学生化学学习中思维障碍诊断初探.doc

袃肄蚂罿膂肃莂螂肈肂蒄羈羄肁薇螁袀肀虿薃膈膀荿蝿肄腿蒁薂羀膈蚃螇羆膇莃蚀袂膆蒅袅膁膅薇蚈肇膄蚀袄羃膄荿蚇衿芃蒂袂螅节薄蚅肄芁莄袀肀芀蒆螃羆艿薈罿袁芈蚁螁膀芈莀薄肆莇蒃螀羂莆薅薃袈莅芄螈螄莄蒇薁膃莃蕿袆聿莂蚁虿羅莂莁袅袁莁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆羁蒈莈袁袇肅薀蚄袃肄蚂罿膂肃莂螂肈肂蒄羈羄肁薇螁袀肀虿薃膈膀荿蝿肄腿蒁薂羀膈蚃螇羆膇莃蚀袂膆蒅袅膁膅薇蚈肇膄蚀袄羃膄荿蚇衿芃蒂袂螅节薄蚅肄芁莄袀肀芀蒆螃羆艿薈罿袁芈蚁螁膀芈莀薄肆莇蒃螀羂莆薅薃袈莅芄螈螄莄蒇薁膃莃蕿袆聿莂蚁虿羅莂莁袅袁莁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆羁蒈莈袁袇肅薀蚄袃肄蚂罿膂肃莂螂肈肂蒄羈羄肁薇螁袀肀虿薃膈膀荿蝿肄腿蒁薂羀膈蚃螇羆膇莃蚀袂膆蒅袅膁膅薇蚈肇膄蚀袄羃膄荿蚇衿芃蒂袂螅节薄蚅肄芁莄袀肀芀蒆螃羆艿薈罿袁芈蚁螁膀芈莀薄肆莇蒃螀羂莆薅薃袈莅芄螈螄莄蒇薁膃莃蕿袆聿莂蚁虿羅莂莁袅袁莁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆羁蒈莈袁袇肅薀蚄袃肄蚂罿膂肃莂螂肈肂蒄羈羄肁薇 学生化学学习中思维障碍诊断初探浙江省三门中学 陈爱娇（317100） 三门县第二高级中学 俞冰清（317100）摘要：本文阐述了化学学习过程中常见的思维障碍的表现和原因；列举了思维障碍的具体“诊断”；提出了克服思维障碍的应是对策。 关键词：化学学习 思维障碍 诊断 克服中学化学教师大多都有这样的困惑：尽管教学过程精心设计，各个教学环节也自认到位但是学生对知识的掌握却总是那么的不尽人意。造成这样的原因有多方面，其中学生学习中的思维障碍是最为主要的，笔者在近二年的高三复习教学中，作过一些思考和总结。下面就本人以学生学习中的思维障碍诊断几个实例，探讨思维障碍的主要表现与产生的原因，并提供本人几点粗浅的对策和同仁共同探讨。 一、思维障碍的具体表现和诊断1、先入为主，负向迁移学生已学的知识对新学的知识产生了消极的干扰作用叫“负迁移”。有些知识从面上看来有其共同点（是产生知识迁移的前提），而其实则不然。【例1】 锌和稀硫酸反应；甲烷热分解；电解稀硫酸；赤热的炭与水蒸气反应。上述反应适用于实验室制氢气的是( )A.只有 B. C. D.【错解】选A。【诊断】受初中教材锌和稀硫酸反应制氢气的束缚，思维定势，旧知识发生了负迁移。正确思路：电解稀硫酸的反应为：2H2O2H2+O2，这在实验室里是能完成的。答案为C。【例2】 25C时，pH=7的(NH4)2SO4与NH3H2O的混合溶液中，NH与SO之比是( )A.等于21 B.大于 21 C.小于21 D.无法判断【错解】选B【诊断】 不少学生认为NH3H2O过量溶液呈碱性，继而推断出NH与SO之比大于21。正确思路：抓住问题的本质，因为混合溶液的pH=7，故H+=OH-；由电荷守恒原理有关系式：H+NH=OH-+2SO，故NH=2SO。答案：A。2、一厢情愿，主观假设 有些学生在解题时，受强烈解题愿望的影响，常常下意识的将潜在的假设加在题中应用而出错。 【例3】将CuSO45H2O、NaCl、CaO、Na2O各10克分别投入到盛有100克水的四只烧杯中，所得溶液质量分数最大的是（ ）A、CuSO45H2O B、NaCl C、CaO D、Na2O【错解】错选中，绝大多数选C【诊断】错选的学生是由于一看到题就马上“老练”的假定溶液的总质量均为110克。只需比较溶质的质量大小，经简单计算10克CaO与H2O反应生成的Ca（OH）2比10克Na2O与H2O反应生成的NaOH多。故选C。他们没有注意到Ca（OH）2是微溶于水。正确应该选D。