精加工策略在《实验化学》教学中的应用研究(二)

 
 研究和实施精加工学习策略，可解决当前教学存在的两个问题：一是可有效地改进学生的学习，变讲授型、接受型转化为主动加工型，提高学习的效率；二可有效地促进教师教学设计水平、教学能力的再发展，更有效地实施素质教育、低负担、高质量的教学效果。
2.精加工策略在中学化学实验学习中的运用研究
2.1化学实验学习中使用精加工策略的必要性
 （1）实验化学学习的特点
 化学学科的特点是以化学实验为基础，内容涉及面广。具体表现：化学实验现象繁多、要掌握的物质种类繁多、用来表述化学反应的化学语言有很多如化学方程式、离子方程式等。在实验过程中要求学生掌握基本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用；了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决问题的能力；从直观现象中揭示理论和规律，内容复杂。
 （2）精加工策略的功能
 精加工策略能对新知识进行一番“咀嚼”，使复杂内容变得简单化，抽象内容变得具体化；精加工策略还能将新学的知识进入已有知识网络中，使繁琐、无序的知识体系变得条理化、有序化。经过精加工的知识，在以后需要唤起的时候容易检索，即使直接检索出现困难，也能通过知识网络间接地把它推导出来。也就是说通过对知识实施精加工策略，能使新学知识与已有知识或经验联系起来，从而有利于对新知识的理解和运用。可见引导或促使学生在学习过程中运用精加工策略，既是教学的一重要任务，也是衡量教学质量的重要标准。
2. 2 精加工策略在实验化学教学中设计应用
 根据已有的研究，精加工的主要策略可分两种，一种是内隐思维策略，另一种是外部操作策略。外部操作策略包括勾划法、笔记法、概要法等；内隐思维策略包括比较法、类比法、自我提问技术、先行组织者、扩展与引申等。
 目前国内有关精加工策略的已有研究，多数将精加工策略特别是内隐思维策略当作陈述性知识，重阐述该策略“是什么”、“为什么”的问题，而忽视了精加工策略作为一种学习策略，而精加工策略是程序性知识，对于精加工策略的研究或学习，除了要知道它“是什么”、“为什么”，还必须清楚“怎么做”，即如何使用。
 本文将精加工的内隐思维策略设计成下列外显的形式，即从“为什么要学习精加工学习策略，优点及价值何在？”、“精加工学习策略是什么？”、“精加工学习策略如何操作？操作步骤是哪几步？”、“精加工学习策略何时、何地使用？”四个方面阐述精加工策略，把内隐的学习规则外显为可操作的步骤，换言之，由陈述性知识转化为产生式可操作系统。
 2.2.1类比法
 “类比是根据两个（或两类）对象之间在某些属性上的相同或相似所作的一种类推。”运用类比，可以使抽象的内容具体化、形象化，微观的内容宏观化，陌生的东西可以转化为熟悉的东西，深奥的道理可以明白简单地揭示出来。
 类比法的另一个重要功能就是推理，类推的过程就是“因为 X，所以 A 就像 B 一样……”这样一个思维过程。
 例如，在《实验化学》教学中，学生一致认为Al既能和强酸反应，也能和强碱反应， Zn也具有同样的性质，请写出Zn与NaOH的反应方程式。第一步已知 2Al+2NaOH + 2H2O = 2 NaAlO2 +3H2↑ ，分析 NaOH的主要特征——含 OH-；第二步，寻找 Al与Zn的共同点：都为金属能和强碱反应，第三步，由2Al+2NaOH + 2H2O = 2 NaAlO2 +3H2↑得出：Zn与强碱反应生成相应的盐和氢气；第四步，推论：Zn与强碱反应生成相应的盐和氢气，反应方程式为Zn+2NaOH + 2H2O = 2 Na2ZnO2 +H2↑。类似的例子还有通过Ag(NH3)2+的形成过程理解Cu(NH3)42+的形成过程，而且引导学生思考Cu(OH)2是否溶于氨水？
 （2）使用类比法注意事项：
 第一，要有可比性。用来类比的事物，必须与学习材料具有相同或相似性，否则就不会产生类比。
 第二，类比有其局限性。由于事物之间总存在差异，相似属性与推论属性之间不一定有必然的联系，因而类比所得结论不一定可靠，需由实践验证。
2.2.2 比较法
