轉變思維方式　實現初高中轉接*本文為江蘇省十二五規劃課題“基于課程標準的啟蒙化學實驗教學課例開發與研究”（D／2013／02／458）的階段性研究成果。

姚明站（江蘇省蘇州高新區第一中學　江蘇蘇州　215009）

轉變思維方式實現初高中轉接*本文為江蘇省十二五規劃課題“基于課程標準的啟蒙化學實驗教學課例開發與研究”（D／2013／02／458）的階段性研究成果。

姚明站
（江蘇省蘇州高新區第一中學江蘇蘇州215009）

摘要：由于初高中教學目標的差異，致使高一新生普遍感到從初中到高中化學學習臺階較高、難度較大。文章針對高一上學期所學知識，從概念學習、元素化合物學習、化學計量和化學計算四個方面，引導學生進行思維方式的轉變，以快速實現初高中的轉接。

關鍵詞：轉變；思維方式；初高中轉型

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）04-0075-03G632．41

文獻標識碼：B

對比《義務教育化學課程標準》與《高中化學課程標準》可以發現，初中化學是化學教育的啟蒙，注重定性分析，以形象思維為主，從具體、直觀的自然現象和實驗入手建立化學概念和規律，使學生掌握一些最基礎的化學知識和技能，很大程度上是記憶型的，其知識層面以“知其然”為主，欠缺獨立思考能力的培養，習慣于被動接受知識。而高中化學則是在義務教育基礎上實施的較高層次的基礎教育，既與義務教育銜接，又為高校選拔人才打好基礎。知識逐漸向系統化、理論化靠近，對所學化學知識有相當大一部分不僅要“知其然”，而且要“知其所以然”。除定性分析外，還有定量分析，除形象思維外，更側重抽象思維，在抽象思維基礎上建立化學概念和規律，使學生主動地接受和自覺獲取知識，以形成化學學科觀念和發展智能為最終目標。由于教學目標的差異，致使高一新生普遍感到初中到高中化學學習臺階較高、難度較大。筆者認為，在教學中，教師應該引導高一學生轉變思維習慣，以快速實現初高中的轉型。

一、概念學習由“概念記憶”向“概念建構”的轉變

康德認為，所有的知識都來自與概念之間不可分解的微妙的自覺的連接?；瘜W概念是化學學科知識體系的基礎，化學概念教學組織得好，對學生建構化學學科觀念，甚至對于其一生的概括、提煉和總結能力的提高都有重要的影響。

化學概念往往是宏觀與微觀相結合，抽象難懂，導致教師難教、學生難懂而不愿意學。長期以來，死記硬背是學習化學概念的主要方式，對概念的內涵和外延只是從概念定義的字面意思去掌握，教師教學也容易從概念到概念，從理論到理論［1］。這不但使學習概念變得枯燥無味，而且容易使概念與實踐脫節。

因此，教師在引導學生學習概念的過程中，要充分利用多種教學手段、多種渠道，根據學生的現有認知水平，著眼于學生的“最近發展區”，幫助學生建構核心學科概念，讓學生能夠真正理解概念，形成學科知識。

以電解質概念的形成為例來分析。初三化學中，通過導電性實驗，已經知道有些物質溶于水能生成自由移動的離子而導電；《化學1》在此基礎上結合圖片從微觀上進行了分析，引入電解質和非電解質的概念，初步由“宏觀—微觀”認識；在離子反應一節則利用電解質在水溶液中存在導電性的差異，又將其分為強電解質和弱電解質，進而學習離子反應以及離子方程式的書寫，從“宏觀—微觀—符號”三重表征來建構電解質的概念，由“表面—實質”來認識化學反應，并且在后續元素化合物的學習中逐漸滲透和強化；《化學2》在學習了微粒之間的相互作用力后，認識到電解質電離的條件與化學鍵之間的關系，在微觀認識上更進一層；在《物質結構與性質》的學習中則從“微觀—實質”來認識電解質的電離；最后在《化學反應原理》中從“定性—定量”完全建構好了電解質這個核心概念。電解質的學習前后跨躍四年，使得概念不斷得到理解、運用、鞏固和深化，學生掌握的知識逐漸趨于系統、完善。