【例4】有甲、乙两学生做了如下实验：甲学生在制得的氢氧化镁沉淀中，加入浓的氯化铵溶液，结果沉淀完全溶解；乙学生在制得的氢氧化镁沉淀中，加入浓的CH3COONH4溶液，结果沉淀也完全溶解。试用有关理论解释上述事实。【错解】调查显示，有48.2%的同学受到潜在假设“Mg(OH)2易溶于酸”的影响，错答为：由于NH+4水解溶液显酸性，H+与OH-的结合，故Mg(OH)2沉淀溶解。那么，醋酸铵水解呈中性，怎样解释Mg(OH)2溶解的事实?所以对后半个问题一筹莫展。【诊断】事实上，此处问题的症结不在H+与OH-的结合，而在于NH+4与OH-结合成NH3H2O而使OH-减少，Mg(OH)2沉淀溶解。教学中当引导学生分析题目时，应对学生可能作出的潜在假设给予特别注意，宜不失时机地提醒学生不要依从旧经验和主观臆断想当然地构架题设，要培养学生在潜移默化中养成言必有理，推必有据的习惯。3、照方抓药，误入陷阱学生在紧张的解题环境中对题目的暗示特别敏感，产生了联想并且从大脑中提取相关信息，进而组织解题，似乎感受到“柳暗花明”而实则误入命题者设计的“陷阱”中。【例5】在H2O中加入等物质的量的Ag+ 、 Na+ 、 Ba2+ 、NO3 SO42、Cl，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是（ ） A1 : 8 B8 : 1 C35.5 : 108 D108 : 35.5【错解】错选C【诊断】学生根据电解时的两极放电顺序马上就判断出阳极Cl放电，阴极Ag+放电。迅速解出氧化产物与还原产物的质量比是35.5 : 108，故选C。忽视了题中在H2O中加入等物质的量的Ag+ 、 Na+ 、 Ba2+ 、NO3 、SO42、Cl，则Ag+ 与Cl、Ba2+ 与 SO42，刚好完全沉淀。溶液即为NaNO3溶液，电解NaNO3溶液就相当与电解水，故正确答案应该选A。【例6】IBr的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属反应生成相应卤化物，跟水反应的化学方程式为：IBr+H2O=HIO+HBr,则下列关于IBr的叙述正确的是A.固态溴化碘是分子晶体B.和NaOH溶液反应时生成NaBr+NaIOC.IBr分子中存在非极性共价键D.与水反应，IBr既是氧化剂，又是还原剂【错解】错选D(占25%)； (占10.1%)。【诊断】错误地将IBr与卤素单质和水的反应视为等同，错选D。有的甚至将IBr分子中化学键与卤素单质分子中化学键视为等同，错选C。学生考虑问题，没有探求知识的本质，没有拓展思维。4、刻意求同，陷于定势有些学生在分析问题时，抓不住问题的本质，往往停留在表象。在解题中的表现甚至是仅仅注意其答案特点，不去区分命题中隐含的条件差异，很容易陷于定势的误区。【例7】(旧题：摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用锂电池的10倍，且待机时间超一个月。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- 。则电池的正极反应式为O22H20e=4OH。)最近有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中电解质是掺杂了Y2O3(Y：钇)的ZrO2(Zr：锆)固体，它在高温下能传导O2-离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷（C4H10）代表汽油。则电池的正极反应式为_ _。【错解】O22H204e=4OH【诊断】学生受旧题思维定势，认为该原电池的正极都是氧气，故此作答。