將抽象問(wèn)題形象化的化學(xué)教學(xué)藝術(shù)

陳 瑾

（江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué) 江蘇 蘇州 215101）

17世紀(jì)的后半葉，化學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科誕生了，在隨后的幾百年中，化學(xué)蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，在解決人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中面臨的有關(guān)問(wèn)題、提高人類的生活質(zhì)量、促使人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要的作用。高中化學(xué)課程對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展有著不可替代的作用。然而，有些理論知識(shí)在高中階段無(wú)法用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，如物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液等，這些理論知識(shí)較為抽象，不易理解，是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的攔路虎。這時(shí)候就需要化學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中，運(yùn)用教學(xué)的藝術(shù)，借助一定的教學(xué)手段，將抽象的化學(xué)概念和理論形象化、具體化、感性化，易于學(xué)生理解。教學(xué)實(shí)踐證明，越是抽象難懂的內(nèi)容就越需要形象化的描述與想象。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的形象化，除了借助于直觀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)之外，如果能恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用比喻、肢體語(yǔ)言、圖式、學(xué)科間知識(shí)聯(lián)系等教學(xué)手段，讓學(xué)生從已有的可感知的知識(shí)結(jié)構(gòu)中找出某種相似性，那么抽象的知識(shí)就能得到很好的理解和把握。

一、巧妙地運(yùn)用比喻

化學(xué)中的許多概念和理論是抽象和概括的，中學(xué)生難以直接感知和理解，容易感到枯燥。用淺顯形象的比喻來(lái)闡述化學(xué)中那些抽象的科學(xué)概念，使學(xué)生處于一種熟悉的背景中，不僅可以創(chuàng)造輕松活潑的學(xué)習(xí)環(huán)境，增添化學(xué)教學(xué)的藝術(shù)性，而且能啟迪學(xué)生的思維，增進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解，延長(zhǎng)記憶的時(shí)間，有助于提高學(xué)習(xí)效率。

例如：電子云模型對(duì)學(xué)生的抽象思維能力要求很高，雖然我在課上展示了氫原子的電子云示意圖，并且進(jìn)行了詳細(xì)的描述，學(xué)生仍然覺(jué)得云里霧里的。這時(shí)我就巧妙地運(yùn)用了一下比喻，將電子的運(yùn)動(dòng)比作舞劍。電子的運(yùn)動(dòng)快到什么地步呢？就有點(diǎn)像古時(shí)候人們舞劍，人們只看得到劍周圍的一團(tuán)劍影，不能分辨劍上每一點(diǎn)具體在哪個(gè)位置。電子云，又有點(diǎn)像蜜蜂采蜜，大家會(huì)看到蜜蜂多數(shù)聚集在花的花心，而離花心遠(yuǎn)的地方聚集的蜜蜂相對(duì)來(lái)說(shuō)就要少一些。電子云模型在學(xué)生印象中一下子變得形象多了，對(duì)于電子云圖中小黑點(diǎn)的疏密表示電子在原子核外出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的大小的理解就容易多了。

又如在原電池的教學(xué)中，雖然我已經(jīng)在教學(xué)過(guò)程中播放了多媒體動(dòng)畫(huà)，演示了原電池微觀反應(yīng)的過(guò)程，但是學(xué)生對(duì)于為何原電池能夠加快化學(xué)反應(yīng)的速率仍然有點(diǎn)不能理解。此時(shí)，我將氧化劑和還原劑直接接觸的非原電池反應(yīng)比作只有一扇門的公交車，而將原電池反應(yīng)比作有兩扇門的公交車，前門上后門下，問(wèn)學(xué)生哪輛車乘客上下車的速度比較快？學(xué)生對(duì)此都有親身體驗(yàn)，對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解自然是深刻而難忘了。

