通過(guò)化學(xué)基本概念的教學(xué),改善學(xué)生的思維水平

1、通過(guò)化學(xué)基本概念的教學(xué)，改善學(xué)生的思維水平 上海市宜川中學(xué) 孫桂賢一、學(xué)生中的問(wèn)題：幾年來(lái)，在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，我感受到影響學(xué)生學(xué)習(xí)能力提高和發(fā)展的根本原因，是學(xué)生在化學(xué)基本概念的學(xué)習(xí)中存在很大問(wèn)題，直接影響了學(xué)生的思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、問(wèn)題原因分析：可能有兩個(gè)方面的因素，一是任課教師平時(shí)不重視概念、理論、原理建立過(guò)程的教學(xué)，使學(xué)生對(duì)化學(xué)概念所反映的化學(xué)事實(shí)和化學(xué)現(xiàn)象不清楚或?qū)瘜W(xué)基本概念的內(nèi)容把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致學(xué)生在概念應(yīng)用時(shí)，要解決的問(wèn)題與相關(guān)概念對(duì)不上號(hào)，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(xué)生的學(xué)習(xí)方法存在問(wèn)題，學(xué)生在對(duì)化學(xué)概念學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不

2、去理會(huì)概念的來(lái)龍去脈，不善于從發(fā)現(xiàn)和尋找相關(guān)概念之間的聯(lián)系與區(qū)別角度來(lái)辨析和澄清每一個(gè)概念，自己不肯動(dòng)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(duì)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(wèn)題，更談不上“掌握”、“應(yīng)用”了。三、我工作的目標(biāo)：通過(guò)化學(xué)基本概念的教學(xué)，改善學(xué)生的思維水平。實(shí)實(shí)在在的講，說(shuō)是我的教學(xué)特色，不如說(shuō)是我現(xiàn)在沒有解開的“難題”或說(shuō)是我當(dāng)前存在的“困惑”可能更確切。一直以來(lái)都在反思我的課堂教學(xué)，過(guò)去的我說(shuō)得很少，學(xué)生說(shuō)的更多一些；過(guò)去的我沒有給學(xué)生提供那么多規(guī)律、結(jié)論，也有高考狀元誕生，學(xué)生自己也完成了很有

3、意義的課題研究；過(guò)去的我雖很少出現(xiàn)一遍遍重復(fù)講同一個(gè)題目的情況，卻很少出現(xiàn)做過(guò)的題目不會(huì)做的現(xiàn)象；在過(guò)去，沒有見過(guò)的題目不會(huì)做的說(shuō)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(xué)方法，特別是隨著上海市二期課改的不斷深入，新的中學(xué)化學(xué)課程目標(biāo)的確定，我一直在尋找素質(zhì)教育與應(yīng)試教育（我來(lái)宜川中學(xué)的四個(gè)年頭里，一直帶高三，高考成績(jī)是一定要要的）、學(xué)生的現(xiàn)實(shí)利益（高考有個(gè)好成績(jī)，上一所好大學(xué)）與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的契合點(diǎn)，理論上說(shuō)他們之間并不矛盾，因此我期望高考制度的進(jìn)一步改革完善，評(píng)價(jià)體系更趨于合理化，課堂教學(xué)切實(shí)立足培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，提高生活質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生具有學(xué)習(xí)和探究化學(xué)問(wèn)題

