化学教学中的“萨盖定律”现象,本文主要内容关键词为:定律论文,现象论文,化学论文,教学中论文,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。
仅戴一只手表的人能知道某一时刻准确的时间,但戴两只手表的人呢?反而不能确定某一时刻的时间了,这便是“萨盖定律”现象。因为过多的信息,有时甚至是矛盾的信息,带来了太多的参照系,让你眼花缭乱,无所适从,难以决断。化学教学中“萨盖定律”现象也不乏其例,现分述如下:
1 信息消化不良
人如果吃的东西太多,超过了肠胃的承受能力,则会出现消化不良。同样,如果大脑总是在连续不断地接受大量杂乱无章的信息,来不及理解消化,便会出现信息消化不良。化学教学中,以下两种做法容易导致这种现象:
1.1 时机不成熟搞一题多解
一题多解有利于培养学生的发散思维能力和优化意识,能够培养学生的解题能力,开发智力,但应掌握火候,选择好时机,否则会事倍功半,甚至适得其反。前苏联教育家苏霍姆林斯基认为:实践证明,当课堂上所讲的教材里既含有一定“份额”的已知东西,又包含一定“份额”的新的东西,才能唤起建立在思维本质上的稳定兴趣。因此,一题多解应在学生深刻理解有关双基知识和熟练掌握多种常用解法的基础上介绍。
在执教初中化学关于溶解度计算时,我选用了下面的例题:
现有60℃的KNO[,3]饱和溶液420g,冷却到20℃时有多少克KNO[,3]晶体析出?(60℃KNO3溶解度是110g,20℃KNO[,3]溶解度是31.6g)。
然后我在课堂上接连介绍了该题的四种解法:
解法一:差量法
由KNO3在60℃和20℃的溶解度分别为110g和31.6g,210gKNO[,3]饱和溶液从60℃降到20℃时就可析出110g-31.6g=78.4gKNO[,3]晶体,设60℃时420gKNO[,3]饱和溶液降温到20℃时可析出xgKNO[,3]晶体,则
78.4g:210g=x:420g
解得x=156.8g
解法二:溶质质量守恒法
设降温后有xg晶体析出,根据高温时饱和溶液中所含溶质的质量=低温时饱和溶液中所含溶质的质量+析出晶体的质量,则有:
420g×110g/210g
=(420g-x)×31.6g/131.6g+x
解得x=156.8g
解法三:列表法
设降温后可析出xgKNO[,3]晶体。
420g×100g/210g:(420g-x)
=100g:(100g+31.6g)
解得:x=156.8g
解法四:代数法
根据降温析出晶体后所剩溶液的质量分数来解:
(420g×110g/210g-x):(420g-x)
=31.6g:(100g+31.6g)
解得x=156.8g
教师讲得眉飞色舞,津津有味,学生也听得兴趣盎然,如痴如醉,但由于学生对解法一未能熟练掌握,后面三种解法并未真正掌握,所以难以迁移,难以运用。当我批阅本节的作业时,发现有半数以上的学生未能解出同种类型的习题。
1.2 盲目赶进度和所谓的“精讲多练”
有些教师,特别是毕业班的教师,为了多留些时间复习迎考,采用压缩新授课时间而盲目赶进度的做法,即便是新授课,也往往采用所谓的“精讲多练”的做法。
作为市兼职教研员,我到一所市重点高中听了一节《气体摩尔体积》的新授课。教者首先用20分钟讲课,既讲了气体摩尔体积的导出、定义,又讲了阿伏加德罗定律的内容、应用,还讲了阿伏加德罗定律的四个推论的内容及表达式,接着又用10分钟讲解例题,再用10分钟让学生做作业,最后用5分钟当堂公布作业答案。据介绍,这种"20、10、10、5"四步教学法做为一种体现改革精神的现代化教学模式被广泛推广应用。我认为,这种做法利少弊多,原因有三:
