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高中化学抽象概念教学例谈

作 者:李淑敏 新疆巴州和静高级中学 841300

  中学化学中有这样一类概念:分子、原子、离子、化学键、电子云、有效碰撞理论、物质的量等。它们的共同特征是:学生无感性认识基础,不能用直观的演示实验来完成认知过程。这些概念就是通常说的抽象概念①。
  高中化学中有多个抽象概念,它们是中学化学基础知识的重要组成部分,部分抽象概念是属于基础性概念。学生对于抽象概念的学习直接关系到化学学习的好坏。高中生处于由形象思维到抽象思维建立的特殊时期,抽象概念的学习对高中生来讲,存在相当的困难。抽象概念的教学是对教师和学生的双重考验。教师的任务要通过各种手段让学生理解这些抽象概念。本文通过举例来探讨不同抽象概念的教学。
     一、 建立整体计量的思想进行“物质的量”概念的教学
  “物质的量”是化学必修1(人教版)中学习的第一个抽象概念。作为国际单位制中七个基本物理量之一,它始终贯穿着整个高中化学的教学,是一个基础性概念,具有非常重要的地位。
  为了使学生更好地理解这一概念,激发学生的兴趣,我设置了一个“捐水”的场景。西南省份大旱时,团中央号召每位团员捐水,如果你是当地的一名学生,老师准备了两份礼物,一份是1000克水,另一份是1000亿个水分子,请学生选择水多的一份。学生在讨论时说,要是能测出一个水分子的质量,就可以比较出来了。问题是作为微观粒子,我们很难直接称出一个水分子的质量的。我问学生,日常生活中有没有类似的情况呢?例如去超市买米时,你是买多少粒米,还是买多少公斤米?你为什么不说买1000粒米?为什么用公斤来计量大米?要测量一张纸的厚度,你如何测量?这些例子有什么共同之处?在这些例子中有一个共同点,它们都采用了整体计量的思想。单个个体不好计量,通常取一个整体作为计量单位。一张纸的厚度不好测量,可以测100张纸的厚度。一粒米的质量不好测量,可以称一公斤。整体计量方法的优点在于方便。
  微观粒子体积微小,如果用多少个来计量,这在实际计量中,根本不可能实现。物质的量的概念的引入目的就是为了方便的计量微观粒子的数目。把一定数目微观粒子作为一个整体计量的基本单元,这个基本单元的质量就可以称量出来,其他物质的质量与这个基本单元进行比较,就可以计算出微观粒子数目的多少。这样物质的量就在物体的质量和微观粒子数目之间架起一座桥梁。实际上,把12克12C所含的碳原子数规定为计量的基本单元,定义为1mol。12克12C中所含的碳原子数在理论上是一个定值,但是在实际测量中不能够准确测量,测出近似值6.02×1023,为了纪念阿伏伽德罗,把它命名为阿伏伽德罗常数。通过整体计量思想的建立,学生能够很容易的理解引入物质的量这个概念的必要性和目的,同时也理解了1mol、阿伏伽德罗常数、6.02×1023这些概念。
  二、运用比喻的方法进行“有效碰撞理论”概念的教学
  化学普高必修加选修2(人教版)在解释化学反应反应时,引入了“有效碰撞理论”。这是一个很抽象理论,里面还包含“活化分子”这样的抽象概念,很不好理解。为了帮助学生理解,教材用了3幅插图,用打篮球投篮的情况类比反应的“活化分子”,反应取向。这些插图和这个类比是有瑕疵的,根据分子运动学说,分子是不停地做无规则运动的,而篮筐是静止不动的。为了便于理解这个理论,我用“谈恋爱”的情况进行比喻说明。小学生经常在一起玩,但是小学生年龄太小,不会想着去谈恋爱,这就好像是“非活化分子”,即使碰撞也不会反应。20多岁的人,就要考虑成家,就会想着谈恋爱,这就好像是“活化分子”,但是两个人虽然都想谈恋爱,但是看不上对方,这就是不具有合适的取向。只有两个人都想谈恋爱,而且能看上对方,才能恋爱成功,这就好像是“活化分子”在碰撞时具有合适的取向,发生有效碰撞。学生听起来很轻松,理解很简单,课堂气氛很好。当然,别忘了叮嘱学生不要早恋,弄明白什么时候该做什么事。情感态度价值观的教育和知识点的学习完美结合。很多抽象概念的教学可以采用比喻的方法来进行教学。
  三、用模型来进行物质结构教学
  模型最大的优点是直观。物质的结构对学生来说是很抽象的,对学生的空间想象能力是一个重大的考验。在选3中晶体结构中,学生学习CO2、NaCl、金刚石的空间结构时,如果光看书上插图,很多学生理解起来很困难,但是把模型给学生观察,学生很容易就理解它们的空间结构。金属堆积模型中,六方最密堆积和面心六方最密堆积方式,看图一般理解不了,一看模型则一目了然,简单明白。借助于模型,学习有机物的结构也会变得简单。为了增强学生的学习兴趣和动手能力,一些简单模型可以要学生动手制作。
  四、借助多媒体技术来突破抽象概念的教学
  多媒体技术在化学课堂中是一种常用的手段,对于辅助教学有很大用途。在抽象概念的教学中是一种不可缺少的技术手段。例如在学习化学键时,对于离子键、共价键的形成过程。如果光凭语言讲述,原子是通过如何得失电子,或者形成共用电子对结合在一起的。很多学生很茫然,他根本就没有这方面的感性认识。此时,千言万语不如一段模拟动画直接。学生一看就明白什么是得失电子的情况,什么是共用电子对的情况。很多抽象概念可以借助动画来模拟,例如,原子的结构,分子的无规则运动,电子云等。
  抽象概念教学的方法还有很多,要想让学生能更好地理解这些概念,主要在于让学生能够建立相应的感性认识,能够在头脑中建立相关的画面。用模型、用动画模拟直接把画面呈现给了学生,理解相对会简单些。如果要是采用比喻或类比的方式来教学,则要找准它们的共同点,弄清楚其本质,通过熟悉的知识为抽象概念建立相关画面。
[参考文献]
[1] 詹海鹏. 浅谈抽象化学概念的教学方法[J]. 甘肃教育,2007(7):56