從實踐開始，通過分析、綜合、分類、類比、抽象和概括上升為理性認識，再回到實踐中來指導實踐，形成認識過程的飛躍，在應用概念的過程中發展學生靈

活運用概念的能力［2］。同時，也要避免概念教學一步到位，應符合學生的認知規律，全面研究與分析教材，準確地理解教材編寫意圖逐漸深化建構概念。

二、元素化合物學習由“物質本身”向“元素觀”的轉變

初中化學中，沒有物質結構及化學基本概念和基本理論的引領，有關元素化合物知識的學習基本上是零散的、雜亂無章的，大多是靠死記硬背來完成學習的。高中階段，全國使用的三個版本的教材里，在《化學1》集中編排了氯、鈉、鋁、鐵、銅、硅、硫和氮8大元素及其化合物的內容，如果教師仍然停留在具體知識層面教學，那么在短短兩個多月的教學時間內，很難把這些知識講“深”講“透”，學生對這些元素及其化合物的認識將會零散的、支離破碎的，沒有形成系統，不能從一種物質遷移到一類物質。

基于目前提倡的觀念建構思想，學習元素化合物知識，首要的是促進“元素觀”的建構和發展?！霸赜^”是指從元素視角來認識物質及其轉化所形成的相關認識的概括性觀念［3］。以蘇教版教材“氯、溴、碘及其化合物”為例，專題1學習了“物質的分類”及用化合價升降法判斷氧化還原反應，而氯氣之后才從電子轉移的觀點分析氧化還原反應的本質，理解其概念。學生已經能夠運用概念進行物質氧化性、還原性的判斷，但是面對陌生物質時，還不能自覺從元素價態研究物質的性質。教材的編寫通常是以知識的傳承為明線，化學基本觀念常常是內隱的。因此，筆者在教學中，不失時機地引導學生以具體知識的為載體建構化學觀念。如在引入時，介紹海水中蘊藏著氯、溴、碘（稱為鹵素），為后面類比學習溴、碘打下基礎；在學習氯氣的性質時，從化合價角度來分析化學反應，為進一步學習氧化還原反應作下鋪墊；在學習溴、碘的提取時，運用物質的分類和元素化合價的視角來研究提取和性質，初步培養學生的“元素觀”。在后續的課程中還要不斷強化“元素觀”，以期達成并內化“元素觀”。

因此，在教學中教師要引導學生從兩個方面發展：一是要“轉換視角”，將認識物質的視角從“物質本身”轉變到組成元素，從對單一物質的認識發展到對以某元素為核心的物質組的認識；二是要重點發展從核心元素化合價研究物質性質的視角［3］。在教學過程中，不僅盯住具體物質的性質，還要設計驅動性任務（或問題），讓學生通過化學實驗體驗這些具體知識，在體驗中形成從元素組成、價態來研究物質性質的視角，建立從元素組成、化合價兩個視角研究物質性質的二維立體坐標圖，并將其遷移到其他元素化合物的學習中去，將知識學“深”學“透”，從而深化學生對化學學科的理解，形成化學觀念。

三、化學計量由“克”向“摩爾”的轉變

進入高中引入了“物質的量”，對學生的思維方式和計算能力提出了很高的要求，可是學生仍然自覺或不自覺地以“克”為中心進行計算。學生并一定是不理解“摩爾”的含義，只是受習慣、定勢思維的影響，總想以慣用的方式解決新問題。因此，在教學中強制的觀念轉換是有必要的：除非以“克”為單位進行計算有明顯的簡捷之外，否則統統以“摩爾”為中心進行計算，設未知量時，絕大多數情況下應設為“摩爾”［4］。

