單世乾 耿秀梅
(江蘇省豐縣中學 江蘇 豐縣 221700)
化學科學的發(fā)展進程中,逐漸形成了一套簡明、嚴密、國際通用的符號系統(tǒng)——化學用語,包含元素符號、化學式、常見物理量和對應單位、描述溶液酸堿性的pH、化學計算式等?;瘜W用語是用來表達物質組成、結構和變化規(guī)律的特殊符號,具有國際性、科學性、準確性等特點,是進行化學學習和化學信息交流的重要工具。普通高中化學課程標準[1]要求:注意化學用語規(guī)范,能理解化學用語的含義,并且準確使用化學用語。但在教學實踐中我們發(fā)現(xiàn),學生不準確或錯誤使用化學用語的情況比比皆是。為此,筆者特地設計了一份有關化學用語使用情況的調查問卷,追根溯源,尋找化學用語教學的有效策略。
問卷由20個選擇題和2個簡答題構成,針對高中階段常用的化學用語,分別從意義理解、常見錯誤方式、錯誤原因以及對教師的教學建議四個方面給出問題。問卷面向部分高二、高三選修化學的學生,發(fā)放200份,回收196份,其中有效問卷192份,無效問卷4份。統(tǒng)計回收的有效問卷,可得出常見的錯誤說法——表格1,常見的錯誤寫法——表格2。
表1 化學用語常見錯誤說法
表2 化學用語常見錯誤寫法
那么,為什么發(fā)生上述錯誤?在下列四個選項中,學生可選擇一個或多個原因,反映出常見化學用語不當使用的直接原因——表格3。
表3 錯誤原因
統(tǒng)計結果表明:大多數(shù)學生錯誤的直接原因在于概念和原理的認識不充分,而在接下來的追問中,學生的選擇暴露了問題的根源:除了1/4左右的同學反映主觀上不夠重視化學用語的學習外,接近1/5的同學認為,教學時教師沒有明確示范、強調規(guī)范用法;1/3左右的同學認為原因在于教師沒有及時糾正錯誤,導致一錯再錯;1/4的同學認為原因在于教輔資料說法不一,導致使用混亂。
事實上,在教學中教師對知識點處理的態(tài)度直接決定了學生的學習效果。聯(lián)系教學實際,可以說,學生不能準確理解相關化學用語的意義,主要的根源在于教師教學態(tài)度的隨意性。在教學中,許多教師包括青年教師憑借經(jīng)驗采用舊的習慣說法和寫法進行不恰當?shù)氖痉?,對學生的學習起到消極的作用,而學生一旦養(yǎng)成習慣,不僅難以更改,更對老師產(chǎn)生消極評價,不利于教師的后續(xù)教學。在縣級評優(yōu)課上,筆者就曾經(jīng)聽到青年教師用到“原子量”、“摩爾數(shù)”等不規(guī)范的說法,化學用語教學的隨意性和“不拘小節(jié)”可見一斑。另外,在教學過程中,面對學生的錯誤,教師提醒不及時,不能及時糾錯,也是對不規(guī)范用法的變相縱容,使得學生一錯再錯,形成習慣。當然,目前市場流通的教輔資料良莠不齊,有些資料過于陳舊,教材中早已摒棄的說法還在使用,這些教輔資料對學生的誤導作用也不容小覷。這些都考驗著我們廣大教師,對我們的教學態(tài)度、教學能力、反思習慣等提出了較高的要求。
從調查結果看,學生在使用化學用語時出現(xiàn)的問題大多源于不理解其概念和意義。因此,化學用語教學的當務之急是教師把握時機,明確易錯化學用語的意義,必要時對學生補充相關信息。
化學用語中的符號具有國際的交流功能,因此絕大多數(shù)來自于英語,教學時明確意義,可防止學生不求甚解,混用符號。
表4 常見化學符號的意義
在化學符號的使用上,如速率和體積、時間和溫度的表示,相同的符號用大小寫區(qū)別是一種約定俗成的表達方式,并沒有明確的意義,但是為了防止混亂需要采用規(guī)定好的方式,因此不能混淆使用。
在化學教學中,我們都有十分明確的感受:無論是哪一種模塊,哪一類知識,相對學生而言,教師在知識的深廣度和整個體系的把握上具有絕對的優(yōu)勢,再加上實際的教學經(jīng)驗和對課程標準的理解,教師完全有能力對學生的常見問題作出預測,并據(jù)此準確示范,以避免學生在理解時敷衍了事或產(chǎn)生歧義。例如,歷屆學生都有不規(guī)范的口頭表達“摩爾數(shù)”和化學方程式的“系數(shù)”,溶液的“pH 值”,化學式書寫上不注意大小寫,“Mr”和“M”的混用等。不規(guī)范的書寫直接造成非智力因素性失分,而口頭表達的不規(guī)范則不利于培養(yǎng)化學學習的科學精神和科學習慣,這些均需要教師斟酌學情、提前預測,在課堂上準確示范,增強教學的針對性。同時,課堂作為一個傳承知識和方法的特殊載體,要強調教師行為的規(guī)范性,嚴謹和活潑應該相得益彰,隨意不等同于靈活,教師的隨意性和無心之失,會對學生造成困擾。因此,在常用又繁瑣的化學用語上,教師更應該謹言慎行,有目的、有計劃、有策略地實施教學。
