用點面結合的方法統合高中化學知識

曹光生 周德武

摘 要：該文提筆的背景是基于作者自身教學實踐的需要，基于一些學生對學法的迫切需要，筆者又充分認真地分析了人教版新課標的教材，認為“點面結合”是中學化學教材基本的編撰方法，也應該是教師的基本教法，學生的基本學法。它有基本的數學理論根據和哲學理論依據。該文作者試圖通過對高中化學內容采用“點面結合”的方法進行新的建模，使學生對零散的化學知識有一個統一的認識和網絡，以期對高中化學教學起到促進作用。即用點面結合方法統合高中化學知識，用于指導高中化學的教學，解決知識零散問題。

關鍵詞：點面結合 重點 思維建模 知識統合

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0121-02

1 問題的提出

學生對化學的認識有誤區，認為知識點太多，要多記多背，重點抓不住。作為高中化學教師，經過多年思考，認為通過點面結合方法可以統合絕大多數化學知識，形成知識和思維網絡，突出重點。

2 點面結合的理論根據

在數學幾何學上，“點”就是沒有大小沒有體積而只有位置，不可分割的圖形。“點”運動成線，“點”若只沿一個方向運動形成直線；“點”若改變方向運動形成曲線（包括折線）。“線”運動形成“面”，直線若只沿一個方向運動形成平面；曲線若沿一個方向運動形成曲面（包括折面）。不管什么“線”沿多個方向運動形成折面。“面”運動形成“體”，面面相交成線，線與線相交成點。因此點線面體組成了多姿多彩的圖形世界。其中“點”是構成圖形的最基本元素。我們試圖用幾何學上的點線面體來網絡和理解我們的化學知識。數學是基礎學科，是工具。我們以此為依據，是有科學依據的，也是符合邏輯思維的。

在哲學上，“點”就是個性，是矛盾的特殊性；“面”是共性，是矛盾的普遍性；兩者既有區別又有聯系，個性中體現共性，共性也體現在個性中。即“點”可形成“面”，“面”中包含著“點”。

從“點”到“面”關系是符合人類認識世界發展趨勢的，是符合認識論原理的。人們的認識水平總是由淺入深，由簡單到復雜，由個體到整體，由局部到全部，由狹窄到寬廣。

3 思維建模，知識統合

建模就是建立系統模型的過程。凡是用模型描述系統的因果關系或相互關系的過程都屬于建模。

所謂的思維建模是指通過抽象，概括和一般化，把特定的研究對象或問題轉化為普遍的本質規律（一個已有的關系、共性或結構），從而用以解決實際問題的思維方法，其原理就是人們常說的“把未知轉化為已知，用已知來解決未知”。

化學上利用上述原理構建化學知識網絡或體系，稱之為化學建模。不管什么樣的模型都是幾何學上的線面體，都是由最基本的要素“點”運動所致。現在我們就化學上的“點、線、面”作粗略的定義。所謂化學上的“點”在不同知識塊中含義是不同的。在基本概念和基本理論部分“點”就是“元素、原子、物質”，對應的“面”就是三者聯系的知識；在無機部分“點”就是代表元素，對應的“面”就是一族元素；在有機部分“點”就是代表物，對應的“面”就是同系物；在實驗部分思維“點”就是三個。第一個思維“點”是“能做事”。對應的“面”如下：鑒定，鑒別，提純，分離，制備。第二個思維“點”是“能謀事”。對應的“面”是：就是實驗設計。第三個思維“點”是“能斷事”。對應的“面”就是實驗評價。計算部分的“點”是物質的物質的量守恒，對應的“面”就它聯系的宏觀和微觀計算。

（1）基本概念、基本理論方面“點面結合”的思維建模。

首先我們來看物質的宏觀組成和結構（見圖1）；再看物質的微觀組成和結構（見圖2）；再看看物質的性質方面，有物理性質和化學性質，化學性質通過各種方程式（離子方程式、化學方程式、熱化學方程式、電極反應式等）具體體現出來。

物質的分類部分，內容簡單，我們不敘述。再看邏輯網絡物質的變化部分內容（見圖3）。

（2）化學計算部分進行“點面結合”建模，點就是“物質的量”，“面”就是物質的量所能輻射的能聯系的各個方面的計算（也叫“物質的計量”），另有少量計算散落在別的板塊之中。

（3）無機化學“點面結合”的思維建模（見圖4）。以代表元素為“點”，它的運動形成上述“線型”，然后每類物質與其它物質反應形成網絡，再擴展到“面”即整族元素。這就是物質的相似性，再掌握個別元素的特殊性，幾個元素性質放在一起會發生數學上的遞增或遞減的變化，依據量變到質變的哲學原理，我們稱之為遞變性。因此，“面”上的性質主要就是“三性”。

（4）有機化學點面結合的思維建模（見圖5）。當然不同類物質之間，有的“點”運動成“線”型，有的成“環”型，模型（見圖6）。

（5）下面我們對化學實驗部分內容進行“點面結合”構建模型（見圖7）。

以上就是我們對整個高中化學內容所構建的思維模型。

4 結語

通過點面結合統合了整個高中教材內容，形成知識網絡，突出了重點，那就是我們所說的“點”。有的想法不成熟，有的也可能牽強附會，有的可能不夠準確，我們可以討論，并將在以后的教學中不斷完善。以期對我們的教學起到指導作用。

參考文獻

[1] 普通高中化學[M].3版.北京：人民教育出版社，2009.

[2] 皮亞.發生認識論原理[M].北京：商務印書館，1981.

[3] 西南師范學院化學系.中學化學教學法實驗[M].北京：高等教育出版社，1986.