化学事实性知识的教学策略

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化学事实性知识的教学策略

化学事实性知识是指与物质的性质密切相关，反映物质的存在、制法、保存和用途等多方面的元素化合物知识以及有机化合物知识，它是学生学习其他化学知识的基础。在义务教育初中化学课程中研究的化学事实性知识主要包括：地球周围的空气，水与常见的溶液，金属与金属矿物，生活中常见的化合物。

根据化学事实性知识涉及的元素及其化合物种类繁多，内容零散庞杂，学生“易学难记”的特点，有效地学习化学事实性知识可以采用的策略有多感官协同策略、联系—预测策略、知识结构化策略等。

1.多感官协同策略

【案例呈现】过氧化氢分解反应的学习策略

过氧化氢(h2o2)在二氧化锰(mno2)做催化剂的条件下发生分解反应，生成水(h2o)和氧气(o2)，化学方程式为2h2o2〖fy（=〗mno2[fy)] 2h2o+o2↑，这是制取氧气的重要方法。对于这一事实性知识的学习，可以采取下列不同的学习策略：

策略1学生阅读教材内容或听教师讲授，记住教材中有关该化学反应的实验描述、结论，化学方程式，以及催化剂的性质和作用；

策略2学生观察教师的演示实验，分析过氧化氢分解反应的实验现象，在教师的引导下得出实验结论，写出反应的化学方程式，记忆催化剂的性质和作用；

策略3学生亲自完成氧化氢分解反应的化学实验，通过自己的操作、观察和思考获得有关的实验结论，掌握反应的化学方程式，理解记忆催化剂的性质和作用；

策略4学生首先观察氧化氢分解反应的实验现象；然后猜测不加二氧化锰的实验现象，即提出假说；最后学生运用已有的知识设计实验方案，收集证据，验证假说，从而获得正确的实验结论。

上述四种策略中，第1种策略，学生只是听或看，获得信息的途径单一，对事实和结论难以留下深刻的印象；第2种策略，学生通过观察具体实验，获得生动、鲜活的印象，抽象的结论与具体的形象相结合能加深学生对化学反应的记忆；第3种策略，学生亲自完成实验，手脑并用，多种感官参与，获得的知识既鲜活又深刻，提高了记忆的效率；第4种策略，学生思维的参与更深刻更生动，通过亲身经历和体验科学探究过程，使结论的获得与具体的情景、过程有机结合，增进了学生对知识的记忆和理解。

理学研究表明，学习者接受外界信息时所参与的感觉器官的不同，对信息的保持率也有差异；让多种感官参与学习，能加深大脑的印象，可以在大脑中留下更多的回忆线索，从而提高记忆的效率。因此，对事实性知识的学习，要充分调动各种感官，通过耳、口、眼等多种感官的协同活动，全面观察和体验物质的现象及其变化过程，从而加深对知识的理解和掌握程度。

在运用多种感官协同策略进行学习时，不能仅仅停留在简单的听、看等层面上，而应该做到：

(1)要善于观察，将所学内容与身边的事物或现象联系起来，以加深记忆；

(2)要勤于动手，尽量创造条件自己动手做实验，既可以利用实验室进行实验，还可以开展家庭小实验、课外实验等，通过做实验来学习化学；

(3)要善于思考，看、做等的最终目的是形成对知识的理解和把握，而不是单纯欣赏，所以无论是在观察，还是操作的过程中，都要积极动脑思考，将实验、观察与思维三者有机地结合起来，使枯燥的事实性知识的学习变得生动深刻，增进记忆。

2.联系—预测策略

【案例呈现】

预测1已知金刚石和石墨都是由碳原子组成的，根据物质的组成决定物质的化学性质，金刚石和石墨的化学性质相同；

预测2已知氢氧化钾是一种碱，根据碱的通性，氢氧化钾溶液能使紫色石蕊试液变蓝，使无色酚酞试液变红色；

预测3已知co和h2具有还原性，co可以还原cuo，可预测h2也可以还原cuo。

本案例的共同点是学生联系旧知，通过类比预测物质的性质。

化学事实性知识内容虽然相对庞杂，但它们之间也存在着一定的内在联系。这种联系表现在：一是事实性知识与理论性知识联系紧密，是理论性知识的具体体现；二是事实性知识与学生已有的知识经验相联系；三是事实性知识之间存在互相联系。所以，在学习事实性知识时，可以根据这些联系作出大胆的预测，从而建立起知识之间的意义建构。

联系—预测策略是指学生在学习化学事实性知识时，有意识地抓住其与理论性知识、学生已有知识经验的联系以及物质性质之间的内在联系，并以这些联系为依据对要学习的物质的一系列性质先作出自己的预测。

