■王來東
在初中化學教學中,筆者發現:不少學生在化學學習中存在認知困難和思維障礙,對化學概念似懂非懂,對化學本質不清不楚,對物質之間的關系糊里糊涂。其中的原因是多方面的。一是學生剛接觸化學,沒有掌握化學的學習方式;二是由于教材無法呈現化學反應復雜的過程,影響了學生對化學本質的理解;三是不少教師忽略化學是實驗學科的特點,以知識講解代替實驗教學,導致學生只能機械記憶。事實上,任何知識都有一定的起源,并非憑空而來,化學也不例外。筆者認為在初中化學教學里,應通過各種教學手段引導學生“追本溯源”,讓學生知曉化學概念的源頭,掌握化學現象及其原因,理清物質之間關系的本質,這是初中化學教學的根本大法。
由于受原有學科學習方式負遷移的影響,無論是學習心理,還是學習方式,學生都難以適應化學這門新學科的學習,從而影響了學習的積極性。化學起源于生活。在學生初學化學時,教師可以從化學起源入手激發學習“興趣點”。
例如化學符號主要是由字母、數字有序組合的,這是教學的一個難點。因為從小學開始,這些字母已經在多門學科出現,并且代表了不同的意義。這個長期的過程無形中對化學學習產生了負遷移。教學中,筆者列舉與生活息息相關的化學現象,讓學生欣賞相關圖片,激發他們的好奇心。接著,筆者“趁熱打鐵”,直接出示反映這些化學現象的化學分子式或化學方程式,再通過微視頻介紹每個元素符號所代表的意義及其由來。盡管學生不一定都能(也不需要)掌握,但他們已經提前進入了“理解、掌握化學元素符號”的階段。這不僅使課堂和課外知識高效銜接,還打開了化學元素符號及其名稱的神秘面紗,激發了學習興趣,順利度過“負遷移”期。
化學屬于自然科學,具有自身獨特的規律性。但規律中也存在著“變化”,這種規律與變化就成了學生心存疑惑的“矛盾點”,也是理解的難點。這就要求教師“追本求源”,從化學本質著眼,化解學生心中的“矛盾點”。
例如:化學式書寫規則之一是“反應物質微粒構成的真實情況,下標數字是原子個數的最簡整數比”。然而,很快,一個知識的“矛盾點”出現了:H2O和H2O2如何理解?教學中,學生會在教師的講解下知道一個是“水分子式”,另一個是“雙氧水分子式”,認為這是化學家的一種規定,不需要任何理由。這便是學生心中的“矛盾點”之一:前面學過了化學式書寫規則,H2O符合這種規則,但H2O2似乎是“反規則”的,這種“矛盾”讓學生手足無措,他們會感覺到“準繩不一定準”的莫名“恐懼”,被“矛盾”的規則弄得對化學學習非常不自信。
為解開學生的心結,筆者大膽嘗試了“追本溯源”法,從化學的本質出發,消除他們心中的“矛盾點”。將H2O和H2O2之間“奪電子”的情況進行對比:H2O中氧原子和2個氫原子處共用兩電子對偏向氧原子,所以氧顯-2價,氫顯+1價;而H2O2中的氧原子達到了8電子的穩定結構,不是完全與氫原子處共用兩電子對,而是兩個氧原子之間共用了一電子對。圖示加上講解,學生就明白了兩者之間的區別,也明確了H2O2兩個下標數字不能約分成最簡整數比的原因了。
通過在知識的“矛盾點”處進行“追本溯源”,在比較中把握好知識點的內涵和外延,讓學生既知其然,更知其所以然,他們不僅產生了醍醐灌頂的感覺,而且順利地建構了體系,完善認知結構。
不少人認為,初中化學以記憶為主,事實上,初中化學和其他理科一樣,包含了推理邏輯。教學中,教師要在學生解決綜合問題的過程中培養他們的化學推理能力。
例如在教授了“酸堿鹽”以后,出示這樣的綜合拓展題:
A、B、C、D、E分別是鋅、硫酸、氫氧化鋇、硫酸銅和碳酸鈉5種物質中的一種,如上圖所示。“——”表示相連的兩種物質能夠發生反應,其中D的溶液呈藍色,A與B反應生成的氣體是光合作用的原料之一。根據以上信息,得出與A、B、C、D、E相對應的物質。
對于如此復雜的拓展題,不少學生可能有找不著北的感覺。其實,可運用尋根問底的推理方法,根據信息倒推物質。具體有以下四個步驟:
步驟一:抽絲剝繭。
無論拓展題有多么復雜,只要將重要信息列舉出來,通過抽絲剝繭,便能尋找到突破口。首先,將5種物質的文字變成化學式,以便從組成上“定類”;接著,拎出D物質藍色溶液為常見的硫酸銅等銅鹽溶液、光合作用氣體原料——CO2。
步驟二:追溯本源。
把以上5種物質的最基本性質包括物理性質和化學性質,以及這5種物質互相發生化學反應后可能得到的新物質一一列出。
步驟三:一一對應。
對應后首先得到的便是溶液呈藍色的D物質——CuSO4,然后找出可能發生化學反應的物質,再結合信息CO2,分別得出以上物質。
步驟四:互逆驗證。
理科內容要求不僅知其然,更要知其所以然,這里,需要對得到的物質進行驗證。驗證是一個互逆的過程,只要前后對應,那么此題便成功解決了。
通過以上分析、追蹤、對應、推理過程,學生既明確了論證的基礎點,又掌握了解決問題的規律。
萬丈高樓平地起。再復雜的推斷問題都是建立在基礎知識點之上的。化學的“倒推與驗證”的過程不僅培養了學生解決問題的能力,而且還可以鞏固與深化理解基礎知識,培養了學生的化學思維能力。同時,學生在解決問題中還體驗到了成功的快樂。