轉(zhuǎn)變思維方式　實(shí)現(xiàn)初高中轉(zhuǎn)接*本文為江蘇省十二五規(guī)劃課題“基于課程標(biāo)準(zhǔn)的啟蒙化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例開發(fā)與研究”（D／2013／02／458）的階段性研究成果。

姚明站（江蘇省蘇州高新區(qū)第一中學(xué)　江蘇蘇州　215009）

轉(zhuǎn)變思維方式實(shí)現(xiàn)初高中轉(zhuǎn)接*本文為江蘇省十二五規(guī)劃課題“基于課程標(biāo)準(zhǔn)的啟蒙化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例開發(fā)與研究”（D／2013／02／458）的階段性研究成果。

姚明站
（江蘇省蘇州高新區(qū)第一中學(xué)江蘇蘇州215009）

摘要：由于初高中教學(xué)目標(biāo)的差異，致使高一新生普遍感到從初中到高中化學(xué)學(xué)習(xí)臺階較高、難度較大。文章針對高一上學(xué)期所學(xué)知識，從概念學(xué)習(xí)、元素化合物學(xué)習(xí)、化學(xué)計(jì)量和化學(xué)計(jì)算四個(gè)方面，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維方式的轉(zhuǎn)變，以快速實(shí)現(xiàn)初高中的轉(zhuǎn)接。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)變；思維方式；初高中轉(zhuǎn)型

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）04-0075-03G632．41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

對比《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》與《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》可以發(fā)現(xiàn)，初中化學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙，注重定性分析，以形象思維為主，從具體、直觀的自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)入手建立化學(xué)概念和規(guī)律，使學(xué)生掌握一些最基礎(chǔ)的化學(xué)知識和技能，很大程度上是記憶型的，其知識層面以“知其然”為主，欠缺獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)，習(xí)慣于被動接受知識。而高中化學(xué)則是在義務(wù)教育基礎(chǔ)上實(shí)施的較高層次的基礎(chǔ)教育，既與義務(wù)教育銜接，又為高校選拔人才打好基礎(chǔ)。知識逐漸向系統(tǒng)化、理論化靠近，對所學(xué)化學(xué)知識有相當(dāng)大一部分不僅要“知其然”，而且要“知其所以然”。除定性分析外，還有定量分析，除形象思維外，更側(cè)重抽象思維，在抽象思維基礎(chǔ)上建立化學(xué)概念和規(guī)律，使學(xué)生主動地接受和自覺獲取知識，以形成化學(xué)學(xué)科觀念和發(fā)展智能為最終目標(biāo)。由于教學(xué)目標(biāo)的差異，致使高一新生普遍感到初中到高中化學(xué)學(xué)習(xí)臺階較高、難度較大。筆者認(rèn)為，在教學(xué)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)高一學(xué)生轉(zhuǎn)變思維習(xí)慣，以快速實(shí)現(xiàn)初高中的轉(zhuǎn)型。

一、概念學(xué)習(xí)由“概念記憶”向“概念建構(gòu)”的轉(zhuǎn)變

康德認(rèn)為，所有的知識都來自與概念之間不可分解的微妙的自覺的連接。化學(xué)概念是化學(xué)學(xué)科知識體系的基礎(chǔ)，化學(xué)概念教學(xué)組織得好，對學(xué)生建構(gòu)化學(xué)學(xué)科觀念，甚至對于其一生的概括、提煉和總結(jié)能力的提高都有重要的影響。

化學(xué)概念往往是宏觀與微觀相結(jié)合，抽象難懂，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂而不愿意學(xué)。長期以來，死記硬背是學(xué)習(xí)化學(xué)概念的主要方式，對概念的內(nèi)涵和外延只是從概念定義的字面意思去掌握，教師教學(xué)也容易從概念到概念，從理論到理論［1］。這不但使學(xué)習(xí)概念變得枯燥無味，而且容易使概念與實(shí)踐脫節(jié)。