其实条件明显不同，其中电解质是掺杂了Y2O3(Y：钇)的ZrO2(Zr：锆)固体没有水，因此氧气得到电子转变成了O2-，而且题目中已经隐含了生成O2-离子（它在高温下能传导O2-离子）。故正确答案为：O24e=2 O2- 二、思维障碍产生的原因以实例可知，中学化学学习过程中，学生常见的思维障碍就其知识掌握的原因有：1、将化学知识死记硬背，试图解题时套用。对重要的概念求原文复述，但不明其内涵和外延。2、对知识的掌握停留在表面，将化学知识割裂开，不分析不同知识点之间的内在联系。3、不好的学习习惯使掌握的知识是“孤立的”、“静态的”、“无序的”。就其知识应用的原因主要有：1、分析问题往往凭个人的“感觉经验”妄加假设。2、对于较熟悉的题型或练习，习惯去套用过去的解题思路和方法，往往陷于思维定势。3、阅题时不整体审题，各个击破，而是亦步亦趋。在综合性较强的试题前手足无措。三、克服思维障碍的对策1、改进教学方式，促进学生学习习惯的改变。学生在解题中诸多的思维障碍跟其学习习惯有关，也和教师的教学方式直接相关。教师应不断地改进教学方式，帮助学生分析解决因出现思维障碍造成错解的原因。我在教学中常采用以下做法，并收到良好的效果。（1）、及时记录、分析学生解题中错误。如对于典型选择题错误，认真记录A、B、C、D各选项的得分率，绝对避免单纯的报答案的做法，尽可能采用小组讨论合作形式，交流得失，帮助解决造成错解的原因。（2）、帮助学生建立学习错例记录本，养成良好的学习习惯。为学生设计错例记录表：如题号、题型、知识内容、错因描述（审题、什么关键词的理解、化学用语书写、知识考虑不全等等）（3）、定时公布学习中解题的常见错误情况。每一单元或专题，把学生解题中典型错题的得分率、错误类型、主要原因等进行分析。并提出一些问题，如：你错在哪里？以后如何克服？以讲义形式反馈给学生，并指出要重新进行变式考试，以强化学生注意。（）、每次作业批改，以试卷批改的形式进行量化记分。用显眼的分数，进一步促使学生习惯的改变。、务必做到“双基”过关，努力做到使知识序列化、网络化。学生对“双基”一定要及时掌握。掌握“双基”应做到以下几点：（1）准确掌握概念、原理、定义、定理和科学事实。这些内容是建立知识结构和学生进行思维活动所用到的第一手资料。每一概念要掌握其内涵，明确其外延。（2）对比知识点之间的联系与区别。在联系的基础上，将知识进行迁移学习便于学生把握知识的本质。如将刚学的化学平衡概念迁移到电离平衡的理解，将化学平衡中的转化率迁移到电离平衡中的电离程度的理解。通过迁移，联系，比较，不仅使学生抓住知识的内在本质，更有利与加深理解与记忆。（3）将知识序列化。控制论把最小的记忆单位叫“知识组块”，心理学研究证明“知识组块”排列得越有序，学生掌握得越快、越容易。如学习不同气体的实验室制法时，均按反应原理气体发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置的序列组织教学。并将不同的序列进行对比，从每一个知识点沿不同的角度、途径发散，从一个知识点联想到另一个知识点，并找到知识点间的内在联系，使知识点有机的联系为一个知识网。进一步进行网络化。（4）善于将繁难的知识分解为基本的知识点。要想达到以上的目的其实在教学实施中是比较困难的。我曾经尝试不同的方法以求此效果，其中最佳的有效措施是：重视学生主体地位的落实，加大课堂讨论的力度。开展课堂讨论能够使学生深入到解决问题的过程中去，而不仅仅是接受结果。通过学生与学生之间、老师与学生之间的讨论，学生能够明白，为了解决问题应该怎样去思考，为什么要这样思考；了解自己与别人思维的差异，比较出优劣，不断提高自己的思维品质，从而改进自己的学习方法。特别是第二轮复习时，课堂讨论的形式组织教学是比较适宜的，因为这一阶段的学生已经具备比较完整的化学科学知识，但是掌握的层次和落实的程度有待提高，知识的网络化序列化有待进一步整合。