施 維
(南通市啟秀中學(xué) 江蘇 南通 226001)
化學(xué)符號(hào)是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的基本要素之一,其表現(xiàn)形式多樣、數(shù)量繁多、意義豐富,一直是高中化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中,作者發(fā)現(xiàn)如果教師主要采取死記硬背、強(qiáng)化訓(xùn)練的教學(xué)策略,學(xué)生為此花了大量時(shí)間去記憶,在實(shí)際解決化學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中卻體現(xiàn)不出效果,漸漸對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)失去了興趣。為此必遵循教育教學(xué)規(guī)律,改進(jìn)化學(xué)符號(hào)的教學(xué),作者提出以下幾點(diǎn)解決策略:
剛開(kāi)始學(xué)習(xí)化學(xué)符號(hào),一定要把化學(xué)符號(hào)與具體的物質(zhì)、宏觀現(xiàn)象、微觀世界結(jié)合起來(lái)。化學(xué)符號(hào)本身是枯燥抽象的,但是它所表達(dá)的化學(xué)意義卻是豐富多彩的,因此高中化學(xué)教學(xué)要使學(xué)生能夠把化學(xué)符號(hào)和它所標(biāo)志的對(duì)象相結(jié)合,例如可以從反應(yīng)現(xiàn)象、工業(yè)生產(chǎn)流程等具體的形式來(lái)記憶化學(xué)符號(hào)。
微觀世界的理解則需要豐富的想象力,但學(xué)生想象力的發(fā)展水平以及個(gè)體的差異性,都構(gòu)成了學(xué)生對(duì)于微觀世界理解的困難。教師可以利用模型或多媒體手段展示某一物質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的宏觀、微觀及符號(hào)三個(gè)水平的教學(xué)材料,直觀地體現(xiàn)宏觀、微觀、符號(hào)三者的有機(jī)結(jié)合。
例如作者在講述甲烷結(jié)構(gòu)和氯代甲烷的形成這一課題中,利用cult3D制作了交互式網(wǎng)頁(yè),并安排學(xué)生上機(jī)實(shí)際操作。根據(jù)軟件提示,學(xué)生首先在界面中生成甲烷的比例模型,由此獲得直觀的認(rèn)識(shí);轉(zhuǎn)化成比例模型后,則便于觀察甲烷分子的空間構(gòu)型及共價(jià)鍵性質(zhì)如鍵角等;氯原子取代氫原子的過(guò)程中,又可以觀察到氯原子是沿碳?xì)滏I原有方向取代氫原子的,故氯代甲烷分子中的鍵角與甲烷分子中鍵角均為109°28′等信息。通過(guò)此次嘗試后,作者發(fā)現(xiàn)“二氯甲烷有無(wú)同分異構(gòu)體”這一問(wèn)題的錯(cuò)誤率大大下降,由此不僅學(xué)生能直觀、精確的認(rèn)識(shí)空間結(jié)構(gòu),又可以體會(huì)到自己動(dòng)手的樂(lè)趣。
化學(xué)教學(xué)中,可以有目的性地選擇一些需要利用化學(xué)符號(hào)來(lái)解決的問(wèn)題。結(jié)合具體的問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)符號(hào)從問(wèn)題中提取信息的能力,并積累利用化學(xué)符號(hào)解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn),使這種經(jīng)驗(yàn)上升到應(yīng)用模式,在解決問(wèn)題時(shí)能夠隨時(shí)提取。同時(shí),學(xué)生化學(xué)符號(hào)的記憶在練習(xí)和應(yīng)用中也得到逐步強(qiáng)化和鞏固。
例如讓學(xué)生解決下列問(wèn)題:已知鉛的+2價(jià)化合物是穩(wěn)定的,則鉛的+4價(jià)化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的氧化性,PbO2與濃鹽酸可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2。試寫(xiě)出Pb3O4與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。在該問(wèn)題解決中,提示觀察 Pb3O4、PbO2、PbO三者在化學(xué)式之間的特殊關(guān)系,然后把Pb3O4改寫(xiě)為2PbO·PbO2,再根據(jù)題意便可解答。
此類問(wèn)題的解決模式貫穿于整個(gè)高中化學(xué)學(xué)習(xí)中,如烴、烴的衍生物燃燒計(jì)算中化學(xué)式的變形;Na2SO3、Na2S、Na2SO4混合物中某一元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的求解等。這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)符號(hào)進(jìn)行分析、判斷、推理等邏輯思維能力,而且可以促進(jìn)學(xué)生化學(xué)符號(hào)知識(shí)的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,使化學(xué)符號(hào)知識(shí)結(jié)構(gòu)與問(wèn)題解決能力都得到發(fā)展。
化學(xué)符號(hào)的變式訓(xùn)練要從化學(xué)符號(hào)的表達(dá)形式、化學(xué)符號(hào)的內(nèi)在涵義、化學(xué)符號(hào)的具體應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行變化,讓學(xué)生在化學(xué)符號(hào)的不同形式的變換中體會(huì)到化學(xué)符號(hào)的真諦,形成對(duì)化學(xué)符號(hào)的全面的認(rèn)識(shí),深刻體會(huì)到化學(xué)符號(hào)的意義。
例如:已知SiO44-的結(jié)構(gòu)如圖A所示。圖中“●”表示1個(gè)硅原子和1個(gè)氧原子,“”表示氧原子,請(qǐng)寫(xiě)出圖中B、C所表示的硅酸根離子的化學(xué)式。
解決這一問(wèn)題時(shí),要求學(xué)生將模型符號(hào)轉(zhuǎn)化成離子符號(hào)。同時(shí)根據(jù)化合價(jià)法則得出所求的離子符號(hào)。這就需要學(xué)生有一定的化學(xué)符號(hào)轉(zhuǎn)化能力,但是符號(hào)的轉(zhuǎn)化應(yīng)該是雙向的,單向的轉(zhuǎn)化還不能揭示問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。于是作者小小的改變了一下題目。
變式:已知SiO44-的結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中“●”表示1個(gè)硅原子和1個(gè)氧原子,“”表示氧原子,若 3個(gè) SiO44-共用兩個(gè) O原子形成Si3O96-離子,請(qǐng)畫(huà)出其離子的結(jié)構(gòu)模型。
兩題的本質(zhì)其實(shí)是一樣,但給的情景不同,解決的流程也正好相反,由此讓學(xué)生從不同的角度、不同的位置、不同方法去思考問(wèn)題,強(qiáng)化發(fā)現(xiàn)思維,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,抑制或削弱定勢(shì)思維。
作者深刻體會(huì)到化學(xué)教師必須重視化學(xué)符號(hào)的教學(xué),并要有目的地提高化學(xué)符號(hào)知識(shí)的教學(xué)策略,使學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中,認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)符號(hào),并能運(yùn)用特定的化學(xué)符號(hào)進(jìn)行思維和認(rèn)知活動(dòng)。
[1]康曉燕.化學(xué)符號(hào)意義建構(gòu)的實(shí)踐性研究[J].內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報(bào),2006,(2)
[2]李廣洲等.高中學(xué)生解決計(jì)算類化學(xué)問(wèn)題的表征及其與策略關(guān)系的研究[J].心理發(fā)展與教育,2001,(3)
[3]黃婕.化學(xué)學(xué)習(xí)中“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的研究[J].化學(xué)教育,2005,(5)
[4]范春玉.化學(xué)用語(yǔ)在化學(xué)教學(xué)中的作用[J].教學(xué)與管理,2004,(8)