迁移法在初高中化学衔接教学中的应用尝试

霍玉坚

当今,高中化学新课程改革已全面展开。在化学课程改革中,许多一线的化学老师都说化学很难教,尤其是在高一阶段,因学生原有初中的化学基础与高中将要学的化学知识相差太远,落差很大,老师教得很辛苦,学生学得也很辛苦。笔者本人也亲临过新课程改革带来的艰辛和快乐,但总的认为,如果我们在高一的化学教学中,如果能更多地从迁移的角度去进行教学设计,更多地考虑初高中的衔接问题,也许教得就没有那么多辛苦了。

一、恰当的时机运用迁移

在教育心理学中,迁移是指一种学习对另一种学习的影响,是学习者运用已有的认知结构,对新课题进行分析、概括,将知识从一个问题或情境中迁移到新问题或新情景中。

1.运用正迁移激发学习者的学习动机和兴趣

正迁移即一种学习对另一种学习起促进作用。即当前一个问题的解决有助于后一个问题的解决时就发生正迁移。如在备课铝的性质时,考虑学生原有的基础与能力:铝是一种活泼的金属,能与氧气、与酸及一些可溶性的盐发生化学反应,这在初中的化学学习中就已经掌握。在此基础上学习铝和氢氧化钠溶液的反应。又例如:在“物质的量”教学的备课中设计如下教学过程:提问:C+O²=CO²表示什么意义?

学生一:一个碳原子和一个氧分子在点燃的条件下生成一个二氧化碳分子。(初中化学知识)

学生二:表示12g碳和32g氧气在点燃的条件下反应生成44g二氧化碳。(初中化学知识)

追问:回答得很好,大家初中的化学学得不错,可是大家有没有想过,一个碳原子和一个氧分子生成一个二氧化碳分子与12g碳和32g氧气生成44g二氧化碳之间有没有什么相互关系呢?……微观粒子与宏观物质之间一定存在着某种内在联系,如何把微观的粒子与宏观的物质联系起来呢?我们需要在其中搭一座桥,即我们今天要学习的一个新的物理量——物质的量……

逆向迁移是指后继学习对先前学习的影响。通过逆向迁移让学生感到新知识的学习可以巩固旧知识,从而有了新知识有用的非同一般的感觉,并将高中学习与初中学习紧紧地联系在一起,进而体会到学习化学的兴趣和价值。如在原电池的教学中,当探究、总结出了原电池的相关原理后,及时提问:实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气,通常会加入少量硫酸铜,你能说明其中的原理吗?

2.在不同的情境中运用低路迁移和高路迁移,提高学生的学习水平,发展学生的概括能力。使学生学会如何思考和怎样思考问题,使学生学会学习

低路迁移的发生是自然的、自动化的。一个非常熟练的技能从一种情境迁移至另一种情境时,通常不需要思维或者只需要很少的思维,这时就发生了低路迁移。例如,在“镁的提取”中设计如下:[讨论]①如何实现Mg²⁺的富集和分离?讲述:可以加入一种试剂使Mg²⁺沉淀(初中化学知识)。②是不是直接往海水中加沉淀剂?讲述:不是,因为海水中的Mg²⁺的浓度很小,直接加沉淀剂不利于Mg²⁺的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂。③如何由贝壳制得氢氧化钙(初中化学知识)?讲述:贝壳(CaCO₃)→CaO→Ca(OH)₂。④请设计由Mg(OH)₂到Mg的可能途径。并思考下面问题:1如何制得无水MgCl₂?2由MgCl2到Mg究竟用还原法还是电解法好?