(1) 结构主义的化学教学观认为,化学学习并非是一个被动的接受过程,而是一个主动的构建过程。即化学知识不是从一个人迁移到另一个人。一个人的化学知识必须基于个人对已有知识、技能的操作、交流、迁移、内化,通过反省、顿悟来主动构建。如果教者试图通过自己“精彩”的讲演在很短的时间内把某个问题(特别是抽象难懂的问题)讲深讲透,而不给学生充分思考的余地,不给学生足够的时间去完成“内化”的操作,这只是一厢情愿,实际效果会让我们大失所望,而学生“消化不良”,又迫使我们重炒“夹生饭”,造成恶性循环。
(2) 压缩新授课的时间和所谓的“精讲”,往往是压缩了学生的思维过程和展现知识的发生发展过程,呈现出来的只是高度浓缩的“精品”,学生难以消化,难以接收。众所周知,化学教学不仅仅是传授知识,更重要的是训练思维,培养能力,开发智力,陶冶品德。如果化学教学的思维训练不到位,不能充分培养学生的思维能力,便容易造成“高分低能”。
(3) 诚如化学教学大纲所言,化学教学“要根据中学化学学科的特点,紧密结合化学基础知识和基本技能,对学生进行思想政治教育,特别是进行辩证唯物主义教育。”而正确的思想品德的形成和辩证唯物主义观点的确立不可能一蹴而就,一劳永逸。如同发展思维能力一样,必须以知识为载体,经过长时间的潜移默化,由简到繁,由浅入深,逐步形成。由此可见,必须重视过程的教学。
2 信息过剩病
国外曾做过一个有趣的实验:实验者让一个人每天看几百张不同的照片,结果没过几天,此人就患上了偏头痛病,久而久之,此人还出现了胃病,心脏不适等一系列的不良症状,心理医生称之为“信息过剩症”。为了提高学生的解题能力,有的教师采取“题海战术”,让学生做大量的习题,其中不乏题型相同的习题,学习只有招架之功,并无思考总结之余地。别人提出批评,他们还振振有词,指出“理论依据”:哲学家认为:你想学会游泳,你就必须下水;你想成为解题的能手,你就必须解题。我们的祖训更多:“学海无涯苦作舟”,学习不苦能行?于是这解题之苦便理所当然了。不可否认,学好化学必须做一定量的习题,只有通过练习才能巩固、深化所学的知识,但做题必须把握好“度”,要讲究做题的质量和效益,做题并非多多益善。大量重复地解题,只会让学生心烦意乱,思维僵化,甚至做无用功!笔者应市教研室之邀编了一套高中化学期末试卷,着意设计了下面两道题:
(1)50mL0.5mol/L的Fe[,2](SO[,4])[,3]溶液和25mL1mol/L的FeCl[,3]溶液混合,则混合溶液中Fe[3+]离子浓度为()
A.0.5mol/LB.0.75mol/L
C.1mol/L D.1.5mol/L
对学生答题的调查表明,有44%的学生被题目中众多的数字信息所干扰,认为这是两种不同浓度溶液混合计算问题,于是按:
(50×0.5×2+25×1)/(50+25)=1(mol/L)来计算Fe[3+]浓度,尽管答案对了,但走了弯路。对于该题,观察能力强的学生,一眼便看出两种溶液中Fe[3+]浓度相同,所以不管以什么比例混合,混合液中Fe3+的物质的量浓度都是1mol/L,这样排除了多余信息的干扰后,不用计算就可以得出答案。
(2)甲萘醌(维生素K)有止血作用,它可通过α-甲基萘的氧化制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反应放热,可表示为:
在某次合成反应中,用1.4g(0.01mol)的α-甲基萘,才制得0.17g(0.001(mol)的甲萘醌,已知该合成反应的速率是快的。试判断导致其产率低的原因是()
A.使用了过量的氧化剂
B.没有用乙酸,而是使用其它催化剂
C.把反应混合物加热
D.所生成的甲萘醌是沉淀物
