摘 要:对化学概念、现象、过程等片面或错误的理解所产生的“相异构想”会成为高中化学学习的障碍,并将影响对化学新知识的同化和顺应。进而使学生形成错误的思维。笔者在对高中“相异构想”成因分析的基础上,初步提出促进学生“相异构想”转变的教学策略,从而提高课堂教学效率。
关键词:高中化学 相异构想 成因 对策
维果茨基认为:个体在正式的科学学习之前,没有经过专门的教学,在日常生活中通过辨别学习、积累经验而形成的概念,有些是科学的,有些是有悖于科学的,后者被称之为相异构想。osbome和wittrock亦指出学生在接受学校的科学教育之前,对许多科学早有一套异常顽固且不易改变的观点,这些错误的观点可称为学生所具有的相异构想。其实除了在科学学习之前形成了一些相异构想外,在学习过程中,当学生面对以前从未学习过的内容时,由于各种因素也会导致学习知识上的缺陷、困惑与误解,也可被称之为相异构想。相异构想的存在会影响学生对新知识的同化和顺应,并且阻碍学生形成科学的思维方式,也是导致化学课堂低效的重要原因之一。另外相异构想因其具有很强的顽固性,使得在教学中要清除一种相异构想远要比传授一个概念、原理困难得多。
因此,高中化学教学应充分考虑学生头脑中的相异构想,在对相异构想成因分析的基础上,有策略地进行教学转变,使学生正确认知新知识,并顺利的同化、吸收并储存。这对切实提高高中化学教学质量将会有不小的推动作用。
一、 高中化学中相异构想的成因
1.生活媒体因素
化学与生活的密切联系决定了化学“相异构想”的一个重要来源是生活经验。日常生活知识允许模糊、不准确。而科学知识追求的是最大的精确性、一致性。两者的不同导致了学生在掌握科学知识时遇到很大的认知和元认知困难,这些困难就是学生产生相异构想的重要原因。
如:在学习微粒间的相互作用力的大小时,学生的相异构想:学生认为一般来说,分子体积比原子、离子要大,所以想当然认为分子间的作用力最大。这个结论显然是凭直觉得来推测的,缺乏理论依据。
2.学习环境因素
低年级教材中一些高度概括性的模糊语句以及教师自身的相异构想也是学生形成相异构想的一个重要原因。如在水的电离教学过程中学生的相异构想是:初中学习的水不导电。
3.个人认知因素
由于学生的知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的独立性和批判性还不成熟,考虑问题时容易表面化也容易形成一些相异构想。学生在学习一个新事物时,习惯先去脑海中搜索相似或相近的事物,而且往往把这两者的很多性质都想成相同,这也可说是知识的迁移所致。错误的迁移也就是学生的相异构想中的一种。
如:在学习氯水的成分时,有的学生马上就联想到了H2、O2、CO2、NH3等气体,有的则不能。概念外表的相似性对个体的再认和回忆也具有极大的干扰作用,也是影响个人认知的因素之一。
二、教学转变策略
1.以实验澄清学生的错误认知
在教学中,学生会遇到不少的困惑和问题,这些不是靠教师简单地的讲授和指导所能解决的,而应该让其在实验中亲历学习。如:在学习微粒间的相互作用力的大小时,学生的相异构想:学生认为一般来说,分子体积比原子、离子要大,所以想当然认为分子间的作用力最大。这时就可以设计一个简单的实验来体验,来帮助消除学生的这个相异构想。
【案例1】在上述教学困惑上,可以设计生活中的一个简易实验。
【展示仪器】一块玻璃片 玻璃棒 汽油试剂 水试剂 食盐晶体
【演示实验】在一块无色玻璃片的不同部位分别滴上一滴汽油、一滴水,和一小份食盐,组织学生自主观察和思考。
【问题1】请仔细观察三种物质滴落到玻璃片上的形态有什么差异?
【学生回答】汽油滴下去直接就散开了,水滴下去还是水滴,但是用玻璃板一拨就会推开,食盐还是食盐,很难推开。
【教师展示】三者滴落后形成的形状差异,意味着内部作用力的不同,汽油直接推开说明作用力小,而水一拨就推开了说明了作用力也较弱但比汽油中的较强,而根据食盐的现象说明其作用力最强。
【问题2】构成汽油、水、食盐的作用力分别是什么?强弱大小如何?
【学生回答】三种作用力的相对强弱:化学键>氢键>范德华力
【教师阐述】氢键数值一般在25~40KJ·mol-1,比化学键小1~2个数量级,比范德华力大。
在案例中教师巧用三个简单的课堂实验,让学生亲生体验感知化学键、氢键、范德华力的相对大小,再通过教师的引导和分析,就可以有效地消除相异构想,让学生对有关的知识点形成正确的理解,从而突破教学难点。
2.善用对比分析法
如:在学习氯水的成分时,教师可以借此设计以下方案对比分析氯水的成分。(图一)
【案例3】分析氯水中微粒种类
图一
对比一:对比H2、O2、CO2、NH3等的溶解性,观察氯气的颜色为浅绿色,推出氯水中有Cl2分子。
对比二:对比CO2、NH3与水反应生成新的物质,根据PH试纸的异常现象:中间白色,周围红色,推测氯气可能与水发生化学反应生成了一种酸性物质,和一种有漂白性的物质。
对比三:设计对比实验,一一排除验证。
实验一:取少量氯水,加硝酸银溶液,现象:有白色沉淀产生,证明有Cl-。
实验二:取少量盐酸,点在PH试纸上,现象:PH试纸变红但不褪色,证明盐酸不能漂白有色物质。
实验三:取少量水点在PH试纸上,现象:PH试纸变红不变色,证明水不能漂白有色物质。
通过对照实验,排除有漂白性的物质不是水也不是盐酸,通过教师引导让学生知道是次氯酸,从而确定氯水中微粒的种类:Cl2,H2O,H+,Cl-,ClO-,HClO,OH-,并写出正确的方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
在对比分析过程中,对每个对象都进行了鲜明的对比和分析,找出了他们之间的相同点和不同点,使得学生对新旧知识进行了重整,在梳理中突破教学难点。
总之,学习过程是认知思维活动的主动建构过程,是通过自身原有的知识经验与外界环境进行交互作用,以构建新知识的过程。因此,教学中应重视学生的相异构想,通过多种教学策略引导学生积极主动地转变相异构想,使学生真正理解科学概念的内涵。
论文作者:张淑贞
论文发表刊物:《中小学教育》2019年第372期
论文发表时间:2019/8/21
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