［例1］標準狀況下，6．72LCH4和CO混合氣體的質量為6g，該混合氣體中有______gCO，____molCH4。

解析：本題給數據為兩氣體共6g，而第一空要求CO質量，因而相當多的學生是設CO為xg，CH4的質量為（6－x）g，則有，這個方程恐怕難解。

若以“物質的量”為中心進行計算：設原混合氣體中CH4、CO的物質的量分別為x、y。

解得：x＝0．2mol，y＝0．1mol，則CO質量為0．1mol× 28g·mol－1＝2．8g。

顯然，以“摩爾”為計量單位進行計算思路清晰、方法得當，不反復換算，計算簡潔。

四、化學計算由“方程式”向“關系式”的轉變

初中時學生已養成利用方程式進行列式計算的固有格式，而到了高中，往往涉及多個方程式多步連續進行反應，有的還會以信息形式出現新方程式，采用關系式法可以化繁為簡，一步解決。關系式法解化學計算題是必須具備的計算能力，而找關系式常用到守恒思想（原子守恒、電荷守恒和電子得失守恒）。

［例2］（2013四川卷）1．52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1．40 g·mL－1、質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL（標準狀況），向反應后的溶液中加入1．0 mol·L－1NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到2．54 g沉淀。下列說法不正確的是

A．該合金中銅與鎂的物質的量之比是2∶1

B．該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14．0 mol·L－1

C．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數是80%

D．得到2．54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600 mL

解析：本題涉及化學反應多，過程復雜，如果學生還停留在寫化學方程式進行計算的水平恐怕難以應對。教學中必須引導學生轉換思維方式，采用有效的分析手段和化學思想方可順利解答。

n（HNO3）＝14．0mol·L－1×0．05L＝0．700mol

該題的反應流程示意圖如下：

通過上述分析可知，金屬離子全部沉淀時，得到2．54g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質量為2．54g－1．52g＝1．02g，氫氧根的物質的量為＝0．06molmol，根據電荷守恒，金屬提供的電子的物質的量等于氫氧根的物質的量。設合金中Cu、 Mg的物質的量分別為x、y，則有，解得x＝0．02mol，y＝0．01mol，故合金中銅與鎂的物質的量之比為是0．02mol∶0．01mol＝2∶1，故A正確。

設二氧化氮的物質的量為a，則四氧化二氮的物質的量為（0．05－a），根據電子守恒可知，a×1＋（0．05－a）×2×1＝0．06，解得a＝0．04mol，故NO2體積分數是×100%＝80%，故C項正確。

得到2．54g沉淀時，溶液中的溶質為NaNO3，根據鈉離子守恒可知，氫氧化鈉的物質的量等于反應溶液中硝酸根鈉的物質的量，根據氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質的量為0．05L×14．0mol·L－1－0．04mol－（0．05mol－0．04mol）×2＝0．64mol，故需要氫氧化鈉溶液的體積為＝0．64L＝640mL，故D錯誤。

反應流程示意法是按題目的知識結構，繪制簡單明了、脈絡清楚、能啟迪思維又能反映數量關系隱含化學原理的思維流程，表示出變化過程，使學生對題目有一個清晰的印象，將一些反應復雜、抽象問題直觀化、具體化，幫助找出解題的突破口。然后運用電子守恒、原子守恒等化學基本思想，找出關系式，從而便于尋求合理的解決途徑。

進入高中后，學生會在一段時間內保留初中化學思維方式，針對高一上學期所學內容，我們可以通過強化訓練、強制糾正轉變以上四種思維方式，縮短學生的高中化學學習適應期，以快速實現初高中轉型。

參考文獻

［1］肖彬清．新課程高中化學”概念教學”的有效策略［J］．中學化學教學參考，2014，（9）：14－15

［2］吳海霞．基于觀念建構的化學概念教學［J］．中學化學教學參考，2014，（1－2）：20－23

［3］白建娥，何彩霞．論促進學生“元素觀”發展的鐵及其化合物的教學［J］．中學化學教學參考，2014，（10）：1，5，6

［4］李德刃．高一化學計算的三個強化轉變［J］．中學化學教學參考，2008，（9）：58－59

［5］蔣潔．元素化合物知識“易學難記”的解決策略［J］．化學教學，2013，（5）：14－17

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．028