仇傳銀 李先栓
初中化學(xué)課是九年義務(wù)教育科學(xué)啟蒙的“專業(yè)”訓(xùn)練,但在整個基礎(chǔ)教育階段來說,則是高中化學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和過渡,初、高中化學(xué)教學(xué)在反應(yīng)類型、反應(yīng)原理和實驗測算三個方面存在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的銜接。要教好初中或高中化學(xué),化學(xué)教師應(yīng)具有整體戰(zhàn)術(shù)、全局戰(zhàn)略的思想。只有把握整個中學(xué)全程,確立一個大的教育觀和課程觀,放眼于整個課程系統(tǒng),才能更有效地發(fā)揮教材的功能,更有效地挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力,也才真正地達(dá)到“教師是他們自己教學(xué)的設(shè)計者和開發(fā)者”這一核心理念[1]。
一、初中用高中知識“下凡”,講清“知其然”,實現(xiàn)啟下銜接
1.反應(yīng)類型
初中的四類化學(xué)反應(yīng)類型是根據(jù)表面形式劃分的,在內(nèi)容上要講清分類的實質(zhì)特點:化合反應(yīng)是“多和一”;分解反應(yīng)是“一分多”;置換反應(yīng)是某一位置的替換,講清陽離子置換特點,如Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,對應(yīng)高中陰離子置換,如Cl2+2KBr=2KCl+Br2;復(fù)分解反應(yīng)是分解反應(yīng)的復(fù)合,兩個反應(yīng)物都分解,如:BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓,BaCl2和Na2SO4陰、陽離子都分開再重新結(jié)合。
在學(xué)生學(xué)習(xí)中,化合反應(yīng)、分解反應(yīng)較易掌握,置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)則相對困難,要到高中氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)學(xué)完才能真正理解。初中階段的教學(xué),可在學(xué)生能接受的程度上滲透一點高中知識幫助學(xué)生理解。
如關(guān)于置換反應(yīng)的教學(xué),通過“金屬活動順序”把握置換反應(yīng)的規(guī)律及化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫,則是利用了高中的氧化還原反應(yīng)規(guī)律。在教學(xué)中講清“原位置的替換”,在理解上建議以溶液、離子知識為基礎(chǔ),滲透一些高中氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的知識,有利于優(yōu)等生的智力開發(fā)。如Zn與鹽酸反應(yīng),鹽酸在溶液中是以H+、Cl-的形式存在,HCl中的H+反應(yīng)形成了H2,Cl-與Zn變成的Zn2+結(jié)合形成了ZnCl2,實現(xiàn)了HCl變成ZnCl2和H2的過程。為什么Zn變成了Zn2+,H+反應(yīng)形成了H2?簡單點化“Zn變成了Zn2+的過程中失去電子,H+變成了H2的過程中得到電子”。懸念啟發(fā)使學(xué)生得到思維的訓(xùn)練,產(chǎn)生進一步學(xué)習(xí)的求知欲望?!爸淙弧笔菑娦腥胲?,“知其所以然”才是素質(zhì)教育的體現(xiàn)。將高中“氧化還原反應(yīng)”知識“下凡”,實現(xiàn)初中“置換反應(yīng)”的承上過渡和高中“氧化還原反應(yīng)”的啟下銜接。
2.反應(yīng)原理
(1)從化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律著手,初步認(rèn)識反應(yīng)特點
初中化學(xué)知識內(nèi)容簡單,學(xué)生掌握知識的層次處于表層,不能從本質(zhì)上理解概念、原理,常常生吞活剝、死記硬背結(jié)論,這給學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)帶來困難。在知識的理解、掌握、遷移等環(huán)節(jié)中,建議嘗試使用高中知識,引導(dǎo)學(xué)生力所能及地從化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律著手,初步認(rèn)識化學(xué)特點。如實驗室制取常見氣體的方法,有固+液(如H2)、固+固加熱(如O2)、固+液加熱(如CO2)。建議利用高中的知識,在復(fù)習(xí)中對O2、H2、CO2氣體的實驗室制法、反應(yīng)原理、儀器裝置等內(nèi)容,根據(jù)制氣模式認(rèn)識特點、把握知識。
(2)從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的特點著手,初步認(rèn)識探究過程
初中對于元素及其化合物的學(xué)習(xí)是將各物質(zhì)逐一介紹,如H2、O2、Fe的學(xué)習(xí),是從它們與單質(zhì)、化合物(酸堿鹽)反應(yīng)來串聯(lián)知識的;高中則是從一類典型物質(zhì)如堿金屬、鹵素的學(xué)習(xí),過渡到“族、周期”整個物質(zhì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),通過物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的相似與遞變,認(rèn)識它們在性質(zhì)上的相似與遞變。建議初中在學(xué)習(xí)原子核外電子的排布、離子化合物和共價化合物等概念后,采用探究程序來進行學(xué)習(xí),即:探究物質(zhì)的組成→分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)→預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)→實驗驗證物質(zhì)的性質(zhì)。如學(xué)習(xí)三大強酸中硫酸的性質(zhì)時,可通過置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、離子化合物等知識,探究硫酸的組成(H2SO4)→分析H2SO4的結(jié)構(gòu)(H+、SO42-)→預(yù)測硫酸的性質(zhì)(酸性:與金屬鋅發(fā)生置換反應(yīng)、與氧化物Fe2O3、堿Cu(OH)2、鹽BaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng))→實驗驗證硫酸的性質(zhì)。
3.實驗測算
初中以相對原子、分子質(zhì)量進行計算,理論根據(jù)是什么?