此题为信息给予选择题,首先以题干的方法给出信息,而且给出信息有两个明显特征:①问题复杂。它不像模式化的题目那样“纯而又纯”,或者说经过“提炼”,舍去了各式各样对于提出问题不必要的信息,而是尽可能的保持其原始状态,给出了较多的信息,其中既有与解答化学问题有密切关系的本质的、主要的信息,也有与解题关系不大的表面的、次要的信息。②取材新颖。题中的物质是学生不知道的新东西。本题列举的甲萘醌合成反应问题的题干里,对甲萘醌先作一番介绍。这就是说,命题者假设应试者并不认识甲萘醌,也不要求学生预先认识它。此题主要目的不是考核学生是否具有甲萘醌结构、甲萘醌有止血作用,可由α-甲基萘氧化制得,反应中常用乙酸作催化剂等信息。题干里给出了这些信息,对掌握这一信息的学生,不会因他有此信息而占便宜,对不掌握这一信息的学生,也不会因他没有此信息而吃亏。此题也不是考核通过化学方程式计算其产率(题干中已指出产率是低的)由题干给出的多个信息的两个特征使它能够达到考核应试者的学习能力,看一看他能不能透过现象,抓住本质,会不会从具体事物中分析出问题的要害所在,会不会抽象出概念或事物的规律,同时,此考题也能够考查出应试者能否把已经学过的众多的概念、理论综合地应用于一个新情况的能力。笔者对我校两个班级112份考卷统计,选A者占20.6%,选B者占30.8%,选D者占28.6%,选正确答案C者仅占9.7%,还有10.3%的学生面对过剩的众多的信息不知所措,无法分析而空答。我们分析一下该题的“用心”,不难看出,与化学问题有关的本质信息是“该反应放热”,与选项有关的本质信息还有“已知该次合成反应的速率是快的”,至于其它题干信息则都不是解题的“本质”和“要害”,对这一非本质的信息只要看一眼即可。该题具体分析为:使用过量的氧化剂(反应物),即增大反应物的浓度,根据平衡移动原理,只可能提高甲萘醌的产率,故不是A;已知该次合成反应速率是快的,因而不是因为速率问题导致其产率低,所以不是B;可逆反应的转化率、产率与该反应的反应物、生成物的状态无关,故不是D;所以该答案只可能是C,由题意可知,“该反应放热”,故升温平衡向逆反应方向移动。
从以上两题考查结果,我不得不赞叹大多数学生有扎实的计算功底,也不能不赞叹学生对题给信息字斟句酌的认真态度,但同时又不得不忧心忡忡,有些学生确实面对过多的信息,不会分析,不会抓本质,从而陷入迷茫中,失去了敏锐的观察力和聪明的头脑,这种大量重复的机械训练的后果,或许不会在高考中暴露,考生可能照样得高分,但高分掩盖着的低能以及僵化死板的思维方式,必将给学生的后继学习以及将来踏入社会的工作、学习、生活带来不利影响。
3 信息正误不明
国外心理学家曾做过一个著名的实验:蒙上被试者的眼睛,让其在纸上画10cm长的线段三千次,在练习的过程中没有任何人将其练习的结果(画得长还是画得短)反馈给他,练习的结果,被试者没有任何的进步,心理医生称之为“信息正误不明症”。这个实验证明,要取得学习的成功,学习者必须获得矫正自己行为的反馈信息,并采取措施,认真矫正。如果学习者在学习过程中不能得到任何矫正自己行为的反馈信息,而且学习者在学习的条件下不能矫正自己的行为,则学习不会有进步。
信息反馈原理在教育管理和教学方法中有普遍的指导意义,因为教育总是要使受教育者在一定的时间内达到一定的目的。化学学科知识的教学和具体任务的训练,任何一章一节的教学,任何一项实验,学习等等,都有具体的教学目标。在教学和训练中,要随时通过反馈信息,随时了解教学的现状,找出现状与达成目标的差距,从而去解决难点与关键,去调整教学的速率,去改进教学方法,做到因材施教。对学生来说,反馈信息可以使学生强化正确、改正错误、找出差距,促进努力。在化学教学中,教师不及时反馈信息,造成学生学习信息正误不明的现象主要有:
(1) 教师不公布答案,不批改作业。有的教师布置了一些作业,其中有些作业(如计算题、实验题)难度较大,学生在没有标准答案的情况下不易判别对错,但教师既不公布标准答案,又不及时批改作业。结果,学生在没有能力判断自己练习的结果是否正确的情况下,任马由缰,盲目练习。这样的练习不但无益,有时反而有害。因为学生如果练习了一次错误的计算方法或错误的实验,反而使错误的计算过程与思路,错误的实验操作得到了强化。
