化学用语是抽象的符号语言系统
汪小波
受同事之邀,本文是为《高中化学模块训练》一书所作的序,一孔之见而已。意在为高中生朋友们提供一种学习高中化学的方法。几乎思考所有的化学问题,都需要借助化学用语在大脑中进行思维,掌握了学习化学用语的方法,就掌握了打开化学之门的钥匙,事半功倍。然而,其中的化学方程式的书写,成为许多高三学生的拦路虎,常常弄得一头雾水。不懂化学语言,如何去学好化学呢?希望本文能给予高中生朋友们启发。
化学用语是一种抽象的符号语言系统,它简明、直观和概括地描述和表达了物质的组成、性质、结构及其变化规律。化学用语的教学质量与整个高中化学教学质量存在显著的相关性,因为它不是一个孤立系统,是理解和掌握化学知识的重要环节。化学用语的记忆容量大,一般规律中又包含着各种特殊情形,在错综复杂中要达到运用自如的熟练水平,确实不易,即使学完了全部高中内容,学生书写化学用语依然存在不少困难。
因此,化学用语是教学中的重点和难点,历来是中学化学教学研究的热点。如何才能掌握好化学用语知识,并由此对化学产生浓厚的兴趣呢?
一、实现化学用语的系统化
美国心理学家布鲁纳认为:"获得的知识,如果没有完满的结构把它联在一起,那是一种多半会被遗忘的知识"。如何有效地把化学用语存贮于记忆中,并能灵活运用,将化学用语系统化便是有效的途径之一。
系统化就是要使零散的知识变得完整、清晰和有序。教学信息的输入是一个负熵过程,信息一旦被输入有序的认知结构中,可使问题的复杂程度降低,有利于信息在记忆中自由贮存和提取,减少信息丢失(即遗忘),增大信息的贮存量。
书写化学方程式的能力是化学用语掌握水平的标志,是化学用语的重点内容。例如,关于铝、铁两种元素及其化合物涉及到的化学性质,可概括成"铝三角"和"铁三角"这两幅系统图,这两幅图具有信息量极大和概括性极高的优点。
而"概括性研究会减轻脑力劳动的疲劳"(苏霍姆林斯基)。概括性越高,知识的系统性越强。提高学生的概括水平,可使他们的智力和思维能力得到发展,树立学好化学的信心。学习完有机化学后,我们也可以通过系统图来实现知识的系统化。
系统图具有简洁性、完整性和有序性的科学美特征,它把枯燥无味的化学用语变成了具有审美价值的图形,美的知识形式能唤起学生的丰富想象和探索热情,提高学习兴趣。"美就是知识"(苏格拉底)。因此,教学信息应包含美的信息。以美激趣,以美激智。
二、实现化学用语的规律化
化学反应的规律性正是激发学生学习兴趣的重要诱因之一。因此,在引导学生形成知识系统的同时,必须探求规律性的东西,这样才能灵活自如地运用化学用语解决有关化学问题。因此,要引导学生对化学用语的书写进行分析、比较和综合的思维加工,发现知识间的内在联系,在思维中领悟、想象、抽象和概括,内化为学生的认知结构,并有所发现和创造。
例如,根据+4价硫有较强的还原性,则遇较强的氧化剂时,必因电子转移而发生以下一系列的氧化还原反应:SO2+X2+2H2O=H2SO」+2HX( X ≠ F )、5SO2+2MnO++2H2O=5SO』+2Mn2*+4H、 SO +2Fe³+2H,0=2Fe2+ SO ,2+4H+、SO32+Cl2+H2O= SO ,2+2H+2CI…
再如,在书写燃料电池的电极反应式时,燃料总是发生氧化反应,立即就可将其放在负极一方进行书写。而助燃剂(即氧化剂)总是发生还原反应,应将其放在正极书写。甲醇燃料电池( KOH 溶液)的电极反应式可按上述规律书写(请读者完成下列电极反应式的书写)。负极:CH3OH+、正极:02+
根据化学反应规律来发散性地书写出大量合乎客观事实的化学方程式,既是培养学生创造性思维的有效练习,又是激发学生热爱化学科学的重要手段。
三、牢记化学用语中的特殊性
化学中的许多概念、规律和原理都存在特例。忽视特例就会造成解题错误。规律理解得太死,会产生学习障碍,从而降低学习化学的兴趣。因此,我们在学习化学时,思维必须要有广阔性和灵活性,把各种可能情况都在大脑中呈现出来,绕开"陷阱"便能成功解题。学生对特殊性掌握得如何是衡量其学习质量的重要指标之一。举几个特例:
1.Ag能置换某些酸中的氢。2Ag+2HI=2AgI+H2、2Ag+H2S=Ag2S+H2。
