提高學生化學方程式學習效率初探

馬 暉

提高學生化學方程式學習效率初探

馬 暉

（靖江市第一高級中學江蘇靖江214500）

化學方程式作為對化學反應的一種符號表示，是對宏觀與微觀的一種抽象地概括，是學習化學的重要工具。學生對它的學習直接影響到他們學習化學的水平。對于教師來說，需要尋找改進化學方程式學習的措施并把它運用于實踐。文章從教學實例出發，提出了若干關于提高學習效率的教學策略。

化學方程式；學習效率；教學策略

化學方程式作為一種語言符號,是學習化學的重要工具。因此在元素化合物知識的學習過程中,掌握一些重要反應的化學方程式是十分必要的,它有利于學生更好地認識化學反應的實質,形成書寫化學方程式的基木技能。它還直接影響到學生學習化學的水平,同時也有利于進一步發展學生的思維能力和創新能力。

傳統的化學方程式教學主要是重結果輕過程,重知識輕能力,這種結果導致學生機械地學習和記憶。學生在初中對化學方程式的掌握基本以死記硬背為主,這樣加劇了學生思維的僵化,給高中化學學習帶來諸多不利因素。進入高中,學生接觸到的化學反應數量明顯增加,而且化學方程式的難度也有所提高。若不改變原有的學習習慣,仍然采用以死記硬背為主的方法學習化學方程式,則往往會事倍功半,甚至還會因為學習效果不佳而影響到學生學習化學的興趣。

筆者最近兩年教高二學業水平類班級,發現學生高一所學的化學方程式能記得的寥寥無幾。在復習過程中,化學方程式的復習需要花很長的時間,學生基本都是死記為主,需要幾個來回默寫記憶才能掌握。因此,如何在起始年級提高學生學習化學方程式的學習效率,無論是對有關元素化合物知識的學習,還是對于整個高中化學教學來說,都具有不可低估的作用。我們認為,在化學教學實踐中,為了提高學生記憶化學方程式的效果,應該特別重視以下策略的使用。

一、讓學生親身經歷完整的化學方程式書寫過程

化學方程式的書寫不單是一個知識的再現過程,從某種意義上說,化學方程式的書寫過程也是一個問題解決的過程。在解決問題的過程中,僅僅在記憶中貯存一定數量的組塊還不夠,還必須有產生式系統,即把組塊組織起來的若干程序。學生不能完整再現化學方程式,尤其不能根據給定的條件正確書寫化學方程式,都與產生式系統的缺乏有關。不經歷真正的知識形成過程而是簡單接受的知識,是很難深刻理解和靈活應用的。一些學生想當然地認為背誦是學習化學方程式最好的方法,卻從沒有深入思考化學方程式各部分間的聯系,沒有經歷一次完整的化學方程式書寫過程。因此,在教學中引導學生經歷完整的化學方程式書寫過程,能夠促進學生產生式系統的形成,提高化學方程式的學習效率。

如在學習“無機非金屬材料——硅”這一節內容時,教師可以講授硅的冶煉是利用焦炭作為還原劑與石英砂（SiO2)在電爐中反應制取單質硅。讓學生寫出反應的化學方程式。再分析二氧化硅的物質類別（酸性氧化物),引導學生依據酸性氧化物的通性推測二氧化硅可能的化學性質并舉例（SiO2+NaOH——,SiO2+CaO——, SiO2+H2O——),讓學生嘗試完成上述所列出的化學方程式,使學生經歷完整的化學方程式的書寫過程。

在學生完成后結合出現的問題進行評點,糾正出現的錯誤。結合自然界大量存在沙子的事實說明在通常條件下二氧化硅不能與水發生反應。

二、利用實驗事實作載體，引導學生積極思維

化學方程式作為一種化學符號,總是與特定的化學事實、化學反應聯系著,它來源于事實,又具有高度的概括性,它不僅是化學學習的一種重要工具,更是化學思維簡約、科學的表達方式。因此,化學方程式的學習必須講過對化學實驗事實等積極的思維加工過程才能完成。在教學過程中教師必須加強實驗教學,深入挖掘化學實驗的思維價值,利用實驗事實作為載體引導學生積極思維,從而最大限度地發揮化學實驗對化學方程式學習的促進作用。這樣學生才能把通過實驗獲得的直接經驗與表征符號的化學方程式聯系起來,深刻理解化學反應過程。

