化学概念学习的基本方法与策略_原子论文

学习化学概念的基本方法与策略,本文主要内容关键词为:概念论文,策略论文,化学论文,方法论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

化学概念反映的是“化学事物”的本质属性,贯穿着整个化学学科体系,是化学学科的基石。为了帮助学习者清除干扰学习化学概念的不利因素,提高学习者的学习效果,我们将化学概念学习的基本方法与策略做了如下归纳,以供参考。

一、从逻辑学角度加深理解

1987年卢有源老师就曾撰文“浅谈逻辑学在化学概念教学中的应用”,但这一建议并未引起大家的重视。笔者发现,从逻辑学角度去学习“化学概念”,的确可以避免许多问题,有着事半功倍的作用。为了提高学习者的认识和体会,我们就从这一角度来简单认识一下“化学概念”及其部分相关内容。

1.定义“化学概念”

从逻辑学角度看,化学概念是对一类“化学事物”的概括,反映物质在化学运动中特有或本质属性的一种思维形式。完整的化学概念由概念名称、概念例证、概念内涵和外延三部分组成。下面我们以“原子”为例。

“原子”是化学学科的一个基本概念,它反映了所有化学反应中的最小粒子是原子的基本特征。“原子”的概念描述是:原子是化学变化中的最小粒子。

(1)概念的名称:用以表达概念的一种符号。如“原子”这一符号就是概念的名称。

(2)概念的例证:指的是概念所反映的同一类事物。如氧原子、氢原子是原子的例证,也被称之为“正例”;而水分子、氧分子、氢分子不属于原子,则被称为“反例”。

(3)概念的内涵与外延。

概念的内涵:指同类事物共同具有的本质属性,又叫概念的含义。

概念的外延:指具有概念所反映的本质属性的对象,又称为概念的适用对象。

两者的关系是:概念的内涵属性越多,概念的外延就越小,即内涵的条件越多,适用的对象也就越少。

“原子”为概念名称;“化学变化中的最小粒子”是“原子”这一概念的内涵;“氧原子”“氢原子”是“原子”概念的例证;“氧原子、氢原子等”是“原子”概念的外延。

2.确立“化学概念”之间的关系

化学概念很多,关系也很复杂,但从化学概念的内涵和外延看,化学概念之间有以下几种关系。

(1)从属关系:一个概念的外延包含另一个概念,两个概念之间的关系就被称为从属关系。如酸性氧化物、氧化物、化合物、纯净物、物质等概念,后者包含前者,它们之间的关系就属于从属关系。

(2)交叉关系:两个概念之间的外延有部分重复,但两者互相之间又不能彼此包容,这就构成了交叉关系。如化合反应和氧化还原反应之间的关系。

(3)对立关系:两个概念之间相互对立、互不包含,它们之间就构成对立关系。如化合反应和分解反应等概念。

3.应用例举

(1)抓关键,排干扰。

任何一个概念的内涵都有其特有的信息,这是其有别于其他概念的根本点。比如,“电解质”概念内涵的关键词是“水溶液”“熔融状态”“能导电”“化合物”等,依据这样一些信息特征,我们可以将“能导电”的单质(如,铝、铜、银等)、“能溶于水并能与水反应生成新物质”的化合物(如二氧化硫、二氧化氮等)从“电解质”概念的外延中排除,这非常有助于我们去记忆和理解“电解质”概念。因此在学习概念时,我们一定要紧扣概念内涵的关键词,去除概念外延的干扰因素。

(2)紧扣内涵,减少随意性。

由于概念的内容具有逻辑性、概括性和抽象性,所以时常出现记忆不清、概念混淆的情况。在学习概念时,我们不妨对照化学概念的内涵与外延,心平气和地理清头绪,不要囫囵吞枣,凭借自己的感觉去随意表达和记忆。比如,某温度下,一定量的溶液里所含溶质的量称为该溶液的浓度,内涵中加入了多余信息“某温度下”;pH<7是酸,pH>7是碱(或pH<7是酸性溶液,pH>7是碱性溶液),内涵中缺少信息“25℃时”。

由以上例子不难看出,从逻辑学角度去观察、学习化学概念很有实际意义,因为这对我们进一步明晰和理解化学概念有很大的帮助。

二、注意表述形式、类型与层次

1.依据表述形式,理解概念

学习者时常感到初中化学概念还好理解,高中化学概念就不好理解了。这主要是因为初中化学概念常用具体性表述,而高中阶段,取而代之的是定义性表述,所以较难理解。

具体性表述的“口语化”特征较为明显,反映的信息一目了然,如,“我们已经知道,不仅表示了水这种物质,还表示了水的组成。这种用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子,叫做化学式。除之外,前面学过的等化学符号都是化学式,它们分别表示了氧气、氢气、二氧化碳、氯化氢、氧化铁和氧化汞等物质的组成”。

定义性表述具有很强的逻辑性、概括性和抽象性,因此表达更为精炼,更能反映概念的内涵。如,“人们把这种使离子相结合或原子相结合的作用力统称为化学键”(人教版化学必修2),“电解是电解质在溶液里(或在熔融状态下)受电流的作用在阴、阳两极上发生氧化还原反应的过程,它是最强有力的氧化还原手段”(人教版化学选修4)。

2.类型不同,认知方式不同

不同类别的化学概念,特点不同,其认知思维方式也往往不同。如:

(1)物质组成属于宏观范畴的概念,学习者主要通过感性认识形成,即通过观察日常生活和化学实验等宏观现象,去认识和了解物质组成。

(2)物质结构属于微观范畴的概念,是建立在物质组成认识的基础上,通过抽象推理形成的,属于更深层次的概念。对此类概念,学习者更加注重宏观现象到微观现象的抽象认知过程。

