學生學習元素化合物知識的教學策略

摘要：結合筆者的教學實踐，探討了學生學習元素化合物知識的教學策略問題，提出了“多種感官協同記憶策略、聯系—預測策略、知識結構化策略”等幾種元素化合物知識的有效教學策略。

關鍵詞：新課程；元素化合物知識；教學策略

文章編號：1005－6629(2007)03－0016－03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

高中化學新課程對化學學習提出了新要求。新課程的實施，將學生置身于一種動態、開放、個性、多元的學習環境中，打破了原有學科的封閉性和課程選擇的單一性，讓學生自主探索、主動求知，學會收集、分析和利用各種信息及信息資源。因此，學生不僅要學習知識和技能，更要學會學習，學會管理自己的學習。這就要求教師應教會學生學習化學的策略，幫助學生成長為策略型的學習者。

元素化合物知識是中學化學的基本知識構成，是化學學科學習的基礎，也是認識化學物質、解決化學問題的必要調節機制之一。中學化學課程中的元素化合物知識主要包括主族元素、副族元素及其化合物，這類知識都是物質及其變化的宏觀表現，具有生動具體、形象直觀的特點，學生理解起來一般不存在困難，但由于涉及的元素及其化合物種類較多，內容相對零散龐雜，學生普遍感到元素化合物知識“繁、亂、雜、難”，導致學生記憶的困難，這也是學生感到化學好學難記的重要原因。因此，如何使學生在理解的基礎上記憶有關物質的性質、制法、用途等元素化合物知識，并形成較系統的知識結構，就成為元素化合物知識教學的關鍵。

針對元素化合物知識的特點，在遵循一般學習規律的基礎上，本文是筆者在教會學生元素化合物知識的學習策略方面進行的一些探索。

1多種感官協同記憶策略

許多物質的性質、存在、制法和用途等元素化合物知識，學生自己閱讀教材或者聽教師講授時，往往很容易看懂或聽明白，但卻難以在頭腦中留下深刻的印象。實際情況經常是學生“一聽就會、轉眼就忘”，導致元素化合物知識學習的困難。

心理學實驗證明，人們接受外界信息所參與的感覺器官不同，其記憶的保持率有差異。運用多種感官進行學習，能加深大腦的印象，可以更多地在大腦中留下回憶的線索，從而提高記憶的效率。因此，在學習化學元素化合物知識時，應充分調動各種感覺器官(眼、耳、口、手、腦等)對物質及其變化進行全面的觀察和體驗，做到從各個方面明確感知化學事實，從而加深對元素化合物知識的印象，增進對知識的理解與記憶。

運用多種感官協同記憶策略要求學習者在學習元素化合物知識時，不能僅僅停留在聽明白的層次上，一是要善于觀察，將所學內容與身邊的事物或現象聯系起來，以加深記憶；二是要勤于動手，盡量創造條件自己動手做實驗，既可以利用實驗課進行實驗，也可以設計簡易裝置進行家庭小實驗、課外實驗等，通過做實驗來學化學。更重要的是，在實驗中不能僅僅動手操作，在動手的同時還需要用眼、用耳去觀察，在觀察的同時積極動腦思考，將實驗、觀察與思維三者有機地結合起來，這樣，既可以通過對實驗的操作和觀察獲得豐富的感性認識，又可以通過對實驗的思考認識事物的本質和內在聯系，使枯燥的元素化合物知識的學習變得生動深刻，增進學生的記憶。

案例1過氧化鈉與水反應的學習策略

過氧化鈉(Na₂O₂)與水能夠發生化學反應，生成氫氧化鈉(NaOH)和氧氣(O₂)，化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，這是過氧化鈉重要的化學性質。對于這一知識點的學習，可以采取下列不同的學習策略：

策略1：學生閱讀教材內容或聽教師講授，記住教材中有關該化學反應的實驗描述、實驗結論和化學方程式。

策略2：學生觀察教師的演示實驗，分析過氧化鈉與水反應的實驗現象，在教師的引導下得出實驗結論，寫出反應的化學方程式。

策略3：學生親自完成過氧化鈉與水反應的化學實驗，通過自己的操作、觀察和思考獲得有關的實驗結論，掌握反應的化學方程式。

策略4：學生首先觀察過氧化鈉與水反應的實驗現象，根據實驗現象對反應的可能產物做出猜測，即提出假說；然后學生運用已有的知識設計實驗方案，收集證據，驗證假說，從而獲得正確的實驗結論。