2.盐与盐反应未必生成两种新盐,也未必是非氧化还原反应。 AL (SO4)3+6NaHCO3=3NarSO1+2A1( OH )3↓+6CO2↑、2FeCl3+2KI=2FeCl:+ I :+2KCI。
3.碱性氧化物与酸反应未必是非氧化还原反应。请读者完成:
FeO +HNO3(浓)= Fe303+ HI=
4.盐与酸反应未必生成另一种盐和另一种酸。 NaH2CrO3+ HCl = Cr ( OH )3↓+ NaCl 、NaA1O2+CO2+2H2O= AI( OH )3↓+NaHCO3
5.Pd原子最外层是18个电子、 PCI5 ,分子中 P 原子最外层是10个电子等均属例外。
四、培养使用化学用语的发散思维能力
美国心理学家吉尔福特认为,发散加工是三维智力结构中的一个因素,创新思维的基础和核心是发散思维。因此,任何一个问题的解决,都包含着发散加工的思维操作,发散思维训练是实施创新思维能力培养的主要途径。所谓发散加工,是指多向思考,不受约束,不遵循传统方法,采用开放式衍生出各种可能答案或不同解决问题的方法。因此,教学信息的输人也是一个熵增过程。
发散加工:破坏水电离平衡的因素。1.温度;2.加酸碱;3.盐类水解;4.电化学反应。如电解 CuSO 』溶液,阳极处 OH ﹣放电而破坏水电离平衡;5.活泼金属与水反应等等。(评注:以某个概念作为发散点,可实现知识串珠成线,促进知识系统在大脑中的建立)。
发散加工:盐与盐反应,盐必须是可溶的吗?一定属于复分解反应?1.复分解反应(初中);2.沉淀转化反应:3.AICI,溶液与 Na - S 溶液相混;4.氧化还原反应。如: NaCIO +Na2SO3= NaSO + NaCI ;5.其它: Mg ( OH ) CI +NaHSO1、 AgBr +Na2S2O3等等。
(评注:知识具有阶段性。通加发散加工,可把初中化学知识在高中阶段作进一步扩展,实现有机融合。发散思维和系统化思维的交互作用,可将化学学习能力提高到一个较高的水平上)。
五、重视化学用语的综合性应用
本书主要由无机框图题、有机合成与推断题和化学实验题三大模块构成,这些题型是高考中必考的三大题型,可见其十分重要。历届理科生对这些问题颇感困难,迫切期望有一本专门的教学用书对此进行集中有效的练习,以求得对这类问题的突破。这本书将满足同学们的这些要求。
在无机框图题、有机合成与推断题和化学实验题这三大题型的分析推理过程中,必须要借助于化学方程式在头脑中进行思维。从这个意义上讲,本书也是记忆、巩固和应用化学方程式的一本很好的参考书,希望同学们在老师的指导下充分利用好本书,使它的价值最大化,实现化学用语的综合性应用。
六、强调化学用语学习的自主性
与传统学习模式相比,今天的教学要大力倡导以弘扬人的主体性、能动性、独立性为宗旨的自主学习。让学生知道怎样学习和思考比学习具体内容更重要,将自主学习的理念真正落实在具体的日常学习行为中,切实提升自学能力,以便更好适应未来现代社会的飞速发展。本书众多的优秀试题给同学们提供了一个进行自主学习的平台。
(2010年2月,夹江香木园)
汪小波,四川省夹江中学退休教师,四川省特级教师。曾任多届夹江县政协常委、夹江中学教科室主任。曾获乐山市优秀人才、乐山市优秀教师、夹江县首届名教师等称号。发表论文论著80多篇(部),有多个教育科研课题获省市成果。
赵文碧,四川省青神县河坝子人,三苏文学社社长、主编,擅长写散文与地方传说,代表作品有《火烧玉蟾寺》、《丞相敬师》等,作品常见于《三苏文学》微信公众号、江山文学网、都市头条、金榜头条、美篇、百度等。
个人简历
唐小虎,笔名:梦里,酷爱文学。喜爱散文、歌词创作。《三苏文学》常务社长,微信号/wxid_s3otpbxws4pn21,青神县作家协会会员。与音乐走廊合作之歌曲《锦绣青神》、《相知相守风雨同舟》、《南方的雪》等广为传唱。被百度音乐、MVBOX、酷狗等音乐平台收录其中。多篇散文作品在省、市级多家自媒体平台发表;主要作品:《青神之夜》、《峨眉情缘》、《老家的味道》、《天下太平 人皆向往》、《汉阳时光:一捧江水 半轮诗月》、《桂花香溢 岁月沉香》、《“东方明珠”之印象.白果》、《开放包容之浪漫丽江》、《腾冲之约》、《梦幻泸沽湖,摩梭走婚俗》、《洱海的风令人醉》、《邛海结缘》等。
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