因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概念的過程中，要充分利用多種教學(xué)手段、多種渠道，根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有認(rèn)知水平，著眼于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，幫助學(xué)生建構(gòu)核心學(xué)科概念，讓學(xué)生能夠真正理解概念，形成學(xué)科知識。

以電解質(zhì)概念的形成為例來分析。初三化學(xué)中，通過導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)知道有些物質(zhì)溶于水能生成自由移動的離子而導(dǎo)電；《化學(xué)1》在此基礎(chǔ)上結(jié)合圖片從微觀上進(jìn)行了分析，引入電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念，初步由“宏觀—微觀”認(rèn)識；在離子反應(yīng)一節(jié)則利用電解質(zhì)在水溶液中存在導(dǎo)電性的差異，又將其分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)，進(jìn)而學(xué)習(xí)離子反應(yīng)以及離子方程式的書寫，從“宏觀—微觀—符號”三重表征來建構(gòu)電解質(zhì)的概念，由“表面—實(shí)質(zhì)”來認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，并且在后續(xù)元素化合物的學(xué)習(xí)中逐漸滲透和強(qiáng)化；《化學(xué)2》在學(xué)習(xí)了微粒之間的相互作用力后，認(rèn)識到電解質(zhì)電離的條件與化學(xué)鍵之間的關(guān)系，在微觀認(rèn)識上更進(jìn)一層；在《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的學(xué)習(xí)中則從“微觀—實(shí)質(zhì)”來認(rèn)識電解質(zhì)的電離；最后在《化學(xué)反應(yīng)原理》中從“定性—定量”完全建構(gòu)好了電解質(zhì)這個(gè)核心概念。電解質(zhì)的學(xué)習(xí)前后跨躍四年，使得概念不斷得到理解、運(yùn)用、鞏固和深化，學(xué)生掌握的知識逐漸趨于系統(tǒng)、完善。

從實(shí)踐開始，通過分析、綜合、分類、類比、抽象和概括上升為理性認(rèn)識，再回到實(shí)踐中來指導(dǎo)實(shí)踐，形成認(rèn)識過程的飛躍，在應(yīng)用概念的過程中發(fā)展學(xué)生靈

活運(yùn)用概念的能力［2］。同時(shí)，也要避免概念教學(xué)一步到位，應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，全面研究與分析教材，準(zhǔn)確地理解教材編寫意圖逐漸深化建構(gòu)概念。

二、元素化合物學(xué)習(xí)由“物質(zhì)本身”向“元素觀”的轉(zhuǎn)變

初中化學(xué)中，沒有物質(zhì)結(jié)構(gòu)及化學(xué)基本概念和基本理論的引領(lǐng)，有關(guān)元素化合物知識的學(xué)習(xí)基本上是零散的、雜亂無章的，大多是靠死記硬背來完成學(xué)習(xí)的。高中階段，全國使用的三個(gè)版本的教材里，在《化學(xué)1》集中編排了氯、鈉、鋁、鐵、銅、硅、硫和氮8大元素及其化合物的內(nèi)容，如果教師仍然停留在具體知識層面教學(xué)，那么在短短兩個(gè)多月的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，很難把這些知識講“深”講“透”，學(xué)生對這些元素及其化合物的認(rèn)識將會零散的、支離破碎的，沒有形成系統(tǒng)，不能從一種物質(zhì)遷移到一類物質(zhì)。