在应用联想—预测策略时，须要注意以下问题：

(1)要做到尽可能多方面多角度联系，大胆预测；

(2)要保证预测有理有据，而不是无根据地胡乱猜测；

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(3)也是很重要的一点，预测不是目的，只有将预测结果与正确结果进行比较，找出差异，并针对差异进一步深入学习，才能达到目的。

3.知识结构化策略

【案例呈现】

在学完第六单元“碳和碳的化合物”时，为了使零散的知识系统化，学生可以构建知识网络图，如下图：

图3-6“碳和碳的化合物”的知识结构图

这是一个广大师生都熟习且广泛应用的关于碳及其化合物的知识网络图。

知识结构化策略是指将事实性知识按照一定的线索进行归类、整理，使零散、孤立的知识变为彼此间相互联系的整体，形成一个系统化、结构化的知识网络结构。

现代认知心理学普遍认为，知识结构的形式是产生广泛迁移的基础。在化学学习中，除了要揭示知识之间的联系外，更重要的是要有意识地将所学知识进行归纳总结，从而形成知识体系。经过结构化组织的材料往往给人一种形象直观、简明扼要的感觉，有利于一目了然地把握知识之间的复杂关系或内在联系。它储存在头脑中，犹如图书馆经过编码的书，可“信手拿来”，减轻学生的记忆负担，提高解决问题的效率和能力。

化学事实性知识的学习策略2017-05-12 14:33 | #2楼

化学事实性知识主要是指有关物质的知识，具体包括反映物质性质、用途、制法等元素化合物知识和一些与社会生产、生活实际密切联系的化学知识。如果把认知领域的化学知识“划分为物质知识、方法知识和观念知识三大类”，那么，物质知识（也就是事实性知识）就“是整个学科知识的基础，也是方法知识和观念知识的载体”[1]。在现行高中化学课程体系中，化学事实性知识主要集中在《化学1》模块，由于化学事实性知识能为化学基本概念和基本原理的学习提供大量的感性认识材料，所以这些知识不仅能使《化学1》中化学实验的基本方法、离子反应和氧化还原反应、物质的分类、各类物质的通性等知识获得具体应用和进一步深化，而且还能为《化学2》以及后续选修模块的学习奠定基础。

“学习策略是学习者根据学习情境的特点和变化而采用的达到一种或多种学习目标的学习方式”[2]。每一项学习都有相应的方式，每一项学习的策略也就不尽相同。由于化学事实性知识具有零散、不便记忆和实际应用时无从下手等特点，如果学生在学习这部分知识时学习策略使用不当，极易造成一听就懂、一学就忘、一做就错的结果。所以，教师在教学中要有意识地运用学习理论组织教学，引导学生在学习事实性知识时运用恰当的学习策略，以构建和完善事实性知识的结构，并提高运用化学事实性知识分析问题和解决问题的能力。实践表明，主要有精加工策略、组织策略和元认知策略。

一、精加工策略

精加工策略是一种深层加工策略。精加工策略一方面能够使新知识与已有知识取得联系，增进对新知识的理解；另一方面经精加工的信息进入已有知识网络中，在以后需要唤起时易于检索，即便直接检索困难，也能够通过知识网络间接推导出来[3]。如果让学生将知识简单地储藏式地装进大脑这个“仓库”，随着“仓库”内东西不断的增加和时间的推移，“仓库”就会逐渐退化为“垃圾场”，能够从其中提取匹配的有用的知识不是越来越多，而是越来越少。因此，决不能让学生沦为知识的简单保管者，必须教会学生将知识进行一定的加工，让他们在接受知识的同时去感悟这些知识的产生和发展过程，促进他们在接受知识的同时进行适度的思维建构。只有这样，学生才能将知识放入大脑这个“仓库”相应的“货架”上，以便于快捷地提取和运用。就化学事实性知识而言，精加工策略通常包括类比、比较、质疑等几种情况。

