三、在知识迁移过程中促进思维积极化

概括性的理论知识在具体的应用场合，具有较广泛的可迁移性，对其它知识的学习有积极的指导作用。国外明确提出“为迁移而教”的口号，① 旨在要求教师有意识地引导学生对已学的知识进行概括，找出共同的要素（包括思维要素），在新的情境中有效地运用这些要素解决问题。因此，化学教学中提出这一策略，对培养学生的思维能力是极为有效的。具体可从以下几方面入手：

1. 合理地引伸知识

在已学知识和有待解决的问题之间，并不是一种简单的对应关系，有时往往出现一定的“跨度”，阻碍学生的思维向纵深发展，抽象、概括的理论知识这方面的表现尤为明显。针对上述情况，教师应恰到好处地引伸知识， 弥合学生的思维链，为知识的顺利迁移打下基础。例如，面对酸碱溶液中水电离一类问题时，可引导学生从纯水电离出发引伸：纯水电离产生的［H+］

＝[OH -］，加酸或加碱水的电离受到抑制，电离度减小，但电离产生的［H +］ 和［OH -］仍然相等，溶液体系中度减［H +］和［OH -］也仍满足纯水时导出的关系式 K W=逑抵卸燃?［H +］［OH -］，只不过公式中的离子浓度不一定是水电离的减结果。在纯水中滴加酸，上式中的［H +］主要是外加的，水电离部分可忽略不计，而［OH -］则是水电离而成的。在纯水中?滴加碱，结论恰好相反。进一步引伸可知，如要增大水的电离度，可设法减少水中［H +］或

［OH -］，使平衡向水电离的方向移动，选择一些比较特殊的试剂（如 NaCN 等）便可达到这一目的。

认知心理学将新旧知识之间的“衔接”，称之为“认知桥梁”或“先行组织者”，它充当着新旧知识联系的“中介”，一般呈现于所要解决的新问题之前，使迁移的思路和方向更为明确。美国著名学者奥苏伯尔

（D.P.Ausubel）认为：“认知结构中已经有可以利用的有关的适当巩固的观念的重要性，因为它们能使逻辑上有意义的新观念成为有潜在意义的，并为这些新观念提供稳定的固着点。”①换言之，教师提供的“先行组织者”

① ［美］J.M.索里等著，高觉敷等译，教育心理学，北京：人民教育出版社，1982 年版，第 392 页。

① ［美］D.P.奥苏伯尔等著，余星南等译，教育心理学——认知观点，北京：人民教育出版社，1994 年版，

如能转化为学生认知结构中可利用的“固着点”，则更容易沟通已知与未知之间的有意义的学习，使迁移更具有自发性和针对性。这一思路是值得我们在实践中借鉴的。

1. 科学地运用变式

引伸知识或帮助学生建立“固着点”，无疑有助于知识的迁移，但更重要的是在变化的情境中迅速地与这些“固着点”发生有效的联系，从而一举中的，抓住问题的本质，真正达到触类旁通之目的。科学地进行变式训练， 有助于这一目的的实现。

所谓变式，是指旨在突出所学知识的本质特征而变换直观材料或例证的呈现方式。化学教学中常见的有变换题材、变换题型、变换要求、变换条件、变换思考方向、变换思考范围等多种方式。②现结合理论知识的教学举几例说明之。

例 1 为什么氯化氢易溶于水，不易溶于汽油？

例 2 为什么石蜡易溶于汽油，不易溶于水？

从例 1 到例 2，题材更换，题型、要求、条件、思考方向和范围不变， 属于难度相当的“平行变换”，其本质的知识是“相似相溶”规则。

例 3 在一定条件下，CO 和 CH4 燃烧的热化学方程式分别为： 2CO（ 气 ）+O2（ 气 ）=2CO2（ 气 ）＋566 千 焦CH4（气）＋2O2（气）=CO2（气）+2H2O（液）+890 千焦

由 1 摩 CO 和 3 摩 CH4 组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量

千焦。

例 4 已知下列两个热化学方程式： 2CO（气）＋O2（气）=2CO2（气）＋566 千焦CH4（气）+2O2（气）=CO2（气）+2H2O（液）+890 千焦

实验测得由 CO 和 CH4 组成的混合气体 4 摩完全燃烧时放热 2953 千焦，则混合气体中 CO 和 CH4 的体积比为 。

从例 3 到例 4，由已知混合气体组成确定反应热改为由已知燃烧热确定混合气体组成，恰好构成一逆反变换，其本质的知识是根据热化学方程式的计算规则。

例 5 pH＝2 的盐酸溶液和 pH＝12 的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液的pH 为 7。（填=、＞、＜）

例 6 pH=2 的一元酸溶液和 pH＝12 的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液的 pH 为 7。（填=、＞、＜）

