

在這種新的分類下，我們認(rèn)清了元素化合物知識(shí)的陳述性知識(shí)在化學(xué)的學(xué)習(xí)和教學(xué)中具有不可動(dòng)搖的基礎(chǔ)性作用，是用化學(xué)特殊視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)、改造物質(zhì)，創(chuàng)造新物質(zhì)的起點(diǎn)，也是化學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)的起點(diǎn)，是實(shí)施后續(xù)化學(xué)學(xué)習(xí)和化學(xué)教學(xué)不可或缺的部分;而化學(xué)學(xué)科的程序性知識(shí)是產(chǎn)生解決化學(xué)問題思維的動(dòng)力，是解決化學(xué)問題方法的規(guī)劃;化學(xué)程序性知識(shí)是學(xué)習(xí)者化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的升華，是化學(xué)教學(xué)的核心。

［1］張鳳琴，王庭照，方俊明.生態(tài)學(xué)視野下的現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)研究［J］.陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2006(1).

［2］李南萍.以分類觀為核心構(gòu)建元素化合物知識(shí)體系［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011(3).

［3］楊圣群.新課程元素化合物教學(xué)語(yǔ)STSE教育探究［J］.化學(xué)教學(xué)，2011(6).