構(gòu)建命題聯(lián)想系統(tǒng) 提高化學(xué)解題能力

摘 要：本文舉例說明“什么是命題聯(lián)想系統(tǒng)”“為什么要構(gòu)建命題聯(lián)想系統(tǒng)”以及“如何構(gòu)建命題聯(lián)想系統(tǒng)”等問題。通過調(diào)查了解學(xué)生命題聯(lián)想能力的現(xiàn)狀，從而提出幫助學(xué)生建構(gòu)命題聯(lián)想系統(tǒng)提高化學(xué)解題能力的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：命題聯(lián)想系統(tǒng);聯(lián)想能力;化學(xué);習(xí)題教學(xué);解題能力

一、 問題的提出

評(píng)講習(xí)題時(shí)，教師常常會(huì)把自己的解題思路演示給學(xué)生，“由已知條件……（a），可以看出……（b），然后就可以……（c）”，其實(shí)這就是一個(gè)命題聯(lián)想過程，它可以在已知與未知之間架設(shè)橋梁。但問題的關(guān)鍵是，學(xué)生在解題時(shí)，就是沒能從a想到b，所以造成思維短路，雖然c所涉及的知識(shí)點(diǎn)或方法學(xué)生可能是具備的，卻仍然無法順利給出正確的解答?，F(xiàn)在聽了教師的講解，貌似茅塞頓開，可下一次遇到類似問題，依然會(huì)被卡住，因?yàn)樗约合氩坏健?/p>

如何幫助學(xué)生解決“想不到”的困難呢？指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行命題聯(lián)想，進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建自己的命題聯(lián)想系統(tǒng)，是一個(gè)具有可操作性的辦法。有了這樣一個(gè)系統(tǒng)，學(xué)生才有可能從中檢索到所需要的解題思路和素材，從而進(jìn)行正確的解題。

二、 什么是命題聯(lián)想系統(tǒng)

“命題”一詞在現(xiàn)代哲學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、語言學(xué)中均有涉及，其意是指一個(gè)判斷的語義，通俗地說就是一句陳述性語句所實(shí)際表達(dá)的意思，如“硫酸溶液顯酸性”就是一個(gè)命題（命題A）。

“命題聯(lián)想”即由某一命題聯(lián)想到其他的相關(guān)命題，與之相關(guān)的能力通常被稱為聯(lián)想能力或直覺思維能力。依據(jù)知識(shí)水平、認(rèn)知能力、理解能力的差異，不同的人對(duì)同一命題產(chǎn)生的聯(lián)想存在較大差異。如由上述命題A可聯(lián)想產(chǎn)生下述命題中的部分、全部甚至更多：

命題B——硫酸是一種酸;

命題C——硫酸能電離產(chǎn)生H+;

命題D——硫酸溶液能使石蕊變紅;

命題E——硫酸溶液能與活潑金屬、堿、堿性氧化物、某些鹽溶液（如Na2CO3、BaCl2反應(yīng)……

這些命題之間由此及彼、相互關(guān)聯(lián)，聯(lián)結(jié)成知識(shí)的線索或網(wǎng)絡(luò)——即形成“命題聯(lián)想系統(tǒng)”?；瘜W(xué)解題過程往往就是通過命題聯(lián)想將問題不斷轉(zhuǎn)換的過程，特別是在解答綜合性、開放性試題時(shí)，豐富的命題聯(lián)想系統(tǒng)以及對(duì)其中有用命題的快速準(zhǔn)確定位是提高解題速度、準(zhǔn)確性的根本保障。

三、 命題聯(lián)想系統(tǒng)的構(gòu)成

命題聯(lián)想系統(tǒng)的建構(gòu)體現(xiàn)了思維的廣闊性和開放性，但它并非不著邊際天馬行空，了解命題系統(tǒng)的分類有助于教師在日常教學(xué)中有效地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行命題聯(lián)想。

如圖1所示，根據(jù)原始命題與聯(lián)想命題之間的關(guān)系，命題聯(lián)想系統(tǒng)可分為等價(jià)命題聯(lián)想系統(tǒng)、下游命題聯(lián)想系統(tǒng)和上游命題聯(lián)想系統(tǒng)。以下面一道題目為例來進(jìn)行說明。

例題：檸檬酸亞鐵（FeC6H6O7是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠礬（FeSO4·7H2O）通過下列反應(yīng)制備：FeSO4+Na2CO3FeCO3↓+Na2SO4

FeCO3+C6H8O7FeC6H6O7+CO2↑+H2O。下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計(jì)算）。

（1）制備FeCO3時(shí)，選用的加料方式是 （填字母），原因是 。

a. 將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中

b. 將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中

c. 將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中

（2）將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80℃下攪拌反應(yīng)。①鐵粉的作用是 。