如以鋁和氫氧化鈉溶液的反應為例,在新授課的教學過程中,充分挖掘實驗的思維價值,把學生由對實驗的直觀感知引向對現象本質的深入思考,讓學生通過分析、比較、抽象、概括、推理等一系列思維活動理解化學反應的實質,在此基礎上完成化學方程式的書寫。

第一步,教師演示鋁和氫氧化鈉溶液反應的實驗,讓學生觀察到兩者產生的氣泡,使學生獲得該變化的感性認識。第二步,教師板書反應物（AI+NaOH+H2O-),引導學生分析氣泡的可能組成并進行檢驗。學生根據反應物元素組成,結合已有知識經驗,認為氣泡的可能組成是氫氣和氧氣,教師進一步從氧化還原的角度分析,鋁只能表現還原性,而在一個反應總不能只有還原劑而沒有氧化劑,因此產生的氣泡只能是氫氣。為了驗證推理的正確性,老師可以對氣泡進行檢驗。第三步,是一個難點,教師采用讓學生閱讀自學結合講解的方式化解難點。通過讀書,讓學生認識另外一種生成物的組成以及名稱。最后一步,讓學生自己完成化學方程式的書寫。

三、利用熟悉的規律作類比，起到舉一反三作用

教學中,如果學生對新的化學方程式難以理解,在正式學習新知識之前,教師可以向學生介紹一些他們比較熟悉的材料,這些材料同時又高度概括地包含了正式學習材料的關鍵內容。這些材料的內容介于新舊知識之間,在學生對新知識的理解中充當橋梁作用,使學生易于同化新材料。

例如在學習氯、溴、碘有關置換反應時,可在學習前復習初中階段學習的金屬活動順序及金屬間的置換規律,作為先行組織者,通過已熟悉的反應（性質)進行比較,有利于對新知識的同化。

金屬置換規律：活潑的金屬（還原性強)置換出不活潑的金屬。

非金屬置換規律：活潑的非金屬（氧化性強)置換出不活潑的非金屬。

已知氧化性：CI2＞Br2＞（CN)2＞（SCN)2＞I2可推知下列反應：

四、合理構建知識網絡體系，使零散知識系統化

認知心理學的研究表明,知識在人類的記憶中是以命題網絡的形式儲存的,知識的組織化水平越高,記憶效果越好。同一元素的不同物質形態在一定反應條件下可以實現相互轉化,梳理這類物質之間的相互轉化關系,構建化學反應知識網絡圖,有助于學生從整體上理解和掌握化學方程式。由于學生普遍缺乏構建知識網絡圖的經驗,開始階段應該給予他們更多的指導。可以給出主要的反應物,讓學生思考物質間可能存在的反應,利用箭頭把能夠實現轉化的物質連結起來,并寫出有關反應的化學方程式。這種訓練能夠增強學生對知識間聯系的理解,同時能夠比較有效地避免學生提取信息時出現的張冠李戴,即把一個化學反應的生成物寫到另一個化學反應的化學方程式中的怪現象。

如在學習了氮的循環后,讓學生結合對有關化學反應的認識,利用物質間的相互反應構建知識網絡圖。可以布置作業：利用知識網絡圖畫出N2、NO、NH3、HNO3、NH4NO3、NH4CI等物質間的相互轉化關系,并寫出有關方程式。考慮到學生是第一次嘗試這樣的作業,對學生進行了必要的方法指導,要求他們把所給出的幾種物質放在適當的位置,在可以相互轉化的物質之間用帶箭頭的直線或折線連接。

在構建知識網絡時,學生必須是主動地學習,而不是為了完成任務,只把自己熟悉的化學反應所涉及的轉化關系用箭頭連接起來,把有關方程式從書上抄過來就了事。這樣反而加重了學習負擔,達不到所期望的效果。

總之,要提高化學方程式的學習效率,除了掌握一定的記憶方法外,必須重視學習策略,通過親身經歷完整的化學方程式書寫過程或合理構建知識網絡體系等方法,提高對化學方程式的理解程度,才能取得令人滿意的效果。

［1］劉知新.化學教學論（第三版)［M］.北京：高等教育出版社，2004.6

［2］王后雄.論化學方程式教學中高級知識的形成及教學策略［J］.化學教育，2006，（1)

［3］楊文斌.有意義學習理論對中學化學教學的啟示［J］.化學教育，2003，（4)

1008-0546（2011）04-0030-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.015