4、的能力。四、學(xué)習(xí)中提高認(rèn)識(shí)：布魯納在其經(jīng)典之作教學(xué)理論之建構(gòu)一書中，指出：“教學(xué)生學(xué)習(xí)任何科目，絕不是對(duì)學(xué)生心靈中灌輸些固定的知識(shí)。而是啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)去求取知識(shí)與組織知識(shí)。教師不能把學(xué)生教成一個(gè)活動(dòng)的書櫥，而是教學(xué)生學(xué)習(xí)如何思維；教他學(xué)習(xí)如何像歷史學(xué)家研究分析史料那樣，從求知過(guò)程中去組織屬于他自己的知識(shí)。因此，求知是自主性的活動(dòng)歷程，而非只是被動(dòng)地承受前人研究的結(jié)果?！被瘜W(xué)概念是人們對(duì)化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)事實(shí)通過(guò)比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來(lái)的理性知識(shí),它是已經(jīng)剝離了現(xiàn)象的一種更高級(jí)的思維形態(tài),反映著化學(xué)現(xiàn)象及事實(shí)的本質(zhì),也是化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系的基礎(chǔ)。任何一個(gè)化學(xué)概念都必須經(jīng)過(guò)大量的、長(zhǎng)時(shí)間

5、的思維過(guò)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(jìn)行思考、通過(guò)頭腦的活動(dòng)解決問(wèn)題的能力，是人的智力在一個(gè)方面的體現(xiàn)。2006年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試上海卷考試手冊(cè)中明確指出：化學(xué)科考查的能力主要是觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和接受、處理新信息能力，以及運(yùn)用科學(xué)方法對(duì)人與社會(huì)、自然協(xié)調(diào)發(fā)展中出現(xiàn)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出解決的方案，并作出正確評(píng)價(jià)的能力。由此也可以看出中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，改善學(xué)生的思維水平和結(jié)構(gòu)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的核心。人們借助于化學(xué)概念理解和把握化學(xué)現(xiàn)象，因此，化學(xué)概念又是化學(xué)思維的工具，所以化學(xué)概念的教學(xué)是整個(gè)中學(xué)化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。如何使學(xué)生聯(lián)系

6、生活經(jīng)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)化學(xué)概念、深入理解化學(xué)基本概念、主動(dòng)構(gòu)建化學(xué)基本概念、靈活運(yùn)用化學(xué)基本概念，使學(xué)生思維的方式方法得到鍛煉和培養(yǎng)，使學(xué)生的思維水平得到改善，形成良好的思維品質(zhì)，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀。多年來(lái)我一直在思考、嘗試、探索。 五、一些具體做法：1、通過(guò)化學(xué)概念的形成，讓每一個(gè)學(xué)生學(xué)會(huì)思維教會(huì)學(xué)生思維，就是要學(xué)生能夠進(jìn)行創(chuàng)造性地思考，不僅會(huì)解決所給的問(wèn)題，而且還要自己發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題；不僅掌握知識(shí)，還要理解知識(shí)獲得的過(guò)程。從生活中找到概念本身反映的對(duì)象，使概念由抽象變得具體。如學(xué)習(xí)膠體這個(gè)概念時(shí)，學(xué)生常常把膠體與粘性物質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，怎樣引導(dǎo)學(xué)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(rèn)識(shí)他們共同的性質(zhì)及表現(xiàn)出來(lái)的外部特征？從學(xué)生最熟悉的事物作為切入口，讓學(xué)生探討下列事件發(fā)生的原理：夜晚，人民廣場(chǎng)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(shí)的作用、明礬凈水、三角沙洲的形成、肥皂的生產(chǎn)過(guò)程、水泥的硬化、冶金廠除塵、鹵水的“毒性”等等，學(xué)生從這些親身感受當(dāng)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(jìn)行對(duì)比，學(xué)生會(huì)更加清楚膠體概念的本質(zhì)所在。 利用實(shí)驗(yàn)、模型、掛圖、錄像、多媒體等直觀教具認(rèn)識(shí)概念，如通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的氧化性：濃硝酸強(qiáng)于濃硫酸；通過(guò)球棍模型，認(rèn)識(shí)CH

