遷移法在初高中化學銜接教學中的應用嘗試

霍玉堅

當今,高中化學新課程改革已全面展開。在化學課程改革中,許多一線的化學老師都說化學很難教,尤其是在高一階段,因學生原有初中的化學基礎與高中將要學的化學知識相差太遠,落差很大,老師教得很辛苦,學生學得也很辛苦。筆者本人也親臨過新課程改革帶來的艱辛和快樂,但總的認為,如果我們在高一的化學教學中,如果能更多地從遷移的角度去進行教學設計,更多地考慮初高中的銜接問題,也許教得就沒有那么多辛苦了。

一、恰當的時機運用遷移

在教育心理學中,遷移是指一種學習對另一種學習的影響,是學習者運用已有的認知結構,對新課題進行分析、概括,將知識從一個問題或情境中遷移到新問題或新情景中。

1.運用正遷移激發學習者的學習動機和興趣

正遷移即一種學習對另一種學習起促進作用。即當前一個問題的解決有助于后一個問題的解決時就發生正遷移。如在備課鋁的性質時,考慮學生原有的基礎與能力:鋁是一種活潑的金屬,能與氧氣、與酸及一些可溶性的鹽發生化學反應,這在初中的化學學習中就已經掌握。在此基礎上學習鋁和氫氧化鈉溶液的反應。又例如:在“物質的量”教學的備課中設計如下教學過程:提問:C+O²=CO²表示什么意義?

學生一:一個碳原子和一個氧分子在點燃的條件下生成一個二氧化碳分子。(初中化學知識)

學生二:表示12g碳和32g氧氣在點燃的條件下反應生成44g二氧化碳。(初中化學知識)

追問:回答得很好,大家初中的化學學得不錯,可是大家有沒有想過,一個碳原子和一個氧分子生成一個二氧化碳分子與12g碳和32g氧氣生成44g二氧化碳之間有沒有什么相互關系呢?……微觀粒子與宏觀物質之間一定存在著某種內在聯系,如何把微觀的粒子與宏觀的物質聯系起來呢?我們需要在其中搭一座橋,即我們今天要學習的一個新的物理量——物質的量……

逆向遷移是指后繼學習對先前學習的影響。通過逆向遷移讓學生感到新知識的學習可以鞏固舊知識,從而有了新知識有用的非同一般的感覺,并將高中學習與初中學習緊緊地聯系在一起,進而體會到學習化學的興趣和價值。如在原電池的教學中,當探究、總結出了原電池的相關原理后,及時提問:實驗室用鋅與稀硫酸反應制取氫氣,通常會加入少量硫酸銅,你能說明其中的原理嗎?

2.在不同的情境中運用低路遷移和高路遷移,提高學生的學習水平,發展學生的概括能力。使學生學會如何思考和怎樣思考問題,使學生學會學習

低路遷移的發生是自然的、自動化的。一個非常熟練的技能從一種情境遷移至另一種情境時,通常不需要思維或者只需要很少的思維,這時就發生了低路遷移。例如,在“鎂的提取”中設計如下:[討論]①如何實現Mg²⁺的富集和分離?講述:可以加入一種試劑使Mg²⁺沉淀(初中化學知識)。②是不是直接往海水中加沉淀劑?講述:不是,因為海水中的Mg²⁺的濃度很小,直接加沉淀劑不利于Mg²⁺的沉淀,而且會增大沉淀劑的用量,我們可以先將海水濃縮,再加沉淀劑。③如何由貝殼制得氫氧化鈣(初中化學知識)?講述:貝殼(CaCO₃)→CaO→Ca(OH)₂。④請設計由Mg(OH)₂到Mg的可能途徑。并思考下面問題:1如何制得無水MgCl₂?2由MgCl2到Mg究竟用還原法還是電解法好?

