对物质的量教学的再思考 陈雷

对物质的量教学的再思考
 上海尚德实验学校   陈  雷
 摘要:本文阐述了当前物质的量的教学中存在的问题并提出课堂教学改进的对策。

关键词:教学功能     教学对策  

1.问题的提出

物质的量的教学,一直以来是高中化学教学中的重点,同时也是教学的难点。物质的量的知识,是学生学习化学的基础,是对微观物质世界进行抽象学习的基石,一旦物质的量的知识没有掌握好,最直接的影响是造成学生一遇到物质的量的计算就害怕、不知所措,还有是相关联的各知识点之间不能融会贯通,影响其他知识的掌握和应用。物质的量知识的缺失,会影响整个高中阶段化学的学习。

目前,不少高一学生在物质的量的学习上存在着困难。笔者所任教的学校,学生的学习基础、认知能力在学生群体中属于中等水平。分析以往的教学情况,每届学生中,总会出现大约20%左右的学生在学习物质的量的知识时会发生认知困难,那么处于中下水平的学生,分化程度将更严重。今年九月将推广使用二期课改教材,物质的量这一教学难点将提前到初三就出现。新教材的试点中已经暴露出了一些问题,我们应该审视以往的教学,找出问题的症结并对症下药,否则,一旦已经形成了对物质的量的认知困难,将导致很多学生从刚接触化学就丧失学习化学的热情和信心,长远来讲,会影响今后我们对化学教学改革和化学人才的培养。

2.原因分析

造成学生对物质的量的学习的困难,原因是多方面的,既有学生认知方面的原因,也有教师在教学过程中不遵循教育规律而导致的因素。

2.1认知中的原因

2.1.1微观结构粒子的抽象思维

对没有多少微观科学的学习经验的学生们而言,他们更容易接受、理解能够依靠感觉器官感受得到的宏观的事物。物质的量,是个联系宏观与微观桥梁的物理量,这一新的物理量,是为了要解决化学反应中微粒数与宏观质量之间的矛盾而引入的,是个关于看不见、摸不着的微观物质世界的概念,概念本身具有相当的抽象性,对学生想象、抽象思维、逻辑推理能力要求比较高。毋庸讳言,学生中本来就存在个体之间的差异,其认知水平参差不一。物质的量的学习由于知识点本身具有相当高的难度,对认知能力相对较弱的学生,很容易造成认知发生困难。

2.1.2微观结构粒子的集团计量

初中学生的生活经验有限,在平时的学习、生活中,他们很少有机会接触集团计量问题。对于集团计量,学生比较熟悉的,无非2个为“一双”,把12这个数作为一个集团重新赋予它一个单位为打。物质的量的单位摩尔,是以12克C-12所含有原子的个数6.02×1023这个微粒的集合体作为一个新的集团计量的单位。对于超大集团的计量,在以前其他学科的学习中,没有多少经验值得借鉴,学生在建构新知识的过程中,由于原有认知结构内缺乏集团计量的知识,所以很难把外界刺激所提供的信息整合到自己的认知结构内,造成建构新知识体系发生认知障碍。

2.2教学过程中的原因

造成物质的量的学习分化的原因,目前教师教学过程中普遍的教法,也是造成学习分化的主要因素之一。

2.2.1教学现状

目前,物质的量的教学,教师一般采用概念加训练的模式进行。教学方法本身没有错,关键在于一般教师认为物质的量的教学就是为了解决学生计算问题,往往物质的量的教学进程开展得过快,在引入物质的量的概念及其单位后,就马不停蹄地进行物质的量的相关计算。就是这种直奔“目标”的做法,对一些学生而言,是在还没有弄清物质的量的概念的情况下进行训练,认知水平中等或中等以下的学生并没有真正理解概念根本涵义,只是一味根据教师的示范进行机械的模仿,当教师已经讲到后面一个问题,他还在为前面的问题而烦恼。教师的这种做法只能说是欲速则不达。

物质的量的教学的现状,是由于在教学评价这根指挥棒的指挥下,教师没有思考物质的量的教学功能到底是什么,普遍身陷这个教学误区。

2.2.2评价导向

目前,对物质的量的教学评价,侧重于物质的量和质量、气体体积、物质的量浓度之间的换算,以及根据化学方程式的计算。由于长期以来强化计算结果,弱化了物质的量的教学的学科特点。有什么样的教学评价,当然有什么样的习题训练。物质的量的习题训练中,充斥着繁复的换算。对有些学习能力不强的学生,一遍不会来两遍,两遍不会再三遍……最后学生会解题了,原因不是真正地理解了解题的实质而是机械地记住解题的过程,所以学生虽然习题做得很多,但认知水平还是停留在原来的水平上。

3.对物质的量教学的再思考

3.1物质的量的教学价值观和目标的再思考

教师的教学价值观决定了教学目标,不同的教学目标又促使教师选择不同的教学方法开展教学。物质的量的教学,是为了能使学生从微观分子、原子的层次认识物质的构成,为进一步从本质上认识化学变化种反应物、产物质间微粒数的关系、宏观质量或体积之间的关系打下坚实的基础,有助于培养学生抽象思维。中学化学课程标准的阶段目标是能使学生初步树立科学发展观,具有基本的科学素养,由于长期以来教学评价的影响,不少教师认为物质的量的教学就是为了教会学生计算,物质的量的教学价值观和教学目标发生了偏移。