(2) 有的教师为强化某一概念、原理或技能,有时同一类型的题一留就是几道,练习的结果有的学生会出现一错到底的现象。实际上学生在重复“三千次”中的几次,浪费了时间,强化了错误的思想,实属教师对学习理论无知所致。改变这一做法的方法是对作业进行改革,根据不同的题型增加不同类型的“验算”,或者教师对作业、练习及时批阅,使学生能及时获得反馈信息,以调整其思路,改正其错误。
(3) 为强化练习,教师为学生印了不少习题(如复习练习题、假期作业等),由于时间紧,任务重,教师无力批阅、评判,只得由学生自己去完成,实际上在变样地重复着“三千次”实验。
有一些学生学习效率低,重要原因之一是花费了时间“学习”,但并未真正学习。常常是问题→解答,结果正确与否并不知道,这不是一个完整的学习过程。尤其是难题→乱猜,更不知道什么是正确的结果,用了时间,效果很差,更严重的是长此下去,学而无趣,影响情绪。
4 “不知者强,老成者弱”
据报载,前些年,墨西哥大地震时,有4700人丧生,一天后,救援人员从废墟中抢救出24个新生婴儿。在发生强震时,这些婴儿躺在砖瓦的缝隙中,先是大哭大闹了一场,但时间一久,见无人理睬,就乖乖地闭上了眼睛和嘴巴睡起觉来,仅靠体内的脂肪维系生命,而没有像成年人那样浪费体力、脑力而作无谓的挣扎,因而在最大限度内维持了生命所必需的能量,形成了“不知者强,老成者弱”的奇特现象。
许多杂志、报纸都辟有《解题技巧》一栏,这些技巧往往以作者敏锐深刻地观察,新颖独特的思考方式,给人以惊喜和美的享受,有的甚至让人拍案叫绝。但如果我们一味强调“技巧”,而忽视常规通法,则容易把学生引入歧途。某报纸曾介绍了下题的“解题技巧”。
题目:在一定条件下,CO和CH[,4]燃烧的热化学方程式分别为:
2CO(气)+O[,2](气)=2CO[,2](气)+566kJ
CH[,4](气)+2O[,2](气)=CO[,2](气)+2H[,2]O(液)+890kJ
由1molCO和3molCH[,4]组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为()
A.2912kJB.2953kJ
C.3236kJD.3867kJ
巧解:从热化学方程式可知,1molCO燃烧放出566/2=283(kJ)热量,其“尾数”为"3";3molCH[,4]燃烧放出热量数值尾数为"0",据数学知识,则混合气体燃烧放出热量总值的“尾数”必是"3",故正确答案为B。
这种解法确实让人耳目一新,但对照《大纲》和《考试说明》,化学计算是化学基础知识的重要组成部分,它从量的方面反映物质的性质及变化规律,通过学习化学计算,目的是加深对化学知识的理解。对照这一要求,这种技巧似乎不宜向学生介绍。首先,这种解法不合“常理”,你是怎么想到的,难以向学生说清,或许只能用“灵感”、“直觉”之类的话才能勉强说通;其次,这种解法对巩固热化学方程式的概念,反应热的计算似乎未起很大作用。如果真的用首先求出CO和CH[,4]的燃烧热,再计算混合气体燃烧放出的总热量的方法解答此题,过程并不复杂,思路更简单,只是让人感到此法很“笨”。其实这种常规的朴素的解法才是真正的技巧,此所谓“至巧不巧”。著名军事家孙子在其军事巨著《孙子兵法》中明确指出:“兵闻拙速,未睹巧之久也。”意即兵贵神速,哪怕显得笨拙,而不能拘泥于用兵之工巧,解题也应该以“速”,即《大纲》要求的“合理、简捷”为准则。诚然,“不知”和“年幼”不是我们追求的目标,人的主观能动性不可低估,成年人处于地震中婴儿的境地时,同样可以静以待救,但这需经过冷静思考后再作决定,解题时应考虑技巧,但应在常规通法的基础上,对多种解法比较后,再选择最佳解法。
学习的过程,就是不断接受输入信息,又不断输出信息的过程。如何才能更科学、更合理、更高效地向学生输送“有利”和“有序”的信息,培养学生分辨、反馈和处理信息,以及抵御“不良信息”、“过剩信息”、“正误不明信息”的能力,这是值得我们广大教育工作者注意和研究的问题。