8、4、NH3、C6H6等分子的空間構(gòu)型；借用多媒體手段，認(rèn)識(shí)同分異構(gòu)體的概念及其書寫。從直觀入手,學(xué)生學(xué)會(huì)了通過(guò)觀察、感受、分析、抽象概括而引出概念，加深了學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解，也使學(xué)生養(yǎng)成了善思、樂(lè)思、會(huì)思的品質(zhì)。尋找相關(guān)概念之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的邏輯思維水平。如“相對(duì)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(xué)家規(guī)定“相對(duì)原子質(zhì)量”的基準(zhǔn)為一個(gè)碳12原子實(shí)際質(zhì)量的十二分之一，“物質(zhì)的量”的單位的基準(zhǔn)為0.012kg碳12，其的意義何在？學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)：碳12的質(zhì)量數(shù)是12，相對(duì)原子質(zhì)量是12，摩爾質(zhì)量是12g/mol，這給運(yùn)算帶來(lái)了很大方便。經(jīng)常讓學(xué)生

9、進(jìn)行為什么不這樣會(huì)怎樣的思考，有利于良好思維習(xí)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(xué)生的遷移能力。如對(duì)原電池和電解池的學(xué)習(xí)，由于考綱要求不高，教材里相關(guān)內(nèi)容較少，既然不是我們通常所說(shuō)的重點(diǎn)，師生對(duì)電化學(xué)所投放的精力自然很少，再加上學(xué)生的學(xué)習(xí)方法存在問(wèn)題，學(xué)生一旦遇到電化學(xué)問(wèn)題就顯得素手無(wú)策。如果用分析氧化還原反應(yīng)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(duì)強(qiáng)弱、電流方向等，那么學(xué)生對(duì)原電池和電解池的工作原理、電極反應(yīng)、電極的判斷、電解質(zhì)溶液中的離子移動(dòng)方向等等問(wèn)題自然而然的接納過(guò)來(lái)。先明確氧化還原反應(yīng)與原電池、電解池變化的實(shí)質(zhì)都是電子轉(zhuǎn)移，電子由還原劑

10、（原電池的負(fù)極、電解池的陽(yáng)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(yīng)與原電池、電解池的差別在于，氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑直接進(jìn)行電子交換，而原電池、電解池中的電子轉(zhuǎn)移要通過(guò)外線路，原電池是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，誰(shuí)作正負(fù)極是得失電子能力問(wèn)題，電解池是被動(dòng)的氧化還原反應(yīng)，離子放電是氧化性和還原性的相對(duì)強(qiáng)弱問(wèn)題。用學(xué)生非常熟悉的氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，去認(rèn)識(shí)理解新的概念，再找到新舊概念本質(zhì)上的共同與差別時(shí)，新的概念不但形成，同時(shí)新概念也被納入相關(guān)的概念網(wǎng)絡(luò)中。分析化學(xué)概念的特征信息，將有關(guān)的知識(shí)抽象化。如強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的學(xué)習(xí)，抓住與概念有關(guān)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(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)，在作些適當(dāng)練習(xí)會(huì)更加清楚強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的劃分，與溶解度無(wú)關(guān)。學(xué)生一旦能自覺地通過(guò)有關(guān)特征進(jìn)行分析，并對(duì)特征信息進(jìn)行抽象，則有助于用語(yǔ)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(xué)概念網(wǎng)絡(luò)，促使概念的深化和發(fā)展。如中學(xué)化學(xué)計(jì)算部分復(fù)習(xí)，先引導(dǎo)學(xué)生搜集中學(xué)化學(xué)計(jì)算所涉及到的有關(guān)基本概念，通過(guò)分析每個(gè)概念的內(nèi)容，尋找各個(gè)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(dǎo)學(xué)生圍繞“物質(zhì)的量”這個(gè)核心概念，用箭頭或線段連接概念，畫一張中學(xué)化學(xué)計(jì)算中的概念圖式。如下圖：通過(guò)化學(xué)概念網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造一個(gè)清晰的知