因此教师设计好问题进行讨论，既能把握讨论的方向又能把握讨论的进程。我曾经尝试过许多讨论的专题，收到不菲的效果。如：A、 常见物质的颜色B、 各族元素相互之间的转化关系（由学生画出转化关系图，可相互讨论再比较）C、 请写出能产生氧气的所有化学方程式D、 画出重要有机物之间的转化关系图E、 有机物中脱水的方式有哪些通过讨论使学生懂得要想解决复杂问题，必须在基础知识上下工夫，努力寻找知识和思维的转化点。一方面将繁难的知识转化分解为简单的基础知识，另一方面从训练常规思维出发，用一般方法解决繁难问题。只有这样，在遇到问题时，才能应用知识网络，产生有条理的联想，再经过筛选、比较、判断、推理，形成通畅的思路，达到问题的快速准确解决。、将课本知识提炼、拓展、学活。课本所学的知识需要思考、需要提炼，才能拓展、才能学活。解答问题时要让学生从不同的能力层次进行思考、探索。如：怎么做？为什么这么做？怎样想到这么做？改变条件或设问角度，此题还能怎样变换？又能出现什么新的题型？是容易了还是对能力的要求更高了？如此一题多思，才有可能将知识学活用活。【例】由两种有机物组成的混合物，在一定的温度和压强下完全汽化为气体。在相同的温度和压强下，只要混合气体体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也一定。符合这种情况的可能是( ) A.甲烷(CH4)和乙酸(C2H4O2) B.乙醛(C2H4O)和甲醇(CH4O) C.丙醛(C3H6O)和甘油(C3H8O3) D.丙酮(C3H6O)和丙二醇(C3H8O2)(1)由有关物质燃烧的化学方程式的系数确定答案，耗时费力。(2)配平A组中两种物质的燃烧方程式后，即确定答案A，漏选D。分析 转换思维方式；不写化学方程式能否确定耗氧量?正确思路：将化学式改写，对于A项C2H4O2CH4CO2，对于D项C3H8O2C3H6OH2O。对于题中的各组有机物，转换为：等物质的量X和X(CO2)n或X(H2O)n,它们完全燃烧时消耗O2的量等，很快既能确定答案为A、D。【例】（2006浙江高考题）置换反应的通式可以表示为：单质（1）化合物（1）化合物（2）单质（2）请写出满足以下要求的3个转换反应的化学方程式：所涉及的元素的原子序数都小于20；6种单质分属6个不同的主族。解答这道考题时，大多数的考生是在脑子中迅速寻找自己所知道的有关置换反应然后立即作答，有些没有注意到两个要求写出Fe的有关置换，有的觉得6种单质分属6个不同的主族很难找，结果不能正确解答。当我们把这道高考题作为课堂例题给学生讲练时，如果按照以上层次思考、探索。在分析完三个层次后，将目光锁定在这两个层面上，让学生发散思考变换要求进行不同的解答。再回到知识本身的归纳上将置换反应提炼出来。单质A + 化合物B 单质C + 化合物D即置换反应，可以是金属置换出金属；金属置换出非金属；非金属置换出非金属（归纳整理的重点）；非金属置换出金属。提炼出知识的主干，以不变应万变。这样一次训练归纳就可以把有关置换反应的无机推断题变得简单了。要想让学生能这样多层面分析练习并不容易，所以我曾在课堂教学上进行了变题、编题的训练达到了不错的效果。如变题：、写出酚醛树脂的反应式尿素与甲醛反应的方程式氨基酸与甲醛的方程式；从而让学生总结出碳链中引入CH的方法之一是与甲醛缩合。、甲烷的正四面体结构碳原子的成键原理金刚石的键角具有正四面体结构的原子晶体（晶体硅、 金刚砂、 二氧化硅）、分子晶体（硅烷、 四氯化碳等类似物质）具有正四面体结构的阳离子（铵根离子）与阴离子（硫酸根离子）等。如编题：、以FeS2为起始物质编一道无机框图题。、以丙烯为起始物质编一道有机合成题。再把学生编写出不同的练习进行筛选汇编，以课堂练习形式解答分析，