上述4種策略中，第1種策略，學生只是聽或看，獲得信息的途徑單一，對反應的事實和結論難以留下深刻的印象；第2種策略，學生通過觀察具體實驗，獲得生動、鮮明的印象，使抽象的結論與具體的形象相結合，能加深學生對化學反應方程式的記憶；第3種策略，學生親自完成實驗，手腦并用，多種感官參與，獲得的知識既鮮活又深刻，提高了記憶的效率；第4種策略，學生思維的參與更深刻、更生動，學生的主體性得以更充分的發揮，通過親身經歷和體驗科學探究過程，使結論的獲得與具體的情景、過程有機結合，增進了學生對知識的記憶和理解。

2聯系——預測策略

盡管元素化合物知識內容相對龐雜，但是它們并非是一些孤立知識點的簡單堆砌，相反它們之間存在著一定的內在聯系。這種聯系主要體現在3個方面：一是元素化合物知識與理論性知識聯系密切，是理論性知識的具體體現，例如，物質的性質是由其結構決定的，并和它們在周期表中的位置密切聯系；二是元素化合物知識與學生的已有知識經驗相聯系，這里的已有知識經驗既包括學生從書本上獲得的已有知識，又包括學生的日常生活經驗；三是元素化合物知識之間存在著相互聯系，它體現在物質的性質、存在、制法、用途之間是相互制約的，物質的性質在很大程度上決定其存在、制法、用途等，還體現在同一類型的物質往往具有某些相似的性質，例如，酸、堿、鹽都具有某些通性等。

聯系一預測策略是指學生在學習化學元素化合物知識時，有意識地抓住其與理論性知識、學生已有知識經驗的聯系以及物質性質之間的內在聯系，并以這些聯系為依據對要學習物質的一系列性質先做出自己的預測。例如，可運用已學的氧化還原反應、元素周期律等化學理論進行演繹推理，預測某元素及其化合物可能具有的性質，可根據物質的結構特征預測其性質、存在和用途等。然后將預測結果與教材或教師的講授、演示等進行比較，找出正確和不足之處，并分析原因，在此基礎上進行深入學習，就能把握住重點和關鍵，抓住知識之間的內在聯系，減輕記憶負擔。

案例2氨的性質結構的策略示例

氨(NH₃)是氮族元素重要的氣態氫化物。在學習氨的性質時，學生就可以運用已有的物質結構、元素周期律等知識，對氨的物理性質和化學性質做出預測，深入理解氨的結構、性質與用途之間的聯系。

預測1：已知氨為極性分子，根據相似相溶原理，氨應溶于極性溶劑(如水)中；

預測2：已知氨中氮元素的化合價為－3價，處于最低狀態，氨應具有還原性，在一定條件下能被某些氧化劑(如氧氣)氧化；

預測3：已知氨分子中含有孤對電子，能夠與氫離子形成配位鍵，因此氨能夠與酸發生反應；

預測4：根據同周期原子結構及元素性質的遞變規律，氨的還原性比水強，穩定性比水差。

將預測結果與教材內容進行比較，分析存在的問題，并通過實驗、觀察、思維等活動驗證有關結論，從而深刻理解氨的有關性質。

聯系也可以是具有比較性的物質，它與將要學習的物質在組成上是相似的，且學生又是比較熟悉的。如在進行SO₂的學習中，就可以將CO₂作為SO₂學習的“梯子”，具體過程如下：學生首先對SO₂的組成進行分析，得出SO₂是一種非金屬氧化物，然后自己從頭腦中搜索出符合這一特征的物質，即SO₂的“原型”，學生很自然會想到CO₂，此時，再順水推舟羅列出有關CO₂的主要信息，接著，學生大膽推斷或猜想SO₂可能的化學性質，同時也引導學生辯證地思考問題，畢竟兩者之間還是有差異的，這種差異必然會導致它們化學性質的某些不同，最后，指導學生自主從實驗活動中找到答案?？梢杂孟铝心Ｊ絹肀磉_這一過程：

