化学教学中的观念建构

来源 :课程教育研究·学法教法研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alexzc1984
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  【摘要】在化学复习课教学中,通过建构化学观念,建立完整的知识体系,形成整体思维模式,促进学习模式的转变,提高学习效率。
  【关键词】建构 化学观念 整体思维
  【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)04-0087-01
  心理学研究发现,学生认识事物的过程是一个先整体后部分的过程,解决问题的过程也是先有整体思路再具体细节分析的过程,人们形成的对事物的整体认识以及对待问题的思维习惯直接决定一个人解决问题的水平。宋心琦教授也指出:学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立基本的化学观念,应当是中学化学教学的第一目标。所以中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求,从传授事实、掌握知识转变为用事实发展观念,即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。
  化学基本观念,是指学生通过化学学习,在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学总观性的认识,具体表现为个体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。化学基本观念主要包括“微粒观”、“元素观”、“变化观”、“分类观”、“结构观”、“守恒观”和“科学价值观”等。在高考复习教学中,通过有意识地建构化学观念,有助于化学知识的学习和理解,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力,有助于提高学习的兴趣、动力和效率。
  一、建构“分类观”理清知识脉络
  分类是人类整理知识经验进行化学研究的科学方法。研究发现,学生解答问题时出现错误的一个重要原因是对研究对象的范围不清楚,致使行动上南辕北辙。所以教学中帮助学生建构“分类观”,核心在知识体系的构建,最终目标是养成分类习惯。可采取先部分、后整体、再部分的教学策略,部分教学重在归纳相似点,整体教学重在应用概念图或树状分类图建立概念的关系网,然后再加强演绎应用。
  如在电解质溶液教学时,学生经常因分不清“各类电解质溶液中含有的化学平衡”而造成应用错误,实际上是对物质分类不清楚,遇到相似概念难以界定,为此在教学中要先对相关物质进行逐一辨析,形成电解质各概念的局部认识,然后画出树状分类图(如下),形成了相关概念的整体认识,最后再通过运用演绎思维强化认识不同类物质具有的平衡规律(在强酸、强碱和强酸强碱盐中只存在水的电离平衡,弱酸正盐只存在本身的水解平衡和水的电离平衡等),最终达到清楚知识脉络的目的。
  二、建构“结构观”了解知识的内在逻辑
  “结构观”指物质结构决定性质,性质又反映其结质。化学知识庞杂,如果不了解知识的内在逻辑,一是不能牢固记忆,二是不会形成问题解答的思维程序。这就要求教学中不能孤立地讲解物质的性质,而是要建立知识间的相互联系,使单一的知识丰富起来,通过理论和实验两种探究方式,让学生在应用中全面加深对事物的认识。如在二氧化硫性质教学中,应用化学“结构观”思想组织教学,首先要设置三个不同的理论探究情境,即从硫的化合价出发认识二氧化硫的氧化性和还原性,从类别出发认识二氧化硫的酸性氧化物性质,从特性出发认识二氧化硫的漂白性,理论探究之后再进行具体性质的实验探究,可设计定性的、定量的、实验室的和工业生产的专题探究实验(如探究二氧化硫性質实验,测定混合气体中二氧化硫体积分数的实验等),让学生在综合应用中达到知识的掌握。
  三、建构“变化观”形成规律化的思维模型
  化学“变化观”指化学反应遵循其特有的规律。学习过程中如果只重视具体事实的记忆,而不关注其内在变化规律,就不能抓住问题的本质,所学内容将是一盘散沙,由于没能形成统一的知识体系,遇到新情境问题就只能生搬硬套而发生错误。如在高三化学反应原理教学中,采用建构“变化观”的思想教学,先要把所有的反应进行归类研究,归纳形成稳定的书写规律,基本模型有三个:一是复分解反应型,书写的模型是两种化合物互相交换成份生成另外两种新化合物,交换的原子团不发生化合价变化;二是水解反应型,书写的模型是化合物带负电原子团与氢离子结合,带正电原子团与氢氧根结合,生成新的化合物;三是氧化还原反应型,书写的模型是:先用化合价升降规律确定生成物,然后用升降法确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物计量数,如果是离子反应再用电荷守恒配平离子的计量数,最后用原子守恒配平其它物质的计量数。通过抓本质发现规律,建构特有的思维模型,把学生学过的知识整合起来,能够减轻学生的记忆负担,激发学生的学习兴趣,提高学习的效率。所以从某种意义上讲,学科学习的过程就是主动建构一系列学科思维模型的过程。
  四、建构“守恒观”形成整体解答的思维习惯
  化学“守恒观”指化学变化遵循四大守恒定律,即原子守恒(质量守恒)、电子得失总数守恒、电荷守恒和能量守恒。例如化学计算题历来都是学生学习的难点,从内容上看,既包含溶液配制、量取、滴定等实验操作过程又包含多步的反应过程,学生解题时稍有遗漏就会出错,从要求上看,新课程对高中化学计算降低了要求,不再考查冗长的纯计算内容,但对守恒的考查一点也没有减弱,要求学生能够讯速把握整体过程,发现并应用守恒规律解答,这正是学生思维的薄弱之处,所以帮助学生建立“守恒观”,形成整体解答的思维习惯,才能有效提高解题效率。教学中采取一题多解的方式,通过对比多种方法特点认识守恒法的优点(简化过程,缩短解题时间,降低出错几率),在尝试应用中品尝解题成功的喜悦,建立守恒解题的思维模型,即画出流程图→找出始终态→分析物质转化→列出守恒关系式,最终在练习中形成使用守恒的思维习惯。
  总之,建构化学观念的教学注重知识的整体建构,增进学生对知识的理解,促进学生思维方式的转变,减轻了学生的课业负担,提高学科素养,激发学习兴趣,提升学习效率。
  参考文献:
  [1]卢巍.对化学基本观念及“观念建构”教学的认识
  http://llhxjy2007.blog.163.com/blog/static/541417112010101053120358/
  [2]宋心琦,胡美玲.对中学化学的主要任务和教材改革的看法.化学教育华中科技大学出版社,2012.
  [3]程振泰.中学化学基本学科思想的探讨.安徽教育学院学报,2002,(3):23-24.
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