12、識(shí)網(wǎng)絡(luò)，便于學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)架構(gòu)的掌握，有利于直覺思維的形成，促進(jìn)知識(shí)的遷移。同時(shí)當(dāng)一個(gè)概念被納入相應(yīng)的關(guān)系網(wǎng)中，就會(huì)被學(xué)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(xué)概念的運(yùn)用中，改善學(xué)生的思維水平綜合運(yùn)用化學(xué)概念解決具體問(wèn)題,要求學(xué)生達(dá)到對(duì)概念深刻理解和融會(huì)貫通。在概念的運(yùn)用中，使學(xué)生對(duì)概念的關(guān)鍵特征得到進(jìn)一步強(qiáng)化，對(duì)無(wú)關(guān)因素的干擾能更好的排除，使學(xué)生思維的深刻性、靈活性、邏輯性等得到培養(yǎng)，從而達(dá)到改善學(xué)生思維水平的目的。在化學(xué)概念的運(yùn)用中善于對(duì)比。將既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念進(jìn)行對(duì)比,使學(xué)生弄清概念的異同,防止模糊概念。如在運(yùn)用“同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體”等概念時(shí)，學(xué)生

13、對(duì)這四個(gè)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(duì)象原子單質(zhì)有機(jī)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(tuán)的種類和個(gè)數(shù)相同；分子組成上相差若干個(gè)CH2原子團(tuán)。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(jiǎn)式相同的兩種物質(zhì)通過(guò)以上的對(duì)比，學(xué)生很清楚各個(gè)概念之間的區(qū)別及概念的本質(zhì)特征。在化學(xué)概念的運(yùn)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(jìn)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(gè)碳碳雙鍵，組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)。如C2H4與C3H6是不是同系物呢？C2H4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2=CH2，C3H6的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)是環(huán)狀，一個(gè)是鏈狀，因此二者不是同系物。在化學(xué)概念的運(yùn)用中善于尋找多種解法，使學(xué)生思維的發(fā)散性和靈活性得到鍛煉和培養(yǎng)。習(xí)題課上我始終堅(jiān)持：不面面俱到，不就題論題，常采用多種方法解決同一問(wèn)題，讓學(xué)生參與到過(guò)程中來(lái)，適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練。在解決問(wèn)題的過(guò)程中重視對(duì)學(xué)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(yīng)后，將放出的氣體于1.12升O2（標(biāo)準(zhǔn)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(gè)選項(xiàng)）”一題，讓學(xué)生嘗試用守恒法、十字交叉法、試代法等，同一個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生從不同角度去分析，采用不同的解決方法，同時(shí)要求學(xué)生對(duì)產(chǎn)生的多種方法進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，讓學(xué)生的思維水平得到進(jìn)一步發(fā)展。在化學(xué)概念的運(yùn)用中，讓化學(xué)的科學(xué)思想方法扎根于學(xué)生的心靈。 平衡思想：平衡存在各個(gè)學(xué)科、不同領(lǐng)域，“平衡”更是化學(xué)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(wèn)題，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力的一個(gè)突破口，為方便學(xué)生尋找各平衡的內(nèi)在聯(lián)系，深刻理解化學(xué)平衡的一些普遍規(guī)律，

16、對(duì)教材提供的溶解平衡、化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡進(jìn)行歸納總結(jié)，結(jié)合生活中的典型事例進(jìn)行分析，把握其實(shí)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(jī)物的官能團(tuán)決定了有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)等。在對(duì)典型物質(zhì)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，在具體應(yīng)用的過(guò)程中，這種思想會(huì)不斷的得到強(qiáng)化?？茖W(xué)的思想方法：系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，是體會(huì)過(guò)程與方法的良好載體，從中學(xué)生可以學(xué)習(xí)科學(xué)的思想方法，科學(xué)探究的一般過(guò)程，化學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)也決定了化學(xué)教育必須重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)，所以，要盡量為學(xué)生提供親身體驗(yàn)、嘗試、探索的機(jī)會(huì)，形成最基本的實(shí)驗(yàn)技能。六、教育教學(xué)初見成效在化學(xué)基本概念的教