高路迁移需要有意识地将某种情境中学到的抽象知识应用于另一种情境。为了能发生高路迁移,应该对那些需要发生的原理有一个抽象的概括。如同素异形体的教学:

[导入]我们知道物质的构成、原子和元素等概念,这里有三个问题,请大家思考与交流。

[投影]你认为原子的种类多,还是元素的种类多?你认为元素的种类多,还是物质的种类多(初中化学知识)?结合生活中的实例,你认为同种元素可以形成不同的物质吗?设计意图:有意识地将某种情境中学到的抽象知识应用于另一种情境从而形成同素异形现象和同素异形体的概念。

二、避免负迁移,使学生牢固地,熟练地掌握基础知识、基本技能。突出概念和原理的教学,塑造学生良好的知识结构

负迁移是指一种学习对另一种学习起干扰或抑制作用。即前一个问题的解决阻碍了后一个问题的解决时,就发生了负迁移。在高一的化学教学中常存在以下几种情况:

1.概念不清,相互干扰,引起负迁移

如在物质的量的浓度教学时,学生错误地认为物质的量的浓度就是初中所学的溶质的质量分数,因此可以先进行情景设计:许多化学反应是在溶液中进行的,在生产和科学研究中经常要对溶液进行定量分析。初中化学中学习过溶液的质量分数,溶液的质量分数是一个表示溶液组成中质量关系的物理量,但在化学研究中常常更需要一个可以直接计算溶质的物质的量的物理量。请学生设想怎样来建立这个物理量,并能实现溶液体积和溶质物质的量之间的换算?学生类比到溶液的质量分数,就可以给出该物理量的定义,再与课本中物质的量浓度的定义进行比较。得出清晰的物质的量浓度的概念:C_(B)=n_(B)/V(溶液)。

2.学习定势干扰,引起负迁移

例如,设NA代表阿伏加德罗常数,学生容易误认为常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NA。就是学习定势干扰,引起了负迁移。因此,在“物质的聚集状态”教学时,可进行初高中的衔接设计,先让学生回忆水汽化和结冰是物理变化还是化学变化,为什么?从而让学生明白微粒之间的间隙大小与温度、压强有关(主要是气体),再进行气体摩尔体积和标况下的气体摩尔体积的有关教学。

3.旧知识、旧经验干扰,引起负迁移

如在计算MnO2和浓盐酸制取氯气时,当4mol氯化氢被氧化,标准状况下生成的氯气的体积为多少?学生凭着以往的经验,容易将被氧化的4mol氯化氢理解为参加反应的氯化氢,导致错误答案为22.4L。因此,在“氧化还原反应”教学中设计对比物质的氧化性、还原性和物质的酸性(初中知识)的异同,举例用MnO2和浓盐酸制取氯气,浓盐酸起什么作用?

三、迁移中注意的几个方面

1.注意水平迁移和垂直迁移合理运用

垂直迁移是指学会了简单的事项,有助于连续的复杂事项的学习。水平迁移是指学会了一事项后,能平行的举一反三地转移到其他事项的学习。在不同的教学情景中,根据教学目标的三个维度的要求,灵活地运用水平迁移和垂直迁移,有助于学生空间思维水平和想象力的开发、提高。

2.注意迁移的富有意义性和编码特异性

不同的环境可能会促进也可能会阻碍我们提取信息的能力。比如说,学生们可能倾向于在原初条件相似的环境下进行学习的迁移,这种倾向被称作编码特性。有经验的教师会帮助学生克服这一现象,他们向学生说明如何在不同情境中迁移知识,并向学生提供许多实践的机会。这样教授新知识的方式有助于学生以后对这些知识更灵活的回忆。

3.信息的组织

学生将信息从一种情境向另一种情境迁移的可能性,有时会受到初次学习时信息的组织方式的影响,因此要注意初高中衔接时选择好情境,使之有利于正迁移的发生。

总之,新课程背景下,初高中化学的学习要求有很大的不同,就要求一线老师,充分挖掘学生原有的化学知识,尽可能多地使用迁移教学手段,使高中的教与学与初中的教与学有机融合,做到师生的和谐融洽相处。

参考文献:

1.胡志刚.教育时机论[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社,2003.8

2.张厚粲译.教育心理学[M].北京:中国轻工业出版社,2003.9

3.王祖浩.化学课程标准(实验)解读[M].湖北:湖北教育出版社,2003

作者单位:福建师范大学化学与材料学院