第 204 页。

② 贺湘善、吴俊明主编，基础教育现代化教学基本功（中学化学卷），北京：首都师范大学出版社，1997 年版，第 336～338 页。

例 7 pH=2 的强酸溶液和 pH=12 的碱溶液等体积混合后溶液的 pH 为

7。（填=、＞、＜）

例 6 仅将例 5 中的“盐酸”改成“一元酸”，但思考范围扩大，必须考

虑一元强酸与一元弱酸两种可能，例 7 更为一般化，仅提“强酸”和“碱”， 同样必须考虑强碱和弱碱两种可能。上述三例题设条件变化，思维的要求提高，但本质的知识是弱电解质的电离和酸碱反应的 pH 值计算。

变式思维最常见的方式是比较，即寻求现实问题与头脑中已确立的某种观念之间的异同，一旦透过纷纭繁杂的表象，抓住了两者之间的共有本质， 那么问题便迎刃而解。但现实告诉我们，实现这一过程并非易事。以下例示的变式是颇具启示的。

例 8 （MCE1988）在一个固定体积的密闭容器中，加入 2 摩 A 和 1 摩 B， 发生反应 2A（气）+B（气） 3C（气）+D（气），达到平衡时，C 的浓度为 W 摩/ 升。若维持容器体积和温度不变，按下列 4 种配比作为起始物质，达到平衡时，C 的浓度仍为 W 摩/升的是（ ）。

（A）4 摩 A＋2 摩 B

（B）2 摩 A＋1 摩 B＋3 摩 C＋1 摩 D

（C）3 摩 C+1 摩 D＋1 摩 B

（D）3 摩 C＋1 摩 D

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为 20％，属选择题中的偏难题，①但此题的“原型”却在教科书上。书上以较大篇幅说明了可逆反应 2SO2 ＋O2 2SO3 在等温等容条件下达平衡的两种极端的历程：一是从 SO2、O2 按 2：1 的体积比混合至平衡，二是在同样条件下取纯净物 SO3 分解到平衡，最终得到相同的组成。然而，由于学生在认知结构中尚未真正建立清晰的、可利用的有关化学平衡“殊途同归”的概念，在貌似陌生的问题情境面前，多数学生无法变通。若干年以后，1993 年的高考第 34 题仍然围绕“殊途同归”的本质而展开，但抽样结果同样令人失望。①

我们认为，科学地运用变式不是指单纯地增加同类习题进行演练，而重在引导学生学会概括知识的本质要素，掌握变式的思维规律，循序渐进地提高思维水平，在知识迁移的同时促进方法、思路的迁移。

1. 重视思想方法的迁移

广义而言，学科思想和方法也属于知识的范畴，是研究如何获取知识的知识，因而在学习过程中所起的作用更大。在化学理论知识的教学中，经常涉及一些规则、原理的应用，其中蕴含丰富的学科思想和方法要素，这些内容往往是隐含的。从表面上看，两个情境之间没有明显的相似性，难以发现

① 国家教委考试中心化学科命题委员会编，高考化学命题原则、思路、剖析，北京：人民教育出版社，1992 年版，第 88 页。

① 王祖浩、陈德余，MCE 主观题解答失误析因及评注，化学教育，1994，4：9。

某种必然的联系，这无疑使思想方法的迁移变得十分艰难，对学生的思维是一个有力的挑战。因此，在平时教学中除不断概括共性的知识要素外，必须重视对思想方法要素的提炼，使学生在没有相同或相似的知识点诱导的场合，能灵活地解决一些较复杂的化学问题。

例如，从例 8 的解决中我们可以得出处理平衡问题的一条重要思路：达到同一平衡态的途径有无穷多条，对应的起始状态也有无穷多个，如将从纯反应物或纯生成物开始反应至达平衡的整个过程中的任一瞬间“冻结”反应，所对应的各物质浓度的分布都是一个合理的起始态。现结合如下问题讨论上述思路的迁移。

例 9 已知化学反应 A＋B C，测得 C 的平均反应速度为 0.2mol·L- 1·min-1；反应至某时刻，测得 A、B 的浓度均为 2.8mol·L-1，C 的浓度为

1.0mol·L-1，试求反应起始 2 分钟后 A 可能的浓度。

从所涉及的知识点看，这是一个有关化学反应速度与浓度关系的题目， 不涉及平衡状态，但正确解决该问题的思想方法与例 8 中得出的思路是完全一致的：由于起始态浓度和反应方向未定，2 分钟后 A 的浓度便有无穷多个可能的数值。结合已知条件，不难推出符合要求的通式：

［A］=3.4-x（3.4＞x＞0）

或［A］=0.4＋y（3.4＞y＞0）。

又如，同位素示踪是极有价值的化学研究方法，中学教材中曾在确定酯化反应机理时用以证实酰氧键的断裂，这种“跟踪”产物来研究机理的思路在解决如下竞赛题中得到了充分的体现：

例 10 新近发现了烯烃的一个新反应，当一个两取代烯烃（I）在苯中用一特殊的处理时，歧化成（Ⅱ）和（Ⅲ）：

对于上述反应，有人提出两种机理 a 和 b： a.转烷基化反应

b.转亚烷基化反应

试问：进行怎样的实验能够区分这两种机理？

此外，化学研究和化学教学中常用的分类、比较、类比、枚举、守恒等思想方法，都能有效地迁移至解决一大类问题，值得花力气去提炼。