(1)利用高中摩爾質(zhì)量比的方法引入質(zhì)量比
從以上分析看出,相對原子量比與質(zhì)量比的實質(zhì)和表現(xiàn)相同,可以將質(zhì)量比“下凡”至初中階段,敘述如下:將原來“4份H2與32份O2反應(yīng)生成36份H2O”,具體為“4gH2與32gO2反應(yīng)生成36gH2O”。引入質(zhì)量單位后使初中的質(zhì)量計算順理成章,亦成功過渡到高中的多種物理量混合計算。
(2)計算帶入單位,為高中多種物理量混合計算奠定基礎(chǔ)
現(xiàn)在初中教材中已將單位帶入計算式進行運算,但往往沒有受到教師的足夠重視,但一旦不良習(xí)慣養(yǎng)成,到高中多種物理量混合計算時這種不帶單位的習(xí)慣易造成計算混亂。
二、高中以初中知識“升華”,講清“知其所以然”,實現(xiàn)承上過渡
高中用初中知識承上過渡,通過舊知識的遷移,使新知識不“新”,去掉神秘面紗,增加親密度,實現(xiàn)難點分散和化解。
1.反應(yīng)類型
高中的化學(xué)反應(yīng)類型有無機反應(yīng)與有機反應(yīng)兩類,有根據(jù)表面形式劃分的、也有根據(jù)實質(zhì)內(nèi)容定義的。氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)是置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)的升華延伸;取代反應(yīng)、脫水反應(yīng)(消去反應(yīng))、酯化反應(yīng)等有機反應(yīng)與初中的無機反應(yīng)區(qū)別較大。
(1)離子反應(yīng)以初中復(fù)分解反應(yīng)條件為切入點
關(guān)于離子反應(yīng)的教學(xué),以初中復(fù)分解反應(yīng)的知識點承上過渡,教學(xué)的切入點是復(fù)分解反應(yīng)的條件,同時引入電離及強弱電解質(zhì)的概念,從離子反應(yīng)的角度揭示復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì),完成離子反應(yīng)知識點的擴充(參見表1)。
表1 復(fù)分解反應(yīng)條件衍伸離子反應(yīng)條件的比較
(2)利用金屬置換反應(yīng)引入非金屬置換反應(yīng)
例如,高中的非金屬置換反應(yīng),指鹵素間的置換,如
Cl2+2KI=2KCl+I2
2.反應(yīng)原理
(1)理解生成物的產(chǎn)生原理
例如,金屬鈉與非金屬O2反應(yīng),初中介紹鈉與O2常溫反應(yīng)形成常規(guī)氧化物Na2O,O原子得到2個電子形成O2-。高中介紹鈉在空氣(O2)中燃燒形成Na2O2可作如下解釋:由于反應(yīng)劇烈,O2分子來不及破裂形成單個氧原子O,O2分子直接得到2個電子形成氧氣離子O22-。把過氧化鈉中過氧根離子從來源角度稱為氧氣離子,與氧離子形成對接,有利于知識的理解把握。
(2)滲透化學(xué)反應(yīng)原理,理解記憶化學(xué)反應(yīng)方程式
初中化學(xué)做為入門學(xué)科的限制,使學(xué)生習(xí)慣用記憶法去掌握方程式的書寫;而高中方程式多、雜、亂的感覺,學(xué)生難以把握方程式的書寫。高中教師要抓住學(xué)生學(xué)習(xí)心理,由經(jīng)驗記憶型向探索理解型轉(zhuǎn)變,在教學(xué)方法上應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從本質(zhì)上理解所學(xué)內(nèi)容。如鈉的氧化物性質(zhì)介紹,Na2O溶于H2O形成NaOH,Na2O2溶于H2O形成NaOH和O2,反應(yīng)原理與過程敘述如下。
(3)以“點-線-面”升華知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)筑知識體系
初中化學(xué)以點帶面的介紹了中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)知識,給學(xué)生留下的印象是很零碎,而高中必須升華為知識系統(tǒng),方能學(xué)生全面把握化學(xué)學(xué)習(xí)。例如,高中化學(xué)實驗的教學(xué)目的,更多的是要解決化學(xué)實驗的實踐問題。對實驗的現(xiàn)象、操作、原理等知識點進行比較、分類、歸納,形成“點-線-面”知識網(wǎng)絡(luò),建構(gòu)知識體系,以便于思考問題時,大腦能及時搜索出有意義的信息解決問題。
