三 强化变式训练,促进灵活迁移

在化学学习过程中,知识与技能的迁移并不是简单地将已有的知识、经

验“移位”或机械模仿,而是需要在面临新的问题情境时,能迅速找出新旧知识之间存在的共同要素,从而确定所需解决的新问题可归属于已有的何类知识的延伸或扩展。

在实际教学中,常常感到一些学习者虽“储备”了解决新问题的各种化学知识,但在需要时难以及时准确地“提取”;对整个问题的解决事先不作通盘考虑(计划),不知道自己所走的每一步究竟要解决哪方面的问题,因而只能抱着侥幸心理,一遍又一遍地盲目考试,或套用固定的模式进行思维操作,一旦问题出现“枝节”,则进退两难,直接妨碍知识的有效迁移。

调查表明,上述现象在中下水平的学生中尤为多见。为提高学习者知识运用的灵活性水平,不少教师在实践中作了积极的探索。有一点已成共识: “变中求同”的问题解决或称变式训练有助于化学知识的灵活迁移。

变式训练的常规做法是:围绕若干重点、难点或疑点的教学内容从不同角度构造问题,通过演练促使学生全面准确地理解问题的本质属性,在新的情境中提高变通能力。但是,不少教师虽在组织变式训练方面化了不少力气, 学生也几乎陷于“小专题”练习或“知识点”题组的包围之中,实际的迁移效果却不理想。

三 强化变式训练,促进灵活迁移 - 图1一个典型的例子是对“化学平衡状态”概念及其衍生的“殊途同归”问题的正确认识:教材上给出三个限制条件来定义“化学平衡状态”,即“一定条件下的可逆反应”、“正反应和逆反应速度相等”和“反应混合物中各组分的百分含量保持不变”,并以较大篇幅列举了可逆反应 2SO2+O2 2SO3 在等温等压条件下达平衡的两种截然不同的历程:一种是从 SO2、O2 混合开始,另一种是 SO3 单独分解,最后均得到相同的体积组成。至此,教材本身不再进一步引申,教师也往往忽视其中的一部分隐性知识,事先缺少有针对性的点拨和启发,事后总结归纳又不力,因而学生见识的同类问题虽不少, 但面临新的“同质”变式时仍然无从下手。1988 年高考首先推出“殊途同归” 问题:

在一个固定体积的密闭容器中,加入 2molA 和 1molB,发生反应 2A(气)

三 强化变式训练,促进灵活迁移 - 图2+B(气) 3C(气)+D(气),达到平衡时,C 的浓度为 Wmol/L。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为Wmol/L 的是

(A)4molA+2molB (B)2molA+1molB+3molC+1molD (C)3molC+1molD+1molB (D)3molC+1molD

据国家教委考试中心的抽样统计,当年在该题上的通过率仅 20%,属选择题中的偏难题①。近年来,该题已作为高考的经典题加以重点分析,并在此基础上又衍生出一些以“同归”为条件(平衡体系中各物质的百分含量相同), 求起始态各物质含量分布的习题,有的甚至要求用通式表示符合条件的无穷多组“起始态”,但 1993 年的高考第 34 题出人意料地又回到了教材所讨论的平衡实例上,在条件(将“等温等压”改为“等温等容”)和文字叙述(引

① 国家教委考试中心化学科命题委员会:高考化学命题原则、思路、剖析,人民教育出版社 1992 年版,第

88 页。

入字母代替数据)上略作转换与变通,形成如下问题:

在一定温度下,把 2molO2 通入一个一定容积的密闭容器中,发生如下反应:2SO2+O2 三 强化变式训练,促进灵活迁移 - 图3 2SO3。当反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变,令 a,b,c 分别代表初始加入的 SO2, O2 和 SO3 的物质的量(mol)。如果 a,b,c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:

(1)若 a=0,b=0,则 c= 。

(2)若 a=0.5,则 b= 和 c= 。

(3)a,b,c 取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含 a 和 c,另一个只含 b 和 c): , 。

据统计,该题得分率很低,平均 1.14 分(满分 4 分),通过率为 28%①,浙江省的抽样结果也令人失望②。

因此不难得出这样的结论:在新情境中变式训练的迁移效果如何并不取决于平时演练“同质”习题的多少,而在于是否真正把握了各种变式所共有的本质要素,能否揭示某些隐含较深的知识规律。在变式训练过程中,“居高”(揭示一般规律)而又“临下”(结合具体情境),典型分析和习题演练相融合,方能有效地促进知识的灵活迁移。