3.2物质的量的教学功能的再思考

3.2.1揭示反应的微观实质

从学科教学功能角度而言,物质的量,是关于微观世界中微粒、微粒数的教学,是关于物质世界微观本质的教学。我们应该使学生能养成宏观与微观联系,能学会以物质的量的观点,从微观角度理解各反应物之间的量的变化关系——各物质之间的简单整数比,也就是物质的量之比。通过化学方程式这种简洁、精彩的化学语言,不仅体现出了化学变化过程中质的变化,也从本质上揭示了一个微观反应的实质。

3.2.2有助于对物质结构的理解

引入物质的量这一物理量,目的是为了什么?笔者认为其目的一是为了解决化学计量问题,通过物质的量,学生初步形成一个量的概念。不仅如此,学习物质的量,有助于学生认识物质的结构。

分子、原子、离子、电子、质子等微粒,不仅是构成物质的结构粒子,也是集团计量微粒,当物质的量的概念用于描述这些微粒,比如1摩尔水含有阿佛加德罗常数个水分子,1摩尔铁与2摩尔盐酸发生反应转移了2摩尔电子等,通过物质的量的运用,学生可以加深对微观物质结构的理解。

3.2.3有助于培养学生科学的思维

引入物质的量,通过化学方程式中系数比——物质的量之比,将参与反应的物质的微粒数这一微观量与反应物的质量、气体体积等宏观的量联系起来,可以帮助学生初步建立宏观与微观的量联系,学会用科学的方法解决微观问题。而这一教学功能明显被弱化,物质的量的教学功能发生了偏移。

3.3物质的量的教学对策

3.3.1做好知识铺垫

学生缺乏对微观科学、集团计量的学习经验,所以教师在教学过程中应做好充分的教学铺垫。知识的铺垫可以从两方面进行,一是加强原有微观粒子知识的巩固。我们可以在教学之前用一点时间让学生回顾分子、离子、原子这些微粒及其结构,使学生能自如地用微粒描述物质的结构,为后面物质的量的学习打下基础;另一方面是做好微观集团粒子集团计量的学习铺垫。在提出化学反应按照微观粒子数进行计量而宏观生产中通过质量计量产生的矛盾,需要寻找一个微粒的集合体进行集团计量后,列举集团计量实例如生活中买乒乓球、袜子等易耗品,以12为集合体重新计量为1打;学生经常使用到的纸张以张为单位计量不太方便,我们以500张为集合体计量为1令等,先让学生初步建立集团计量的思想,然后设问以多少作为巨大微粒的集合体,再引出物质的量的单位及阿佛加德罗常数。

教师的教学必须适应学生的认知水平,这条教学原则在物质的量的教学中尤其要引起重视,在意识到学生会产生认知困难时我们应该自觉地铺设学习台阶,让学习的困难消弭于无形中。

3.3.2分段教学建构知识体系

避免物质的量学习困难的发生,可以采用分段教学的策略。所谓分段学习,是指分阶段进行教学,在完成前一阶段教学任务的基础上再开展后面的教学,做到每个阶段的教学任务段段清。

笔者在实践过程中采用分段教学策略开展教学。

教师根据学生的认知水平和学习基础,制定切实可行的阶段目标。

第一课时物质的量的教学,主要任务是回顾微观结构粒子的相关知识做好知识铺垫,学生理解引进新的集团计量单位的意义,理解物质的量是表示物质所含微粒数多少的物理量;知道物质的量的单位是摩尔。

第一课时的教学不涉及物质的量的计算。

学习过程的最终目标是“意义建构”,是指学生理解事物的性质、规律以及事物之间的内在联系而不是生搬硬套。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式也就是关于当前所学内容的认知结构。物质的量的教学,要让学生通过物质的量来认识微观粒子之间的联系,认识微观粒子与宏观量之间的关系。一旦认知结构建立,学生自己能通过对物质的量、摩尔质量的理解,构建物质的量和质量等计算关系的新知识,而不会在不理解的基础上去死记硬背计算公式,但是认知结构的建立需要给学生一点思维时间和空间。高一学生中按照传统教法,会有相当一部分学生陷入困境,如果在认知能力比高一学生弱一截的初三学生身上还是如此教,其后果的严重性不堪设想,所以推广二期课改教材后,更有必要进行物质的量的分段教学。

当学生已经理清了物质的量的概念后,我们才可以在适量的复习巩固后进行有关的计算训练。

3.3.3知识的综合

 已经学过的知识能否顺利迁移是检验知识是否真正掌握的途径。物质的量的知识迁移过程中除了培养学生的计算能力外,应尽可能将各种微粒联系起来,增强学生对微观粒子、物质结构的认识。如前所述,物质的量出现学习困难,主要原因在于知识点本身的学习难度和教师传统教学模式开展教学导致。教学中采用分段教学,相应地习题训练中也可采取分段训练的策略,要做到知识形成阶段无难题。在学生在刚接触物质的量的计算时教师拉长形成阶段教学时间,推迟解决综合计算问题的进程,避免初学阶段出现高难度的综合训练题,防止由于教得太多太快而造成“消化不良”。物质的量的教学现状,一定程度上与教师的盲从有关系,审视过去的教学,找到问题的根源,能使我们走出物质的量的教学误区,改变教学现状。    

参考资料:

1、陈越   《建构主义与建构主义学习理论综述》

www.being.org.cn/sikao/constructivisom.htm
 

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