例析化學(xué)學(xué)科的形象化教學(xué)

◎福建師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 王 振 胡志剛 趙佳星

例析化學(xué)學(xué)科的形象化教學(xué)

◎福建師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 王 振 胡志剛 趙佳星

運(yùn)用形象化的方式教學(xué)可以提高教學(xué)效率。以化學(xué)學(xué)科為例，結(jié)合實(shí)例來闡述化學(xué)教學(xué)形象化的三大內(nèi)涵，即語言形象化、動(dòng)作直觀化和圖像形象化。

語言形象化；動(dòng)作直觀化；圖像形象化

實(shí)踐證明，越是抽象難懂的內(nèi)容就越需要形象化的描述與想象。有些高中化學(xué)知識(shí)比較抽象無法直接呈現(xiàn)在學(xué)生面前，如物質(zhì)結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)溶液、化學(xué)平衡等，這些抽象的理論知識(shí)，學(xué)生理解困難，此時(shí)就需要教師借助一定的教學(xué)方式，將抽象的問題形象化、具體化，便于學(xué)生的理解。正是因?yàn)樾蜗蠡慕虒W(xué)方式可以把抽象的問題形象化、深?yuàn)W的知識(shí)具體化、復(fù)雜的問題簡單化，學(xué)生才能學(xué)得懂、學(xué)得快、學(xué)得有意義。形象化教學(xué)方式包括三個(gè)方面：語言的形象化、動(dòng)作的直觀化和圖像的形象化。

一、語言的形象化

語言的形象化常借助于比喻、擬人、類比等語言修辭手法。形象化的語言，能把陌生、深?yuàn)W和抽象的知識(shí)，以一種生動(dòng)的方式轉(zhuǎn)化成學(xué)生熟悉、易懂和具體的知識(shí)，那么難學(xué)的知識(shí)就因?yàn)閷W(xué)生知識(shí)體系中相似的結(jié)構(gòu)，使學(xué)生理解和習(xí)得更容易，學(xué)習(xí)效率更高。

比喻。例如，能量較低的電子，通常在離原子核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量高的電子通常離核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)——把原子核比喻成家，把核外電子比喻成家里的孩子。小孩子沒有錢，只能在家周圍活動(dòng)；后來工作了，有錢了（能量高了），就可以在離家更遠(yuǎn)的城市走走了；等到以后事業(yè)有成，更有錢了，就能去更遠(yuǎn)的國外旅游了。

擬人。例如，講解到飽和食鹽水溶液，則可以擬人化為往水里不斷加食鹽溶解，直到不再溶解為止，好像水已經(jīng)“吃”飽了，再加NaCl固體它也“吃”不下了，學(xué)生則很容易明白這種狀態(tài)的溶液就是飽和食鹽水溶液。

類比。例如，講到化學(xué)平衡，用一個(gè)水桶作類比。有一個(gè)水桶，一邊從水桶上方往水桶內(nèi)注水，一邊在水桶下有個(gè)洞在往外漏水。開始時(shí)，注水快（正反應(yīng)速率），出水慢（逆反應(yīng)速率），桶內(nèi)水位不斷增高，水的量是逐漸增多的。后來，調(diào)整一下，讓注水的量和漏出水的量相等（正逆反應(yīng)速率相等），水桶內(nèi)的水量就保持不變了，但水是不斷更新的。再如，跨學(xué)科之間類比，用物理學(xué)的楞次定律類比化學(xué)中的勒夏特列定律，用數(shù)學(xué)的合并同類項(xiàng)來解決化學(xué)學(xué)習(xí)中蓋斯定律的相關(guān)化簡計(jì)算等。

語言上的形象生動(dòng)，不僅使學(xué)生對復(fù)雜的理論有清晰的認(rèn)識(shí)，而且可以活躍班級氣氛調(diào)節(jié)學(xué)生注意力，使枯燥乏味的理論學(xué)習(xí)變成一種享受，一種樂趣。教學(xué)中如果想將語言的功效發(fā)揮到最大，這不僅要求教師在音量、音調(diào)和音速上要有調(diào)整，而且要求教師要有情感的投入。正如魏書生所言：“音量、音調(diào)、音速的變化能影響人的情緒、興趣，但這些都是聲音的形，而不是聲音的神。聲音神的變化，才具有最大的感染人的力量。什么是聲音的神呢？就是說話的感情。”如何使教師的語言和情感融入化學(xué)教學(xué)中，發(fā)揮最大功效，需要教師在實(shí)際的教學(xué)中不斷摸索，不斷領(lǐng)悟。