(3)物质的性质和物质的变化均属于形象思维形成的概念,它是以化学实验和一些自然现象作为认识的基础,通过结构决定性质的认识,抽象概括出性质及其变化的实质。

3.分清层次与要求

对化学概念的认识,要经历由浅入深的过程,要注意概念的层次,因为不同的学习阶段,对掌握概念的要求不一样(如表1所示)。比如,初中阶段氧化反应和还原反应是从得氧、失氧的角度进行界定的;而高中必修1,则是从反应前后元素化合价的变化去讨论氧化还原反应,将氧化还原反应扩展到没有得氧、失氧关系。进而又以钠与氯气的反应、氢气与氯气的反应为例,从原子结构的角度讨论了电子转移的关系,并从电子转移的角度给氧化还原反应下了一个更为本质的定义。

三、注重运用、对比与整合

1.活学活用,促进理解

在化学概念初步形成后,我们要将化学概念与相关的基本原理和物质性质结合起来,用学过的化学概念去解释化学现象、化学变化和相关原理,这样做不仅可以加强我们对概念的应用能力,而且可以促进我们对化学概念的再认识。比如,用分子、原子的观点解释质量守恒定律和化学变化的实质,用氢离子()和氢氧根离子()结合生成水()说明中和反应。这种用概念去解释现象和原理的方法是化学概念活学活用的具体表现,是克服死记硬背化学概念的有效手段。

2.相互对比,明辨概念

为了区分和掌握容易混淆的概念,一般采用对比的方法。以原电池与电解池为例(如表2所示)。

3.网络图整合,促进记忆

化学概念不是孤立的,总处在与其他概念的相互联系中,因此我们在复习时,可以用编制概念网络图的办法来梳理概念间的关系。

我们在复习概念时,可以利用资料中的网络图,也可以自己编制。一般情况下,如果你能很快且正确地勾勒出某一化学概念的网络图,就可以证明你对这一概念的记忆和理解是充分的。

以“氧化还原反应”概念的网络图为例(如附图所示)。

四、复习整理,回归课本

首先,课本中概念的描述最为准确,为我们提供了许多直接、有效的概念例证,这对我们复习和整理概念有着很好的帮助;其次,按照课本进行概念复习不会遗漏,不会造成学科知识上的盲点。

我们不难发现,课本教材总是设法从具体的实验出发来概括概念的本质。由于概念是抽象的,实验是具体的,因此课本在介绍一些化学概念时,总是相应配备了一些科学探究实验,这些实验和栏目为我们学习化学概念提供了直接而有效的帮助。比如,盐类水解是较难掌握的化学概念,但通过实验就比较容易理解和掌握。人教版选修4中,首先测定氯化钠溶液、氯化铵溶液、醋酸钠溶液的pH。虽然这三种物质均属盐类,但pH测定的结果表明,醋酸钠溶液呈碱性,氯化铵溶液呈酸性,氯化钠溶液呈中性,这显然与初中已有知识相矛盾。紧接着教材在复习酸碱理论、水的电离平衡、强电解质和弱电解质的基础上,解释了不同的盐溶液显示不同pH的原因,最终导出盐类的水解定义。这种由实验入手,运用已有知识导出新概念的方法大大降低了化学概念的学习难度,备受学习者推崇。

因此,我们如果要系统地梳理和复习化学概念,就必须脚踏实地地回归课本,将课本中所有的概念罗列出来。比如,以人教版必修1、2为例:

化学必修1的化学概念主要突出化学反应物和物质分类,包括:萃取、物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积、分散系、胶体、分散质、分散剂、丁达尔效应、电解质、电离、酸、离子反应、离子方程式、氧化还原反应、氧化剂、还原剂、两性氧化物、两性氢氧化物、焰色反应。

化学必修2的化学概念主要涉及物质结构、化学反应中的能量变化以及有机化学的内容,包括:周期、族、核素、同位素、元素周期律、离子键、共价键、极性键、非极性键、化学键、化学反应与能量、原电池、化学反应速率、有机化合物、取代反应、烷烃、同系物、同分异构现象、同分异构体、加成反应、酯化反应、加聚反应。

五、关注热点,加强训练

1.关注热点,拓宽视野

当前国内外化学研究及社会热点的问题有许多,如,新材料(石墨烯、、碳纳米管等)、新能源(“新型火箭推进剂原料”、氢能源的开发等)、食品安全问题(如,“塑化剂”、“染色”馒头、“瘦肉精”、“毒奶瓶”事件等),这些问题的基本原理往往与我们所学过的化学概念有密切的关系。因此,关注和了解这些热点问题,一方面可以拓宽我们的化学知识面,扩大化学概念的运用范围,使我们从容应对中考和高考;另一方面可以使我们提高学习化学的兴趣,增强社会责任感。

2.加强训练,给予突破

学习离不开训练,训练要有一定的方法,学习化学概念也不例外。是否真正理解与掌握了化学概念,主要看学习者能否单独运用概念解决一些具体的化学问题。解决问题能力的强弱要看训练的情况,但训练量的大小、时间的长短应因人而异,不可强求。总体上看,多做一些概念题可以增强学习者的解题能力和解题技巧。另外,训练所用的习题要有所选择,不能盲目,对于一些重点和难点问题,要以专题形式进行攻关,给予突破。只有这样,我们才能为理解和掌握化学概念、为学好化学打下坚实的基础。

标签:;  ;  ;  

化学概念学习的基本方法与策略_原子论文
下载Doc文档

猜你喜欢