二、恰當(dāng)使用肢體語(yǔ)言

語(yǔ)言是課堂教學(xué)中運(yùn)用最廣泛的一種載體，但是僅僅以有聲語(yǔ)言作為知識(shí)傳遞的載體，則會(huì)顯得單調(diào)，導(dǎo)致學(xué)生注意力分散。而且，有些知識(shí)點(diǎn)僅憑有聲語(yǔ)言表達(dá)，學(xué)生難以領(lǐng)會(huì)，此時(shí)，教師就要恰當(dāng)?shù)乩弥w語(yǔ)言。

例如：在學(xué)習(xí)乙烯的加聚反應(yīng)時(shí)，我將自己的兩只手拉在一起與身體組成碳碳雙鍵，兩只手很容易松開(kāi)也就代表雙鍵中的一根鍵容易斷開(kāi)。我將發(fā)生加聚反應(yīng)看作要與其他同學(xué)拉手，那只有把自己拉在一起的兩只手打開(kāi)才能做到。這樣不僅可以形象地將碳碳雙鍵的特點(diǎn)描述得很清楚，而且對(duì)于高分子化合物的表達(dá)形式、單體和鏈節(jié)的尋找也很直觀形象。在本節(jié)的課后作業(yè)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在寫(xiě)縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)常常忘記寫(xiě)小分子物質(zhì)。于是，在作業(yè)評(píng)講時(shí)，我就以加聚反應(yīng)為基礎(chǔ)，繼續(xù)使用肢體語(yǔ)言?，F(xiàn)在我手上有兩本書(shū)，要與其他同學(xué)拉手，該怎么辦？學(xué)生都說(shuō)要扔掉手中的書(shū)。扔掉的書(shū)可以看作是縮聚反應(yīng)中的小分子物質(zhì)。這些肢體語(yǔ)言的運(yùn)用不僅大大活躍了課堂氣氛，更重要的是學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶更加深刻了。

化學(xué)教學(xué)中教具的運(yùn)用非常廣泛，但有時(shí)候會(huì)遇到教具不全，演示困難的問(wèn)題，會(huì)影響教學(xué)效果。教師可以將自己的身體或身體的一部分當(dāng)做教具來(lái)使用，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用肢體語(yǔ)言，有時(shí)會(huì)有意想不到的效果。在講蘇教版《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》中σ鍵和π鍵時(shí)，我在用“頭碰頭”和“肩并肩”來(lái)形容的同時(shí)，還運(yùn)用了肢體語(yǔ)言。用兩只手分別代表兩個(gè)原子，手握成拳并伸出拇指、食指、中指，讓三個(gè)手指彼此垂直，分別代表三個(gè)相互垂直的px、py、pz軌道。當(dāng)兩只手的中指“頭碰頭”接近時(shí)，這兩個(gè)原子的兩個(gè)px軌道形成σ鍵的同時(shí)，這兩個(gè)原子的py、pz軌道分別從側(cè)面“肩并肩”重疊，形成兩個(gè)π鍵。然后進(jìn)一步說(shuō)明，雙鍵中必定一個(gè)是σ鍵，一個(gè)是π鍵，而三鍵中必定一個(gè)是σ鍵，兩個(gè)是π鍵。學(xué)生看著我演示，自己也不由自主地伸出自己的三個(gè)手指比劃起來(lái)。僅僅是教師演示，學(xué)生有可能記住了，但卻知其然而不知其所以然，而當(dāng)學(xué)生的“肢體語(yǔ)言”也充分調(diào)動(dòng)起來(lái)的時(shí)候，相信學(xué)生能夠真正理解所學(xué)內(nèi)容。

三、直觀的示意圖表征

俗話說(shuō)：“一圖抵千言”。相對(duì)于單純的文字描述，示意圖有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，一張直觀的示意圖能夠更加直接地將想要表達(dá)的意思傳遞給學(xué)生。學(xué)生通過(guò)示意圖可以更好的理解教師的意思，而且示意圖在表達(dá)上更為簡(jiǎn)單和易于理解。

例如：在講解用過(guò)渡態(tài)理論解釋催化劑和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，只需要畫(huà)一幅高山和兩座小山丘的示意圖（圖 1）。