②反應(yīng)結(jié)束后，無須過濾，除去過量鐵粉的方法是 。

（一） 等價(jià)命題聯(lián)想系統(tǒng)——體現(xiàn)聯(lián)想的廣度

等價(jià)命題與原始命題含義相同，只是通過變換角度，使其所表達(dá)的含義更加清晰明朗，從而起到降低難度的作用，也能夠挖掘出更多的隱藏條件。

如表格中關(guān)于Fe2+可以直接提取的命題包括：pH 5.8時(shí)Fe2+開始沉淀，pH 8.8時(shí)Fe2+沉淀完全。將這兩個(gè)命題進(jìn)行組織和排序后不難得出如下等價(jià)命題：①pH<5.8時(shí)Fe2+尚未開始沉淀;②pH介于5.8～8.8之間時(shí)，部分Fe2+形成沉淀，F(xiàn)e2+與Fe（OH）2共存;③pH>8.8時(shí)，F(xiàn)e2+全部轉(zhuǎn)化為Fe（OH）2沉淀;④Fe2+可大量存在于pH<5.8的酸性溶液中;⑤pH越大越易形成Fe（OH）2沉淀……命題④⑤在學(xué)生的命題聯(lián)想系統(tǒng)中出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前3個(gè)，而其中的等價(jià)命題⑤對(duì)于第（1）小題的解答具體非常重要的意義：實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽銯eCO3，所以應(yīng)盡量避免Fe（OH）2的生成，對(duì)比b、c兩個(gè)選項(xiàng)不難發(fā)現(xiàn)，前者Na2CO3溶液呈現(xiàn)較強(qiáng)的堿性，加入的Fe2+極易轉(zhuǎn)變成Fe（OH）2沉淀;而后者Na2CO3緩慢少量加入，且立刻轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

FeCO3，可有效避免生成Fe（OH）2。

（二） 下游命題聯(lián)想系統(tǒng)——體現(xiàn)聯(lián)想的深度

如果有了命題A，就可以得出命題C，那么命題C就是A的下游命題。研究從A可以推出些什么命題（C1、C2、C3……），這就得到命題A的下游命題系統(tǒng)。依據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，當(dāng)我們知道體系中含有某一物質(zhì)或微粒，那么與之相關(guān)的一系列物理、化學(xué)性質(zhì)、用途等皆屬于該命題的下游命題系統(tǒng)范疇。

如第（2）小題，將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中，可得到檸檬酸亞鐵溶液，那么由“溶液中含有Fe2+”，即可聯(lián)想得出一系列下游命題：①溶液呈淺綠色;②Fe2+為+2價(jià)，屬于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性;③Fe2+有較強(qiáng)的還原性，易被氧化;④Fe2+對(duì)應(yīng)的堿Fe（OH）2為弱堿，故Fe2+易水解，溶液呈酸性;⑤Fe2+可與OH-結(jié)合生成沉淀……而向該溶液中加入Fe粉，可有效地防止Fe2+被空氣中的氧氣氧化。

（三） 上游命題聯(lián)想系統(tǒng)——體現(xiàn)聯(lián)想的高度

為了得到命題A，需要尋找命題B，那么命題B就是A的上游命題。能夠推得命題A的命題B1、B2、B3……構(gòu)成命題A的上游命題系統(tǒng)。

如第（2）小題后一問，為了除去過量的鐵粉，可以找到這樣幾種方法：過濾法、反應(yīng)轉(zhuǎn)化法……為了得到檸檬酸亞鐵，可以想到的方法有：鐵與檸檬酸反應(yīng)、亞鐵鹽與檸檬酸反應(yīng)、亞鐵鹽與檸檬酸鹽反應(yīng)……將兩個(gè)命題系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)并取交集，得到除去檸檬酸亞鐵溶液中的鐵的最佳方法：加入檸檬酸，使鐵轉(zhuǎn)化為檸檬酸亞鐵。

四、 高中生“命題聯(lián)想能力”的構(gòu)建策略

對(duì)于同一個(gè)命題，各人頭腦中形成的命題聯(lián)想系統(tǒng)是各不相同的。學(xué)生的成績?cè)絻?yōu)秀，其命題聯(lián)想系統(tǒng)也就越豐富，他們可以把不同時(shí)期學(xué)到的知識(shí)組合在一起，形成一個(gè)知識(shí)跨度較大的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，而其好處是顯而易見的。但對(duì)于化學(xué)學(xué)困生而言，他們的聯(lián)想往往停留在較早前形成的知識(shí)水平（初中階段），如方程式中的物質(zhì)關(guān)系、系數(shù)關(guān)系，卻無法將新近學(xué)習(xí)到的知識(shí)（如氧化還原的相關(guān)概念）納入聯(lián)想系統(tǒng)當(dāng)中。學(xué)生頭腦中缺少的不一定是知識(shí)點(diǎn)，而是思考的方向。作為化學(xué)教師，我們不但應(yīng)該讓學(xué)生了解聯(lián)想能力的重要性，更應(yīng)該在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中有意識(shí)地幫助學(xué)生建構(gòu)具有一定寬度的命題聯(lián)想系統(tǒng)，從而克服化學(xué)解題中“想不到”這一困難。

