江旭升
中圖分類號:G633.8 文獻標(biāo)識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)05-0140-02
學(xué)科知識是基礎(chǔ),學(xué)科能力是核心。新課程改革提出了諸多學(xué)習(xí)能力要求,其中學(xué)習(xí)思維方法又是核心, 提高學(xué)習(xí)效率,化學(xué)復(fù)習(xí),高三復(fù)習(xí)尤其如此。本文以實際教學(xué)為例,對如何學(xué)習(xí)化學(xué)、如何提高學(xué)習(xí)效率、提高成績、培養(yǎng)學(xué)習(xí)的能力和興趣進行了探索。
談到化學(xué),是一些人喜歡的學(xué)科,也是很多人痛恨的一門學(xué)科。為什么?因為化學(xué)太難了,每次考試都很差;或者認為,化學(xué)很容易,是提高分數(shù)的優(yōu)勢學(xué)科。為何會出現(xiàn)這種兩極分化的現(xiàn)象?是因為,很多人認為化學(xué)依靠記背,而實際上,化學(xué)的精髓與數(shù)學(xué)、物理的學(xué)習(xí)一樣,在于推導(dǎo)、發(fā)散演繹。筆者曾經(jīng)做過一個小范圍的調(diào)查,對象分別是高一、高三的學(xué)生。問:你覺得化學(xué)學(xué)習(xí)哪部分知識最難學(xué)?大多數(shù)的同學(xué)的答案竟然是元素化合物知識?;蛟S化學(xué)平衡難理解,電離容易錯,但是只要理解了、仔細點,就不會太難或有大問題,唯獨在這一模塊,問題太多,不容易得分,卻容易丟分。為什么呢?元素及其化合物知識在中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中所占比例比較大,同時也是學(xué)習(xí)其他內(nèi)容的基礎(chǔ)。知識點太多,方程式難記,單一的族形成網(wǎng)絡(luò)還容易些,專題就難以形成網(wǎng)絡(luò)。
例如,這樣的練習(xí)題型:已知A、B、C、D四種物質(zhì)和Na2SO4中均含有同一種元素(部分反應(yīng)條件略去)。
A物質(zhì)可能有多種,寫出其中三種常見物質(zhì)的化學(xué)式、、(其它問題略)。
從這道題,我們來管中窺豹,拋磚引玉。分析這道題,不是很難,大部分學(xué)生應(yīng)該都能夠得出正確答案。首先,運用逆向思維和質(zhì)量守恒,從硫酸鈉物質(zhì)來看,A中可能含有Na或S元素。因此,縮小范圍,結(jié)合流程圖,能比較容易就搞定。很多學(xué)生也就覺得,推出A,這題太簡單了,沒有什么挑戰(zhàn)性。當(dāng)然,也就談不上做了此題后能力有多大提高。但是,把這道題認真剖析一下,這個題很有內(nèi)涵,如果發(fā)散演繹運用得好,能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)歸納能力提高一大截。翻開書,打開網(wǎng)絡(luò),關(guān)于化學(xué)學(xué)習(xí)的方法、策略的文章、講座很多,但大多數(shù)都是泛泛而談。也許是保密,或許是為完成任務(wù),可能也是沒有時間。教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)系是復(fù)雜而緊密。新課標(biāo)的核心應(yīng)該就是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維方法。如何提高、如何培養(yǎng)?
我們先將此題改編,流程圖如下:
(1)若D為強酸,則A可能是什么?(2)若D為弱酸,則A可能是什么?