高路遷移需要有意識地將某種情境中學到的抽象知識應用于另一種情境。為了能發生高路遷移,應該對那些需要發生的原理有一個抽象的概括。如同素異形體的教學:

[導入]我們知道物質的構成、原子和元素等概念,這里有三個問題,請大家思考與交流。

[投影]你認為原子的種類多,還是元素的種類多?你認為元素的種類多,還是物質的種類多(初中化學知識)?結合生活中的實例,你認為同種元素可以形成不同的物質嗎?設計意圖:有意識地將某種情境中學到的抽象知識應用于另一種情境從而形成同素異形現象和同素異形體的概念。

二、避免負遷移,使學生牢固地,熟練地掌握基礎知識、基本技能。突出概念和原理的教學,塑造學生良好的知識結構

負遷移是指一種學習對另一種學習起干擾或抑制作用。即前一個問題的解決阻礙了后一個問題的解決時,就發生了負遷移。在高一的化學教學中常存在以下幾種情況:

1.概念不清,相互干擾,引起負遷移

如在物質的量的濃度教學時,學生錯誤地認為物質的量的濃度就是初中所學的溶質的質量分數,因此可以先進行情景設計:許多化學反應是在溶液中進行的,在生產和科學研究中經常要對溶液進行定量分析。初中化學中學習過溶液的質量分數,溶液的質量分數是一個表示溶液組成中質量關系的物理量,但在化學研究中常常更需要一個可以直接計算溶質的物質的量的物理量。請學生設想怎樣來建立這個物理量,并能實現溶液體積和溶質物質的量之間的換算?學生類比到溶液的質量分數,就可以給出該物理量的定義,再與課本中物質的量濃度的定義進行比較。得出清晰的物質的量濃度的概念:C_(B)=n_(B)/V(溶液)。

2.學習定勢干擾,引起負遷移

例如,設NA代表阿伏加德羅常數,學生容易誤認為常溫常壓下,11.2L氮氣所含的原子數目為NA。就是學習定勢干擾,引起了負遷移。因此,在“物質的聚集狀態”教學時,可進行初高中的銜接設計,先讓學生回憶水汽化和結冰是物理變化還是化學變化,為什么?從而讓學生明白微粒之間的間隙大小與溫度、壓強有關(主要是氣體),再進行氣體摩爾體積和標況下的氣體摩爾體積的有關教學。

3.舊知識、舊經驗干擾,引起負遷移

如在計算MnO2和濃鹽酸制取氯氣時,當4mol氯化氫被氧化,標準狀況下生成的氯氣的體積為多少?學生憑著以往的經驗,容易將被氧化的4mol氯化氫理解為參加反應的氯化氫,導致錯誤答案為22.4L。因此,在“氧化還原反應”教學中設計對比物質的氧化性、還原性和物質的酸性(初中知識)的異同,舉例用MnO2和濃鹽酸制取氯氣,濃鹽酸起什么作用?

三、遷移中注意的幾個方面

1.注意水平遷移和垂直遷移合理運用

垂直遷移是指學會了簡單的事項,有助于連續的復雜事項的學習。水平遷移是指學會了一事項后,能平行的舉一反三地轉移到其他事項的學習。在不同的教學情景中,根據教學目標的三個維度的要求,靈活地運用水平遷移和垂直遷移,有助于學生空間思維水平和想象力的開發、提高。

2.注意遷移的富有意義性和編碼特異性

不同的環境可能會促進也可能會阻礙我們提取信息的能力。比如說,學生們可能傾向于在原初條件相似的環境下進行學習的遷移,這種傾向被稱作編碼特性。有經驗的教師會幫助學生克服這一現象,他們向學生說明如何在不同情境中遷移知識,并向學生提供許多實踐的機會。這樣教授新知識的方式有助于學生以后對這些知識更靈活的回憶。

3.信息的組織

學生將信息從一種情境向另一種情境遷移的可能性,有時會受到初次學習時信息的組織方式的影響,因此要注意初高中銜接時選擇好情境,使之有利于正遷移的發生。

總之,新課程背景下,初高中化學的學習要求有很大的不同,就要求一線老師,充分挖掘學生原有的化學知識,盡可能多地使用遷移教學手段,使高中的教與學與初中的教與學有機融合,做到師生的和諧融洽相處。

參考文獻:

1.胡志剛.教育時機論[M].哈爾濱:黑龍江人民出版社,2003.8

2.張厚粲譯.教育心理學[M].北京:中國輕工業出版社,2003.9

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作者單位:福建師范大學化學與材料學院