圖1

當(dāng)不使用催化劑的時(shí)候，反應(yīng)的活化能較高，相當(dāng)于要爬一座高山，很費(fèi)勁，只有極少數(shù)人才能爬過(guò)去；而使用催化劑后，反應(yīng)的活化能降低了，相當(dāng)于爬兩座小山丘，于是爬過(guò)去的人也就多了。同樣，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的能量比較高，可以看做換了一批體力比普通人更好的運(yùn)動(dòng)員去爬一座高山，能爬過(guò)去的人自然就多了。用過(guò)渡態(tài)理論來(lái)解釋催化劑和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響對(duì)學(xué)生而言太過(guò)抽象，而結(jié)合示意圖進(jìn)行生活化的類比后，學(xué)生覺(jué)得這不再是一個(gè)難點(diǎn)了。

又如，在用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，用量筒量取一定體積的溶液以及最后定容的時(shí)候都需要將視線與凹液面的最低處相平，仰視和俯視液面都會(huì)造成誤差。最后溶液濃度是偏大還是偏小的誤差分析問(wèn)題讓學(xué)生非常頭疼。由于涉及到量取和定容兩種情況，情況比較復(fù)雜，如果死記結(jié)論是不科學(xué)的，更是不奏效的。此時(shí)只需要讓學(xué)生畫(huà)兩張示意圖（圖2和圖3），問(wèn)題就迎刃而解了。

圖2

圖3

圖2表明：用量筒量取液體時(shí)，若俯視，量取的溶液的實(shí)際體積少了，導(dǎo)致最后溶液濃度偏小；若仰視，量取的溶液的實(shí)際體積多了，導(dǎo)致最后溶液濃度偏大。圖3表明：定容時(shí)，若俯視，實(shí)際加水量不足，導(dǎo)致最后溶液濃度偏大；若仰視，實(shí)際加水量太多，導(dǎo)致最后溶液濃度偏小。

四、利用學(xué)科間知識(shí)聯(lián)系

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求加強(qiáng)個(gè)學(xué)科間的縱橫聯(lián)系，培養(yǎng)綜合性素質(zhì)的人才。其實(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)某些比較抽象的化學(xué)問(wèn)題一旦與其他學(xué)科相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生反而覺(jué)得有親切感，覺(jué)得更加地形象化，更容易理解了。

例如，在分析了各種影響平衡移動(dòng)的因素之后，將其概括為著名的勒夏特列原理：改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。如何理解“減弱這種改變 ”而非“逆轉(zhuǎn)這種改變”呢？這時(shí)，我聽(tīng)到有學(xué)生小聲說(shuō)了一句：“和物理上的楞次定律差不多的?！憋@然，這個(gè)學(xué)生對(duì)勒夏特列原理的理解已經(jīng)是到位了，其他同學(xué)也都點(diǎn)頭認(rèn)可。再如，將蓋斯定律時(shí)，對(duì)于熱化學(xué)方程式的加減合并學(xué)生覺(jué)得有點(diǎn)抽象，但是與數(shù)學(xué)中的合并方程式聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生一下子就覺(jué)得很形象，問(wèn)題的解決就變得簡(jiǎn)單多了。

化學(xué)教學(xué)藝術(shù)是化學(xué)教師的一種個(gè)人才華，在化學(xué)教學(xué)中巧妙地多方位、多角度運(yùn)用比喻、肢體語(yǔ)言、示意圖表征以及學(xué)科間的聯(lián)系往往能使復(fù)雜的抽象的化學(xué)問(wèn)題形象化，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，活躍課堂的氣氛，感受化學(xué)的魅力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，對(duì)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展將產(chǎn)生持續(xù)性的影響。

［1］ 中華人民共和國(guó)教育部制定．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［M］．北京：人民教育出版社，2003

［2］ 孫菊如等．課堂教學(xué)藝術(shù)［M］．北京：北京大學(xué)出版社，2006