基于目前提倡的觀念建構(gòu)思想，學(xué)習(xí)元素化合物知識，首要的是促進(jìn)“元素觀”的建構(gòu)和發(fā)展?！霸赜^”是指從元素視角來認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化所形成的相關(guān)認(rèn)識的概括性觀念［3］。以蘇教版教材“氯、溴、碘及其化合物”為例，專題1學(xué)習(xí)了“物質(zhì)的分類”及用化合價(jià)升降法判斷氧化還原反應(yīng)，而氯氣之后才從電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)分析氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，理解其概念。學(xué)生已經(jīng)能夠運(yùn)用概念進(jìn)行物質(zhì)氧化性、還原性的判斷，但是面對陌生物質(zhì)時(shí)，還不能自覺從元素價(jià)態(tài)研究物質(zhì)的性質(zhì)。教材的編寫通常是以知識的傳承為明線，化學(xué)基本觀念常常是內(nèi)隱的。因此，筆者在教學(xué)中，不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生以具體知識的為載體建構(gòu)化學(xué)觀念。如在引入時(shí)，介紹海水中蘊(yùn)藏著氯、溴、碘（稱為鹵素），為后面類比學(xué)習(xí)溴、碘打下基礎(chǔ)；在學(xué)習(xí)氯氣的性質(zhì)時(shí)，從化合價(jià)角度來分析化學(xué)反應(yīng)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)作下鋪墊；在學(xué)習(xí)溴、碘的提取時(shí)，運(yùn)用物質(zhì)的分類和元素化合價(jià)的視角來研究提取和性質(zhì)，初步培養(yǎng)學(xué)生的“元素觀”。在后續(xù)的課程中還要不斷強(qiáng)化“元素觀”，以期達(dá)成并內(nèi)化“元素觀”。

因此，在教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生從兩個(gè)方面發(fā)展：一是要“轉(zhuǎn)換視角”，將認(rèn)識物質(zhì)的視角從“物質(zhì)本身”轉(zhuǎn)變到組成元素，從對單一物質(zhì)的認(rèn)識發(fā)展到對以某元素為核心的物質(zhì)組的認(rèn)識；二是要重點(diǎn)發(fā)展從核心元素化合價(jià)研究物質(zhì)性質(zhì)的視角［3］。在教學(xué)過程中，不僅盯住具體物質(zhì)的性質(zhì)，還要設(shè)計(jì)驅(qū)動性任務(wù)（或問題），讓學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)這些具體知識，在體驗(yàn)中形成從元素組成、價(jià)態(tài)來研究物質(zhì)性質(zhì)的視角，建立從元素組成、化合價(jià)兩個(gè)視角研究物質(zhì)性質(zhì)的二維立體坐標(biāo)圖，并將其遷移到其他元素化合物的學(xué)習(xí)中去，將知識學(xué)“深”學(xué)“透”，從而深化學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的理解，形成化學(xué)觀念。

三、化學(xué)計(jì)量由“克”向“摩爾”的轉(zhuǎn)變

進(jìn)入高中引入了“物質(zhì)的量”，對學(xué)生的思維方式和計(jì)算能力提出了很高的要求，可是學(xué)生仍然自覺或不自覺地以“克”為中心進(jìn)行計(jì)算。學(xué)生并一定是不理解“摩爾”的含義，只是受習(xí)慣、定勢思維的影響，總想以慣用的方式解決新問題。因此，在教學(xué)中強(qiáng)制的觀念轉(zhuǎn)換是有必要的：除非以“克”為單位進(jìn)行計(jì)算有明顯的簡捷之外，否則統(tǒng)統(tǒng)以“摩爾”為中心進(jìn)行計(jì)算，設(shè)未知量時(shí)，絕大多數(shù)情況下應(yīng)設(shè)為“摩爾”［4］。

［例1］標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6．72LCH4和CO混合氣體的質(zhì)量為6g，該混合氣體中有______gCO，____molCH4。

解析：本題給數(shù)據(jù)為兩氣體共6g，而第一空要求CO質(zhì)量，因而相當(dāng)多的學(xué)生是設(shè)CO為xg，CH4的質(zhì)量為（6－x）g，則有，這個(gè)方程恐怕難解。