如對于鋁的性質(zhì)實驗的系統(tǒng)教學(xué),展示給學(xué)生的是知識點金屬Al、Al2O3、Al(OH)3、Al3+的性質(zhì),每個知識點根據(jù)化合價的遞變關(guān)系和性質(zhì)轉(zhuǎn)換形成知識線。
在鋁的知識線中整體反映Al、Al2O3、Al(OH)3的兩性特點,這是鋁元素在周期表中的位置決定的(介于金屬與非金屬之間),連接Na-Mg-Al-Si-P-S-Cl性質(zhì),形成鋁元素在周期表中的知識面,整體形成鋁元素“點-線-面”知識網(wǎng)絡(luò),建構(gòu)鋁的性質(zhì)實驗體系。
3.實驗測算
(1)概念、公式記憶法升華,“理解不用記”
高中是學(xué)生記憶力、智力培養(yǎng)訓(xùn)練的重要階段,多學(xué)科、大容量的知識學(xué)習(xí),必須將原來以記憶為主的學(xué)習(xí)方法升華。在“理解記憶”法基礎(chǔ)上提出“理解不用記”研究型教學(xué)模式,目的是強調(diào)“理解”、避免“死記硬背”,克服不理解而記憶的盲目性、不準(zhǔn)確性。
①認(rèn)識概念顧名思義。如“摩爾質(zhì)量”:1摩爾的質(zhì)量(口語表達(dá))。
②理解公式定義著手。如1摩爾的質(zhì)量怎么求解?2molAl物質(zhì)的質(zhì)量54g,則Al的摩爾質(zhì)量是:54g/2mol=27g/m2。
③掌握公式口算反推。如題目求1.5molNa2CO3的質(zhì)量,學(xué)生這樣思考很容易掌握公式:1molNa2CO3的質(zhì)量106g,1.5molNa2CO3的質(zhì)量=1.5mol×106g/mol,所以公式:m=n·M。計算題運算時由算式反推公式,確保公式“不用記”能想出來。
④驗證公式單位算出。如“計算24.5gH2SO4的物質(zhì)的量是多少?”,你記憶的公式是否正確?可用單位算出。由質(zhì)量m求物質(zhì)的量n,即摩爾數(shù),“質(zhì)量—摩爾”自然聯(lián)想摩爾質(zhì)量M。由m與M求n,m與M能乘還是能除?看單位:g與g/mol只能是除:n=m/M。計算題運算時公式由物理量單位算出,確保公式“不用記”能運用無誤。
(2)多種物理量混合計算法升華,“一步到位”
以初中方程式質(zhì)量計算為基礎(chǔ),“升華”高中多種物理量混合運算的方法原理。
[例1]6.5gZn放入足量鹽酸溶液中完全反應(yīng),計算生成氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
多種物理量混合計算“一步到位”技能方法總結(jié)如下:
例1中的解法:給6.5g,就用6.5g直接計算,不要轉(zhuǎn)換成0.1mol;求H2的體積,就直接設(shè)VH2,不要求出質(zhì)量0.2g或物質(zhì)的量0.1mol再轉(zhuǎn)換成體積。這樣不用轉(zhuǎn)換而一步到位的比例式,使用了不同物理量的單位,一定要把單位帶入,通過“比例上下單位統(tǒng)一”正確列出比例式。
教學(xué)中能否達(dá)到這些效果,需要教師的精心鉆研,初中教師要研究高中教材,高中教師也要研究初中教材。在教師的引導(dǎo)下,通過相關(guān)知識的銜接,要讓初中學(xué)生能從更高層次上來解讀初中化學(xué)知識;要讓高中學(xué)生能從初中基礎(chǔ)知識中,迅速、自然接軌,進入高中階段復(fù)雜、繁重的學(xué)習(xí)中。初、高中學(xué)生知識與技能的對接是一門教學(xué)藝術(shù)。初、高中化學(xué)實驗教學(xué)的銜接,需要教師和學(xué)生的共同努力,轉(zhuǎn)變教育觀念、強化銜接意識是前提,重視化學(xué)的起始教育是基礎(chǔ),加強教材中實驗內(nèi)容的銜接是根本,注重實驗教法的銜接是重點,加強實驗過程與方法的銜接指導(dǎo)是關(guān)鍵,對學(xué)生情感的激發(fā)是保障[2]。真正做到三個方面的對接,才能駕馭中學(xué)的課程、教材與教法。
參考文獻
[1] 裴新寧.化學(xué)課程與教學(xué)論.杭州:浙江教育出版社,2003.
[2] 范建軍.初、高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)銜接研究.呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué),2007.
(責(zé)任編輯 郭振玲)