思路,本題首要考慮,什么是強酸,常見強酸有哪些。當(dāng)然,本題D還是含氧酸。輕飄飄的演繹發(fā)散,可進行電解質(zhì)、非電解質(zhì)的復(fù)習(xí),離子方程式書寫的復(fù)習(xí)。現(xiàn)在的問題還有,怎么推導(dǎo)。和原題比較,沒有硫酸鈉的限制,范圍應(yīng)該更廣,更靈活。也可以將兩問合在一起,即D為酸。而且,把D為酸限制在一個較小范圍,不管是學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生還是學(xué)習(xí)稍弱的學(xué)生,都能夠有思路,不會茫然無措。當(dāng)然,許多學(xué)生能夠能夠推出一部分,或許時間足夠,也能夠推出所有,但多數(shù)學(xué)生思維雜亂無章。能不能有序、快速?無機化學(xué)學(xué)習(xí)的核心是什么?筆者認為最根本的應(yīng)該是元素周期表。所以我們可以從元素周期表結(jié)構(gòu)來。學(xué)習(xí)了元素周期表,只要用好了,那是學(xué)習(xí)利器,用不好就是雞肋,說不定還是負擔(dān)。解決此題可以從周期表的主族推導(dǎo),從IA到VIIA,這樣應(yīng)該是很容易推出來的。為了不遺漏,我們還是老老實實的按教材結(jié)構(gòu)來。什么意思?在無機化學(xué)模塊,教材基本上是按單質(zhì)、氧化物、酸(氫化物)、堿、鹽的順序來設(shè)置的。所以我們這樣按兩個邏輯,基本上就不會遺漏什么了。同時,我們可以復(fù)習(xí)幾大酸的工業(yè)制法,如果演變,結(jié)合實驗、工業(yè)流程圖進行專題復(fù)習(xí)都行。
現(xiàn)在我們繼續(xù),就可以設(shè)置(3)若D為堿,則A可能是什么。繼續(xù)改編,設(shè)置(4)如下:
則A可能是什么?相信此時,大多數(shù)同學(xué)應(yīng)該是沒有問題了,而且和前面相比,這個范圍就更廣了。比如A可以是單質(zhì)硫、鈉,也可以是氨氣、硫化氫、二硫化亞鐵等等??赡荜P(guān)于無機的部分答案相差無多,但還可以擴展到有機領(lǐng)域中去。也就是,這個題可以在高一復(fù)習(xí)中用,也可以在高二用,也可以在高三復(fù)習(xí)用,一個優(yōu)秀學(xué)生喜歡,一個學(xué)習(xí)成績不是優(yōu)秀的學(xué)生也可能喜歡的題,完全是通用加好用的題。
通過此題,我們可以發(fā)現(xiàn)“元素化合物知識的學(xué)習(xí)需要運用歸納思維、發(fā)散思維的方法,其他化學(xué)知識的學(xué)習(xí),甚至是學(xué)習(xí)問題和學(xué)習(xí)方法的總結(jié),同樣需要運用到……對學(xué)生練習(xí)或考試中出現(xiàn)的失誤進行歸納,并進行分析,可以讓學(xué)生“吃一塹,長一智”,從矯正錯誤中進行學(xué)習(xí);此外,還可以歸納解題思維的方法,平時學(xué)習(xí)中,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)生將解題技巧和方法提煉出來,加以歸納和總結(jié),在此基礎(chǔ)上組織分類題型的訓(xùn)練,可以由針對性地提高學(xué)生解題思維能力。”
或許,在這里,大家都覺得這道題差不多了。筆者認為,留時間給學(xué)生再思考,還有其他想法嗎?進行聯(lián)想,發(fā)散演繹。等大家將剛才的思維方法進行整理,現(xiàn)在繼續(xù)升華提高。聯(lián)想思維是由一事物的概念、方法、形象想到另一事物、概念,方法和形象的心理活動。比如,由此及彼,由表及里。如果這種思維運用得好,對我們學(xué)習(xí)也是事半功倍。
(5)現(xiàn)在我們令氧氣替換為氯氣,即:
請問A可以是什么?在這里,將一種單質(zhì)氣體換成另外一種單質(zhì)氣體,核心還是氧化還原知識。如果不是發(fā)生氧化還原反應(yīng),這個題還可以不呢?我們設(shè)置:
(6)令氧氣替換為CO2,請問A可以是什么?同樣的道理,我們設(shè)置以下的幾問:(7)令氧氣替換為HCl或NaOH溶液,請問A可以是什么?通過這樣的發(fā)散演繹,可以將元素化合物中的常考、重點知識都融合在一起了,如果將計算加上,那就完善了。再發(fā)散演繹,利用上面做題的一些結(jié)論,哪些A和C可以相互反應(yīng),我們?nèi)绾舞b別那些物質(zhì)或離子?或者相互滴加,順序本同,現(xiàn)象不同的離子組或物質(zhì)組有哪些?類似碳酸鈉與鹽酸等,這一題就可以做很多專題。再看看下面這一題,就有計算:
(8)常溫,向濃度為0.1mol/L,體積為VL的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸,用pH計測得溶液的pH隨鹽酸的加入量而降低的滴定曲線,d點兩種溶液恰好完全反應(yīng)。根據(jù)圖像回答下列問題:
①氨水的電離方程式為 ,該溫度時氨水的電離平衡常數(shù)K= 。
②比較b、c、d三點時的溶液中,水電離的c(OH-)大小順序為 。
③滴定時,由b點到c點的過程中,下列各選項中數(shù)值保持不變的有 。
④根據(jù)以上滴定曲線判斷下列說法正確的是(溶液中N元素只存在NH4+和NH3.H2O兩種形式) 。
A. 點b所示溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(NH3.H2O)+c(OH-)
B. 點c所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3.H2O)+c(NH4+)
C. 點d所示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
D. 滴定中可能有:c(NH3.H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
⑤滴定過程中所用鹽酸的pH= ,d點之后若繼續(xù)加入鹽酸至圖像中的e點(此時不考慮NH4+水解的影響),則e點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為 。
初看此題,是個綜合試題,與上面講的好像沒有什么關(guān)系。但本題實質(zhì)也是量的連續(xù)變化問題,類似連續(xù)加氧氣,而核心是抓住幾個點,起點、恰好溶液呈中性的點、恰好中和的點。尤其是恰好溶液呈中性的點、恰好中和的點,很多學(xué)生在做題時,都是混淆了的(詳細解此題的思路和答案略)。做好這個題,再來解決下面這個題,就比較容易了。
(9)已知某無色透明的溶液中所含的離子僅有Na+、H+、CH3COO-、OH-四種離子,試回答下列問題:
①該溶液所含的四種離子的物質(zhì)的量濃度大小之間的關(guān)系是否只有五種可能 (填“是”或“否”);
②某學(xué)生將該溶液中四種離子的物質(zhì)的量濃度按從大到小的順序排列了若干種可能,其中合理的是 ;
A. c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B. c(CH3COO-)= c(Na+)>c(OH-)=c(H+)
C. c(H+)>c(OH-)>c(Na+)>c(CH3COO-)
D. c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
顯然,第一問,如何思考?可以通過電影手法來解決,想象,一張畫面,一張畫面,然后一步一步的解決。正確解答了第一問,回答第二問就很簡單、順利。
通過以上的歸納、發(fā)散演繹,我們成功的將一個比較簡單的習(xí)題進行了多次轉(zhuǎn)換,發(fā)散,應(yīng)該說,取得了很好的效果?!稗D(zhuǎn)化思維是一種運用面十分廣泛的方法,人們在日常工作學(xué)習(xí)和生活中,常常不經(jīng)意間就可能運用到這種方法。因為要認識復(fù)雜多變的事物,就需要采用不同的思維方法,而要把握事物的發(fā)展和變化,就需要不斷地變換思維的方式?!庇幸恍<艺J為,知識固然重要,但它并不一定能讓我們變得智慧;因為,一個人智力的高低百分之九十取決于他擁有什么樣的思維,知識只占百分之十。這也是為什么我們現(xiàn)代人雖然在知識的擁有量上已遠遠超過古人,但卻難以達到孔子、牛頓等古賢的智慧高度的原因之一。所以,我們的思維也需要接受訓(xùn)練,一種可以讓一個有許多知識的頭腦變得更為靈活、更富創(chuàng)造力的訓(xùn)練。我們在教學(xué)中應(yīng)該多加運用這樣的思維,尤其是這兩種思維。一是歸納思維。通過運用歸納思維的方法,可以使零散的、復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容簡單化和條理化,使不同化學(xué)知識間的聯(lián)系系統(tǒng)化,因而它有助于學(xué)習(xí)者認識的深化,幫助其建立有序的新課知識結(jié)構(gòu)。并且它還可以歸納學(xué)習(xí)中的問題,總結(jié)解題思維的方法,進而提高學(xué)習(xí)活動的效率。因此,無論是教師還是學(xué)生,都必須學(xué)會和運用歸納思維的基本方法。二是發(fā)散思維。發(fā)散演繹思維的運用雖然未能直接提供新知識,然而它卻可以為獲取知識開辟道路,促進人對事物認識的理論化和系統(tǒng)化。發(fā)散演繹和歸納是兩個相反的過程,但二者是辯證統(tǒng)一的。歸納是發(fā)散演繹的基礎(chǔ),演繹是歸納的前提。
參考文獻:
[1] 朱立峰.化學(xué)思維方法[M].廣東教育出版社,2013.