若以“物質(zhì)的量”為中心進(jìn)行計(jì)算：設(shè)原混合氣體中CH4、CO的物質(zhì)的量分別為x、y。

解得：x＝0．2mol，y＝0．1mol，則CO質(zhì)量為0．1mol× 28g·mol－1＝2．8g。

顯然，以“摩爾”為計(jì)量單位進(jìn)行計(jì)算思路清晰、方法得當(dāng)，不反復(fù)換算，計(jì)算簡潔。

四、化學(xué)計(jì)算由“方程式”向“關(guān)系式”的轉(zhuǎn)變

初中時(shí)學(xué)生已養(yǎng)成利用方程式進(jìn)行列式計(jì)算的固有格式，而到了高中，往往涉及多個(gè)方程式多步連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，有的還會以信息形式出現(xiàn)新方程式，采用關(guān)系式法可以化繁為簡，一步解決。關(guān)系式法解化學(xué)計(jì)算題是必須具備的計(jì)算能力，而找關(guān)系式常用到守恒思想（原子守恒、電荷守恒和電子得失守恒）。

［例2］（2013四川卷）1．52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1．40 g·mL－1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入1．0 mol·L－1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2．54 g沉淀。下列說法不正確的是

A．該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2∶1

B．該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14．0 mol·L－1

C．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%

D．得到2．54 g沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600 mL

解析：本題涉及化學(xué)反應(yīng)多，過程復(fù)雜，如果學(xué)生還停留在寫化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的水平恐怕難以應(yīng)對。教學(xué)中必須引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換思維方式，采用有效的分析手段和化學(xué)思想方可順利解答。

n（HNO3）＝14．0mol·L－1×0．05L＝0．700mol

該題的反應(yīng)流程示意圖如下：

通過上述分析可知，金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2．54g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質(zhì)量為2．54g－1．52g＝1．02g，氫氧根的物質(zhì)的量為＝0．06molmol，根據(jù)電荷守恒，金屬提供的電子的物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量。設(shè)合金中Cu、 Mg的物質(zhì)的量分別為x、y，則有，解得x＝0．02mol，y＝0．01mol，故合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比為是0．02mol∶0．01mol＝2∶1，故A正確。

設(shè)二氧化氮的物質(zhì)的量為a，則四氧化二氮的物質(zhì)的量為（0．05－a），根據(jù)電子守恒可知，a×1＋（0．05－a）×2×1＝0．06，解得a＝0．04mol，故NO2體積分?jǐn)?shù)是×100%＝80%，故C項(xiàng)正確。

得到2．54g沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO3，根據(jù)鈉離子守恒可知，氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于反應(yīng)溶液中硝酸根鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質(zhì)的量為0．05L×14．0mol·L－1－0．04mol－（0．05mol－0．04mol）×2＝0．64mol，故需要?dú)溲趸c溶液的體積為＝0．64L＝640mL，故D錯(cuò)誤。

反應(yīng)流程示意法是按題目的知識結(jié)構(gòu)，繪制簡單明了、脈絡(luò)清楚、能啟迪思維又能反映數(shù)量關(guān)系隱含化學(xué)原理的思維流程，表示出變化過程，使學(xué)生對題目有一個(gè)清晰的印象，將一些反應(yīng)復(fù)雜、抽象問題直觀化、具體化，幫助找出解題的突破口。然后運(yùn)用電子守恒、原子守恒等化學(xué)基本思想，找出關(guān)系式，從而便于尋求合理的解決途徑。

進(jìn)入高中后，學(xué)生會在一段時(shí)間內(nèi)保留初中化學(xué)思維方式，針對高一上學(xué)期所學(xué)內(nèi)容，我們可以通過強(qiáng)化訓(xùn)練、強(qiáng)制糾正轉(zhuǎn)變以上四種思維方式，縮短學(xué)生的高中化學(xué)學(xué)習(xí)適應(yīng)期，以快速實(shí)現(xiàn)初高中轉(zhuǎn)型。

參考文獻(xiàn)

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［4］李德刃．高一化學(xué)計(jì)算的三個(gè)強(qiáng)化轉(zhuǎn)變［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2008，（9）：58－59

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doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．028