一、借助感性材料使抽象知识形象化

理论形态的知识较之具体形态的知识,思维的难度更高,学习过程中可能出现的障碍也愈多。如何降低思维难度,帮助学生加深对理论知识的理解,一种有效的策略是提供有针对性的感性材料辅以说明,在丰富、典型、正确的感知基础上逻辑地进行分析、综合、比较、概括,从而达到理解新知识的本质和规律之目的。

在化学教学中,感性材料主要通过实物、模象和言语三种直观方式予以体现。

  1. 实物直观

实物直观是指组织学生观察与所要学习的理论知识直接相关的现象和过程。具体的方式有演示实验、参观见习等。

实物直观具有真实、生动等特点,易激起学生的兴趣和注意力,加深对所学知识的印象,赋予抽象知识以具体的形象。特别是演示实验,是化学教学中最主要的直观手段,在引出化学概念、形成化学原理等方面极为有效。例如,通过展示不同溶液的导电性,从对应的灯泡发光程度的强弱上引出“弱电解质”的概念,并揭示产生这一现象的本质:灯泡暗→溶液导电能力弱→ 溶液中自由移动的离子少→电解质的电离程度小→弱电解质的本性。

又如,为回答“化学反应前后物质的总质量之间有何关系”这一问题, 最生动、最直观、最有说服力的方法是通过测定反应前后的质量变化进行对比。选取两个典型的实验进行演示:一是密闭容器中白磷的燃烧,二是溶液体系中 NaOH 与 CuSO4 的反应。当学生观察到两实验的天平均保持平衡,即从宏观上获得一个判断:反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量。这无疑为导出普遍意义上的“质量守恒定律”提供了坚实的感性基础。显然,演示实验在掌握理论知识过程中所表现的“承上启下”的作用,是别的方法无法替代的。

  1. 模象直观

模象直观是指组织学生观察与所要学习的理论知识直接或间接相关的真实现象或过程的替代物,如图形、模型、投影等。

模象直观往往在难以用实验来真实体现知识的场合发挥其特有的作用,它虽不如实物那么真实,但可对复杂的知识进行处理,按教学需要突出某些特征,略去某些细节,更简捷地反映化学知识的本质。通过将模象放大、缩小或作静动变化,使小至微粒、大至天体的各类事物的运动变化规律变得

形象、生动。例如,电子的运动有别于学生所认识的宏观物体的运动,但无法通过实验来验证,更无具体的实物可展示。为突出其特征,可利用挂图作静态的平面显示,或根据氢原子瞬间照相图制成一系列幻灯片逐渐重叠放映,有助于学生正确地理解抽象的“电子云”概念。如能设计成 CAI 课件或多媒体作动态模拟,其效果更好。

有的概念或原理不能直接用代表原型的模象去表达,则采用间接的方法提供感性材料。如学习“电子层”、“电子亚层”概念时,可通过“中介” 模象——电离能数据表,由其中电离能数据由渐变到突变的现象,使学生确认:电子是分层排布的,同一层中的电子能量也有差异等结论。

对一些复杂的化学知识,可采用简化的模象,有重点地显示其特征。如用 A→B 表示弧对电子形成配位键的过程,用“单线桥”或“双线桥”形式反映氧化还原反应中的电子得失或电子偏移,用电子式表示离子键或共价键的形成等等。

  1. 言语直观

言语直观是指教师利用生动形象的言语描述使学生形成与化学理论知识有关的清晰“形象”,特别是以学生身边的现象和已有的经验为线索,极易将学生的注意“定格”在对某种感知的回顾和体验上,从而与新学的知识发生积极的联系。

例如,对初中学生而言,“分子”是一个很抽象的概念,教师在描述其小的程度时,通常将水分子的大小与乒乓球相比,并告诉学生其比值与乒乓球跟地球比相近,既形象又不失科学性。又如,为说明原子的构成,教师假设原子有一座十层楼那样大,原子核却只有一个樱桃那么大,因而留出了很大的空间可供电子作高速运动。再如,用某一水槽内水不断更换而总量不变来比喻“动态平衡”的微观特征。

比喻所提供的感性材料往往是“虚构”的,仅仅起“衬托”作用,而许多蕴含化学道理的实际情境能给学生更多的启迪。例如,从日常食用的甜豆浆与咸豆浆的现象不同,联系到胶体的凝聚;从铅笔芯或旧电池中的碳棒的用途,联系到石墨的性质和晶体结构;从熟知的溶解现象,联系到“相似相溶”规则;从明矾净水作用,联系到盐类水解平衡;从白铁皮与马口铁破损后的腐蚀情况,联系到牺牲阳极的阴极保护法等等。