（一） 通過實(shí)踐讓學(xué)生感知“命題聯(lián)想”其實(shí)無處不在

聯(lián)想是一個(gè)隱性的思維過程，但教師可以想辦法讓這個(gè)過程顯性化，讓學(xué)生有直觀的感受。如在復(fù)習(xí)課上利用思維導(dǎo)圖和學(xué)生一起構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò);在習(xí)題講評(píng)的過程中，用流程圖將已知和未知之間那個(gè)“斷了的橋梁”架起來;在教學(xué)過程中多給學(xué)生一些機(jī)會(huì)，讓他們說說自己想到了什么，為什么會(huì)想到這些。

（二） 新授課環(huán)節(jié)幫助學(xué)生衍生新的聯(lián)想方向

依然以“溶液中含有Fe2+”這一命題為例，其下游命題聯(lián)想系統(tǒng)在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中被不斷地?cái)U(kuò)充。初中時(shí)學(xué)生只能聯(lián)想到“這是一種鹽溶液”“溶液是淺綠色的”等命題，而在進(jìn)入高中之后，學(xué)習(xí)了氧化還原概念，學(xué)生應(yīng)該可以聯(lián)想到“+2價(jià)的Fe屬中間價(jià)，既有氧化性又有還原性”;學(xué)習(xí)了鐵元素及其化合物相關(guān)知識(shí)后，可以聯(lián)想到“Fe2+具有較強(qiáng)的還原性，易被O2、Cl2、HNO3、KMnO4等氧化成Fe3+，所以配制Fe2+溶液時(shí)需要加入Fe粉防氧化”;學(xué)習(xí)了鹽類水解之后，可以聯(lián)想到“Fe2+水解使溶液顯酸性，配制溶液時(shí)加酸有助于抑制水解”。

但是學(xué)生在不斷地接受新知識(shí)的同時(shí)，常常出現(xiàn)這樣的狀況：比如在學(xué)習(xí)“鹽類的水解及其應(yīng)用”時(shí)，不管是否適用，所有的問題都一股腦地貼上“水解”的標(biāo)簽，可是在學(xué)過一段時(shí)間之后，綜合應(yīng)用中卻很難再想到水解問題。由此可見，學(xué)生的命題聯(lián)想是即時(shí)的、線性的。

（三） 復(fù)習(xí)課環(huán)節(jié)幫助學(xué)生通過聯(lián)想形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)在各種各樣的教學(xué)輔導(dǎo)書，都會(huì)在課時(shí)復(fù)習(xí)的前面列出知識(shí)點(diǎn)，在單元復(fù)習(xí)的前面列出知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。但學(xué)生看了這些之后往往都會(huì)產(chǎn)生“這些我都知道的，可是一到題目當(dāng)中就不知該怎么辦”的困惑。所以教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生閱讀高考教輔材料中的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，還要大膽放手讓學(xué)生自己構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。比如在進(jìn)行元素化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)時(shí)，讓學(xué)生動(dòng)手通過聯(lián)想建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，雖然他們不可能像資料上或者教師一樣考慮得那么周到全面，但最起碼他們可以了解到自己已有的知識(shí)體系與預(yù)期的完整知識(shí)網(wǎng)絡(luò)之間存在多大的差距，并且產(chǎn)生一種將其修補(bǔ)完整的愿望和沖動(dòng)。然后再通過學(xué)生之間的相互補(bǔ)充形成完整的體系，雖然花費(fèi)了一定的時(shí)間，但其效果遠(yuǎn)比“教師說上半句，學(xué)生補(bǔ)充下半句”的復(fù)習(xí)方法要來得好。

（四） 習(xí)題及試卷講評(píng)環(huán)節(jié)幫助學(xué)生通過聯(lián)想架起已知與未知的橋梁

與復(fù)習(xí)課形成知識(shí)體系不同，解題時(shí)的命題聯(lián)想應(yīng)盡量快速準(zhǔn)確的定位，過多過復(fù)雜的聯(lián)想系統(tǒng)反而會(huì)耽擱寶貴的時(shí)間。相當(dāng)一部分學(xué)生的解題困難不在于知識(shí)點(diǎn)或方法的缺陷，而是想不到要用這個(gè)知識(shí)點(diǎn)或方法，所以在評(píng)講題目時(shí)，不能急著告訴學(xué)生先這樣再那樣，而是要告訴學(xué)生為什么要這樣做。有教師在講解比較難的題目時(shí)，會(huì)把它設(shè)計(jì)成若干個(gè)小問題，學(xué)生一個(gè)個(gè)地回答，也一步步地接近正確答案?？墒窍麓?，沒有這些小問題鋪路時(shí)，題目依然解不出。所以你應(yīng)該讓學(xué)生知道，你是怎么設(shè)計(jì)這些小問題的，這才是核心和關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳永明名師工作室.數(shù)學(xué)習(xí)題教學(xué)研究[M].上海：上海教育出版社，2010：18-24.

作者簡(jiǎn)介：畢曉昀，江蘇省蘇州市，吳縣中學(xué)。