二、動(dòng)作的直觀化

動(dòng)作本身就是直觀形象的。如果教學(xué)單純的以語言作為知識(shí)傳遞的媒介，難免會(huì)出現(xiàn)教學(xué)單調(diào)乏味，學(xué)生興趣不佳，注意力不集中，效率自然不高。恰當(dāng)?shù)厥褂弥庇^的動(dòng)作，不僅能彌補(bǔ)語言教學(xué)所帶來的不足，而且能吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手的欲望，從而達(dá)到有效教學(xué)的目的。動(dòng)作的直觀可分為演示直觀、表演直觀和操作直觀。

演示直觀。例如，引起學(xué)生對觀察實(shí)驗(yàn)的重要性的認(rèn)識(shí)。筆者做一個(gè)演示品嘗辣椒水的實(shí)驗(yàn)：取出一只盛有辣椒水的燒杯，在提醒學(xué)生們注意之后，筆者用食指蘸了一下，然后在嘴中嘗了一下中指，然后要求學(xué)生們按觀察到的筆者的動(dòng)作模仿操作，結(jié)果許多學(xué)生嘗了一下辣椒水的味道，隨后揭開“迷底”，學(xué)生們意識(shí)到觀察的重要性。抓住教學(xué)時(shí)機(jī)，接著講述觀察實(shí)驗(yàn)的方法和注意事項(xiàng)，取得了較好的效果。

表演直觀。例如，講到共價(jià)鍵的成鍵類型時(shí)，對于N2的成鍵，用兩只握成拳的手代表氮?dú)獾膬蓚€(gè)氮原子，然后依次伸開大拇指、食指和中指，使三個(gè)手指互相垂直來代表三個(gè)互相垂直的px、py、pz軌道，兩個(gè)手的兩個(gè)手指以“頭碰頭”的形式構(gòu)成σ鍵，其他手指則以“肩并肩”的形式形成π鍵。學(xué)生也會(huì)不由自主地去模仿，進(jìn)而引導(dǎo)，三鍵中有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵。

操作直觀。例如，高一的學(xué)生在學(xué)物質(zhì)的分離與提純時(shí)，講到分液漏斗萃取時(shí)，分離時(shí)下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出，單純的講解，很難讓學(xué)生記住分液漏斗的操作過程，學(xué)生親手操作會(huì)讓學(xué)習(xí)更深刻，更牢固。

動(dòng)作直觀是學(xué)生模仿教師的演示、動(dòng)作學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的操作技能的一種有效策略。以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)，離不開學(xué)生的動(dòng)手操作，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力反過來也反映出學(xué)生的基本學(xué)科素養(yǎng)。

三、圖像的形象化

化學(xué)教學(xué)過程中涉及到微觀的世界，我們無法直接呈現(xiàn)，此時(shí)借助各種道具、模型、動(dòng)畫等形象化方式可以大大提高教學(xué)效率。在無法借助實(shí)物的情況下，思維導(dǎo)圖、教學(xué)圖案、數(shù)形結(jié)合等直觀化的圖像是實(shí)現(xiàn)形象化教學(xué)的重要方式。圖像因具有直觀、形象和整體的特性，不僅能給學(xué)生帶來視覺藝術(shù)的享受，而且能幫助學(xué)生輕易獲取學(xué)習(xí)需要的信息，激發(fā)學(xué)生的思維，降低知識(shí)理解難度。圖像包括圖片、圖表、視頻圖像等。

圖表。例如，學(xué)生在爭論“沉淀海水中的Mg2+，選用哪種沉淀劑好”，有學(xué)生說“用常用的試劑NaOH較好”，也有學(xué)生說“用Ca（OH）2較好”，還有學(xué)生說“那用Ba（OH）2，不也可以嘛”。此時(shí)提供某一年幾種堿的市場價(jià)格數(shù)據(jù)。（見表1）學(xué)生看到數(shù)據(jù)后，就明白了要選擇氫氧化鈣，這是從經(jīng)濟(jì)的角度去綜合分析的。相對于教師反復(fù)講述，直觀的數(shù)據(jù)往往更直接，更有說服力。