 比较是对两种或两种以上易混淆的相关事物进行对比分析的一种常用方式。它是按照事物对立统一规律和人的认知规律，根据一定的标准，把彼此有联系的两个或多个事物加以对照、分析、鉴别，从而确定它们之间的相同点和不同点的方法。[6]在化学学习中，有的概念和知识用类比法能加深理解与掌握，当碰到模糊易混淆的概念时，则用比较法更容易掌握。常用的比较法有对立比较、差异比较、对照比较等。
 （1）比较的功能
 首先，对两种或两种以上易混淆的相关事物进行对比分析不仅能揭示概念的关键特征，而且能更容易地掌握新概念的内涵。
 其次，以已有知识作为参照的比较，在明确两者差异的同时，也记住了两者的共同点及适用范围。在此过程中，不仅使新知识在对比中逐渐同化，同时也激活了知识体系中的原有知识。
 此外，将一系列相关但零乱知识进行比较分析，使之在头脑中有序排列，便于记忆和应用。
例如：在《实验化学》中如何鉴别鉴别NaNO2和NaCl
表2-1鉴别NaNO2和NaCl
加入试剂 NaCl主要实验现象 NaNO2主要实验现象
AgNO3溶液和稀硝酸 产生白色沉淀，沉淀不消失 产生白色沉淀；再向试管中滴加几滴2 mol·L-1硝酸并振荡，一支试管中的沉淀溶解，有气泡产生，溶液上方出现出红棕色气体
1%酚酞溶液  无现象 溶液变浅红色
pH试纸  溶液的pH值为5-6，（溶空气中的CO2） 溶液的pH值为8-9
2 mol·L-1 H2SO4溶液 无现象 溶液呈浅蓝色；放置一会后，试管内液面上方有红棕色气体产生，且能嗅到刺激性气味。
0.01mol·L-1 KMnO4溶液 KMnO4溶液紫色不变色 KMnO4溶液由紫色褪去
0.1mol·L-1 KI淀粉 没有明显现象 溶液由无色变成棕黄色或更深；再滴加2滴2 mol·L-1硫酸和2滴2%淀粉溶液，溶液由棕黄色变为蓝黑色
加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液 后无明显现象 溶液变为黄色
…… …… ……
 （2）比较的注意事项：
 一要正确选择比较对象。比较法在化学学习过程中的应用虽然很广泛，但是不是任何两个事物都可以拿来作比较，比较的对象要具备可比性，只有对象的同一方面相对应的属性才能加以比较，否则不具有可比性。
 二要明确比较的目标。在运用比较法时，不能漫无边际，面面俱到，而应根据学习的目标和要求来确定比较的方面，有针对性。[7]
 三要深入比较。比较的目的不仅是要明确比较对象之间的异同点，还要理解存在异、同的原因，或揭示出比较中展现的规律。
2.2.3扩展与引申
 扩展，为“扩充，展开”之意，而引申则可理解为“引导，深化”。扩展与引申，也就是对新知识扩展和深化理解的过程。
 扩展与引申的作用：①加深对知识的印象和理解。②丰富知识的内容。③有助于知识的准确应用。
 （1）何时采用扩展与引申方法
 化学概念是反映物质及其变化的本质特征的思维形式，它是用简炼语言进行的高度概括，具有高度的科学性和完整性。通过扩展与引申明确概念的内涵与外延，是正确思维的要素，也是判断和推理的基础。化学原理是指运用化学概念作出的基本判断推理等，化学的基本定律、基本规律、基本观点等。从化学原理出发，进行扩展与引申，可以得到各种具体的判断、命题和指导实践的规则。
 比如在《食醋总酸含量的测定》课题中，为何选择酚酞作为NaOH标准溶液滴定食醋的指示剂，学生在理解选择依据后→教师可引导学生思考如果用盐酸溶液滴定稀氨水，最好选择什么指示剂？终点如何判断？→如果用碘水滴定Vc溶液，如何选择指示剂？终点如何判断？→如果用KMnO4溶液滴定甲醛溶液，又如何选择指示剂？终点如何判断？
 通过不断地加深扩展与引申，加深学生对滴定终点指示剂的选择方法的掌握和准确的描述滴定终点现象。
 （2）扩展与引申的注意事项
 对知识扩展与引申的水平很大程度上取决于背景知识的广阔与应用。背景知识越丰富，则运用其所作扩展与引申的可能性就越大；若能迅速灵活地与已有知识背景联系起来，其扩展与引申的可能性也会越大。因此，在日常学习和生活中，我们要多观察、思考、积累，不断扩大自己的知识库，同时，也要适时运用相关知识来理解新知识、解决新问题，增强知识的灵活性。
2.2.4先行组织者

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