在當前的學習過程中,學生可接觸的學習資源尤為豐富,再加上學生不加辨別、不善選擇的不良習慣,網(wǎng)絡和不規(guī)范的教輔資料上某些知識的誤導,也會給學生留下印象。如果教師不能在第一時間加以澄清、辨別,就會使得學生在誤用中加深印象,在學習環(huán)節(jié)上形成惡性循環(huán)。例如,筆者在教學中注意到,不少學生表達溶液的酸堿性,用“PH”或“pH值”,速率和體積的大小寫混用,化學式書寫不規(guī)范等,筆者當場指正后,發(fā)現(xiàn)在接下來的跟蹤觀察中,學生基本上不再犯類似的錯誤。相比而言,在課堂上泛泛而談,因為針對性不足,效果相對較弱。
另外,有意思的是,如熱化學方程式的書寫規(guī)范,筆者雖然在課堂上強調和單獨糾正的次數(shù)較多,但效果卻不盡理想。交流中學生反映,雖然勉強記住了要標記狀態(tài)和焓變與計量數(shù)對應,但在書寫中總是不能準確書寫和靈活使用。歸根到底,學生對某些化學用語來龍去脈搞不清楚,制約了實際的學習和掌握程度。對于學生出錯頻率最高的幾種化學用語,筆者將其規(guī)定和用法做一總結,對化學用語的教學起到積極的作用:
(1)溶液的 pH
pH,亦稱氫離子濃度指數(shù)[2],是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標準。這個概念是1909年由丹麥生物化學家S?ren Peter Lauritz S?rensen提出。p代表德語potenz,意思是力量或濃度,H代表氫離子(H+)。有時候pH也被寫為拉丁文形式的pondus hydrogenii。用于描述稀溶液中氫離子時,濃度過小,使用不方便,故使用濃度的常用對數(shù)取負值。現(xiàn)在統(tǒng)一認為,用小寫“p”表示常用對數(shù)取負值,pH表示氫離子濃度的常用對數(shù)取負值,本身包含數(shù)值的意思,不再使用PH或pH值。
(2)幾種相對質量
1979年,由國際相對原子質量委員會提出原子量[3](atomic weight)的定義:某種原子的質量與碳-12原子質量的1/12(約1.66×10-27kg)的比值稱為該原子的原子量,又稱相對原子質量,單位為1。目前通用使用“相對原子質量”。對于過去長期使用的 “分子量”,其英文為molecular weight,確切原意為“分子重量”。它既不是質量概念,又沒有相對的含意,因而也是一個不夠準確和不夠科學的量名稱。根據(jù)國標規(guī)定,“分子量”應停止使用,凡過去使用“分子量”的場合都應換以使用“相對分子質量”(relative molecular mass),并將后者定義為“物質的分子或特定單元的平均質量與核素12C原子質量的1/12之比”。相對分子質量是兩個質量之比,也在計算表達形式上進一步明確了“相對”的含義。
(3)ΔH 單位的理解
熱化學方程式既表示反應的質量關系,又表示反應的能量關系。焓變是一個狀態(tài)函數(shù),與各物質的狀態(tài)和物質的量都有關系。在恒壓和只做體積功的特殊條件下,ΔH(焓變)可以表示過程的熱力學能變,Q=ΔH,即反應的熱量變化。在一個反應中,任一物質B物質的量,初始狀態(tài)時為 n(B0),某一程度時為 n(B),則反應進度 ξ的定義[4]為:ξ=[n(B)-n(B0)]/v(B)=Δn(B)/v(B)。 對于指定的化學計量方程式,當Δ n(B)的數(shù)值等于v(B)時,則ξ=1mol。 也就是說,對于反應 H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g)的ΔH1,指在標準狀態(tài)下,1mol H2和1mol Cl2參加反應生成2mol HCl時,發(fā)生了1mol化學反應的焓變;對于反應2H2(g)+ 2Cl2(g)= 4HCl(g)的 ΔH2,指在標準狀態(tài)下,2mol H2和2mol Cl2參加反應生成4mol HCl時,發(fā)生了1mol化學反應的焓變。 此時,ΔH2=2ΔH1,因此,kJ/mol指1mol給定反應的焓變,而不是反應或生成1mol某物質的焓變。
作為自然科學,化學學科有著明顯的特征,不僅側重于研究過程中培養(yǎng)科學精神和科學素養(yǎng),也同時設置大量識記型知識,使得化學理中有文。也正因為這一特征,學生在學習過程中很難處理理解和記憶的關系,導致化學學習困難重重,很難獲得學習的成就感。學生如何克服障礙,培養(yǎng)化學的學習熱情,在很大程度上取決于教師的引領,教師的責任顯得尤為重要。不僅在化學用語的教學上,其他內容也是如此。教師進行有效示范,不僅能提高學生的學習效率,更會增強其向師心理,與老師良性互動,使學習過程變得輕松愉快。
[1]鳳凰教育網(wǎng).江蘇省普通高中課程標準教學要求.http://gzhx.fhedu.cn /Html/26 /Menu /4 /Article/1318 /
[2]http: //baike.baidu.com /view /376410.htm
[3]唐星.高中知識點清單化學.[M].廊坊:遠方出版社,2008.8
[4]上海師范大學.物理化學上冊(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1997:26-27