表1 幾種常見堿在市場中的價(jià)格

圖像。例如，關(guān)于仰視或俯視對實(shí)驗(yàn)造成的誤差分析。鑒于誤差分析涉及到量取和定容的不同情況，學(xué)生往往容易記混淆而頭疼不已。此時(shí)借助圖像，問題即可迎刃而解。

量取情況：把眼睛和溶液的凹液面（即凹液面的中心）看作兩點(diǎn)，連接兩點(diǎn)，確定一條直線，直線與量筒刻度線的交點(diǎn)就是讀取的數(shù)值。與正確讀數(shù)相比，仰視，讀數(shù)偏小；俯視，讀數(shù)偏大。（見圖1）

圖1 量筒仰視、正確和俯視讀數(shù)

定容情況：眼睛和刻度線兩點(diǎn)確定一條直線，連接兩點(diǎn)，確定一條直線，逐漸加入溶液使凹液面（即凹液面的中心）也出現(xiàn)在這條直線上。仰視（圖2右圖），實(shí)際加水過多，濃度偏小；俯視（圖2左圖），實(shí)際加水不足，濃度偏大。

圖2 容量瓶定容俯視和仰視讀數(shù)

視頻動(dòng)畫。在研究增大化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，學(xué)生對活化分子個(gè)數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)往往理解不清。這時(shí)可以制作動(dòng)畫視頻，一個(gè)大燒杯里放入一個(gè)個(gè)畫有人面像的圓球，燒杯壁高代表反應(yīng)物的活化能，一個(gè)個(gè)圓球則代表反應(yīng)物，能跳出杯子的是活化分子，加入催化劑，把杯壁高降低（表示降低反應(yīng)物的活化能），部分圓球（非活化分子）就可以跳出燒杯（變成活化分子），活化分子百分?jǐn)?shù)增大；升高溫度，則用火加熱燒杯，燒杯內(nèi)一個(gè)個(gè)愜意的圓球臉變紅，緊接著部分接近靠近壁口的圓球（非活化分子）大喊：“受不了了!”跳出燒杯，變成活化分子，活化分子百分?jǐn)?shù)增大。而增大濃度或壓強(qiáng)，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，活化分子個(gè)數(shù)增大。學(xué)生在喜笑顏開中把難點(diǎn)學(xué)明白了。

現(xiàn)代多媒體和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給了化學(xué)教師另一種技能，將抽象的、復(fù)雜的、難懂的微觀世界以形象直觀化的圖片動(dòng)畫逼真地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。視頻采用大量活潑有趣、精彩鮮明的影像畫面，集圖像、聲音、動(dòng)畫、文字和視頻于一體，具有較強(qiáng)的表現(xiàn)力、教育性、靈活性和直觀性。將視頻用在化學(xué)教學(xué)中，可以把抽象微觀的知識(shí)直觀形象化，演示模擬化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程，調(diào)節(jié)化學(xué)變化節(jié)奏，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

四、形象化教學(xué)藝術(shù)促進(jìn)有效教學(xué)的思考

“從生動(dòng)的直觀到抽象的思維，從抽象的思維到實(shí)踐”是人類認(rèn)識(shí)活動(dòng)的普遍規(guī)律，也是教學(xué)過程的普遍規(guī)律。對學(xué)習(xí)者而言，抽象的東西看不見摸不著，僅憑想象，理解學(xué)習(xí)起來必然很吃力，借助形象化的方式能有效降低理解難度。形象化教學(xué)策略就是在遵循教育學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)之上，化抽象為形象，循序漸進(jìn)地進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在感知的前提下，輕松愉快地在原有知識(shí)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識(shí)，那么學(xué)生學(xué)得就快，就有意義。形象化的教學(xué)策略則是提高課堂教學(xué)效率的一種有效方式。形象化教學(xué)在有些難點(diǎn)的處理可以起到畫龍點(diǎn)睛的效果，適時(shí)合理恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用能為平凡的化學(xué)教學(xué)起到錦上添花的效果。如何把形象化教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮得恰到好處，還需要廣大同行結(jié)合教學(xué)的實(shí)際需要，不斷摸索和創(chuàng)新。

（責(zé)任編輯：張賢金）