基于原有的化學知識，設置促進新知識形成的“梯子”，這一策略能使學生在新知識學習過程中產生一種似曾相識的親切感，一種認知的矛盾，使學生體驗到化學學習并不困難，并不神秘。

利用聯系一預測策略進行學習時，需要注意以下問題：①要做到盡可能多方面、多角度聯系，大膽預測；②要保證預測有理有據，而不是無根據地胡亂猜測；③預測不是目的，只有將預測結果與正確結果進行比較，找出差異，并針對差異做進一步深入學習，才能達到目的。

3知識結構化策略

美國心理學家布魯納認為，人類記憶的首要問題不是儲存而是檢索，而檢索的關鍵則在于結構組織。如果知識在頭腦中無條理地堆積的話，不但檢索提取它存在困難，而且遲早會被遺忘。如果能夠把零散的知識組織成有結構的整體，則將大大增強記憶的牢固性，并提高檢索提取的效率。

化學元素化合物知識內容多、分布廣、材料瑣碎，再加上不容易記憶，學生常常感到知識雜亂無章，如果在學習過程中不注意及時整理、歸納，而是簡單、機械地記憶，就會導致學習的困難。經常遇到的情況是：學生感覺都記住了，但在解決問題時卻束手無策，難以提取所需要的知識。孤立、零散的知識在頭腦中堆積越多，越不利于提取，無法提取的知識就變成了僵化的、無價值的知識，無法用它去解決任何問題。

知識結構化策略是指將化學元素化合物知識按照一定的線索進行歸類、整理，使零散、孤立的知識變為彼此間相互聯系的整體，形成一個系統化、結構化的知識網絡結構。經過結構化組織的材料往往給人一種形象直觀、簡明扼要的感覺，有利于一目了然地把握知識之間的復雜關系或內在聯系。它儲存在頭腦中，猶如圖書館經過編碼的書，可“信手拿來”，減輕學生的記憶負擔，提高解決問題的效率和能力。

運用知識結構化策略的關鍵是要確定知識間的內在聯系，并以此聯系為脈絡，形成知識框架結構。化學元素化合物知識之間的聯系通常主要有以下幾種：

●順序關系

以同一元素形成的單質和化合物中該元素化合價的高低為線索，將不同類別的物質聯系起來形成知識主線。例如，氮及其化合物的知識主線為：

●因果關系

按照知識間的因果聯系，如物質的結構決定其性質，物質的性質決定其存在、制法、用途等內在邏輯關系，形成相應的知識結構。因果關系的知識結構通常是以某一具體物質的化學性質為核心構建的。

●種屬關系

就是找出關鍵的知識點，以此作為知識結構的聯結點，然后分析與其他知識間的內在邏輯聯系，并利用這種聯系，將知識串成“線”，連成“網”，形成知識網絡結構。一般多是在單元復習時，按照種屬關系組織有關內容。例如，在學完硫及其化合物的性質后，可以按照其內在聯系形成如下知識網絡。

●功能關系

即打破教材內容的章節結構，以物質的功能或活動任務為線索重新構造知識，使形成的知識結構與問題解決活動緊密聯系，提高知識檢索的效率和解決問題的能力。例如，以氧氣的制取為線索，可以將中學階段所學的能夠制取氧氣的所有反應歸納整理，形成新的知識結構。

以上分析了構建知識結構的4種思路，在實際學習中，運用哪種思路要根據具體內容和任務而定。但是，不管構建哪種知識結構，結構圖中各接點間必須具有內在的聯系，而且層次分明，保證信息的順利提取。

另外，由于每個人的知識經驗不同，不同的人構建的知識結構圖也會各不相同。為此，可以引導學生與同伴就各自的結構圖展開討論和相互評價，澄清學生頭腦中的某些模糊觀念，同時，讓他們通過評價自己和他人的網絡結構圖，可以反省自己構建網絡圖的過程，發現自己的不足，從而加以補充修正，使之更加完善。

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