1.类比。

类比就是根据两个（或两类）研究对象在一些属性上相同或相似而推出它们在其他属性上的相同或相似，是由个别到个别（或一般到一般）的思维方法。如关于钠的氧化物的学习可以设计成下列程序：（1）由氧化钙与水和二氧化碳的反应，推断出氧化钠能与水和二氧化碳反应的性质；（2）比较过氧化钠和氧化钠的组成，提出过氧化钠也能与水和二氧化碳反应，但反应产物可能有所差异的假设；（3）将少量水滴入盛有过氧化钠粉末的试管中，有能使带火星的木条复燃的无色气体产生，把试管中的反应混合物用水稀释，滴入酚酞试液，溶液呈红色；（4）得出过氧化钠能与水反应的结论，并书写反应的方程式；（5）比较过氧化钠和氧化钠与水反应产物的异同，提出过氧化钠也能与二氧化碳发生反应，反应产物为碳酸钠和氧气的假说；（6）在图1装置的u型管中相应位置装入少量大理石、玻璃棉和过氧化钠，然后通过分液漏斗向u型管中注入少量稀盐酸，片刻后带火星的木条在u型管的右管口能够复燃；（7）得出过氧化钠能与二氧化碳反应的结论，并书写反应的方程式[4]。过程中通过氧化钠与氧化钙、过氧化钠与氧化钠的类比，学生以已知知识为基础认识了氧化钠和过氧化钠的性质，并且能充分认识过氧化钠与氧化钠性质的差异。

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2.比较。

比较就是将两种或两种以上的易混淆的知识或者概念进行比较分析，找出两者之间的差异，以揭示事物的本质。例如在学习物质漂白原理时，可以让学生对不同物质进行不同层次的比较分析。干燥的氯气是否具有漂白性？为什么干燥的氯气能使湿润的有色布条褪色？对于二氧化硫、双氧水、次氯酸等物质的漂白性，到底谁是氧化性引起的永久性漂白，谁是结合成不稳定无色物质引起的暂时性漂白？将二氧化硫通入溴水或高锰酸钾溶液中，两溶液退色是不是属于二氧化硫的漂白性？在这样的比较过程中让学生透过现象看本质，便于他们掌握不同漂白性物质的性质。再如在几种重要的金属化合物一节，教材按钠、铝、铁的顺序介绍了有关金属的重要化合物。在学习这些化合物的过程中，可以让学生运用比较方法找出它们的异同，特别是铝的氧化物和氢氧化物的两性，它们有着与其他金属氧化物和氢氧化物所不同的性质，所以对铝的氧化物和氢氧化物的学习，一定要注意与其他化合物进行比较，这样不仅能够帮助学生了解有关物质的性质、制备和用途，而且还能在学生原有知识的基础上，对物质之间的转化和物质的分类形成更加全面和辩证的认识。为了便于直观表达，比较化学事实性知识时也经常运用列表的形式进行。如关于铁的氧化物的组成和性质，可以用表1的形式进行比较。另外，在探究物质性质的过程中运用的对照实验，实际也是基于比较的思想，对这类实验事实的加工处理更需要比较的方法，只有通过比较才能找出事实材料中的异同，并归纳概括出物质及其变化的特征和规律性。

表1 铁的氧化物性质的比较

3.质疑。

质疑有两方面的含义，一是追问“为什么”，二是用批判的眼光来看待事物。化学事实性知识学习过程中的质疑主要有以下几个途径：（1）通过演绎性思考进行质疑。演绎是对知识的一种推理方法，对演绎推理结论的确认过程就属于质疑。如苯酚和乙醇分子中的官能团都是羟基，无水乙醇能与金属钠反应产生氢气，苯酚是否也能与钠发生反应呢？（2）通过推广性思考进行质疑。推广主要是指对某些规律或结论运用范围的思考和确认，确认规律或结论的可行性也属于质疑。如在金属活动性顺序表中，越是排在后面的金属，其离子的氧化性越强，+2和+3两种价态的铁离子的氧化性都小于铜离子吗？（3）通过检讨性思考进行质疑。检讨性思考的轨迹主要是对某些实验原理、操作、结论以及解题方法等的反思，反思的过程也能进行有价值的质疑。如实验室制取二氧化碳、氢气、氯气等的装置有哪些不同？导致这些不同的原因是什么？通过追问“为什么”或用批判的眼光来看待事物，不仅能够深入理解相应的知识或概念，而且能使已有的知识更为缜密。　精加工策略是一种去粗取精、删繁就简、把握精髓的浓缩信息的方法。高中学生完全具备这样的能力水平，关键是教师如何促进或诱发学生主动积极地参与信息精加工，注重前后知识的衔接和联系，学会从化学的视角认识问题和分析问题，并在过程中丰富和完善自身的事实性知识。随着学生对课程内容的感悟及许多无法言传的体验领悟，事实性知识内容必然不断丰富、不断深入，各种精加工信息自然而然地深深印入学生的大脑，并长久保存。教师应该善于发现学生个体的信息加工偏爱方式并选择与之最匹配的精加工策略。尤其在应用时要注意学生的个体差异，对能力层次相对较高的学生可促使他们对精加工本身再编码，而对能力层次相对弱的学生，可提供精加工案例让他们模仿转化为自身能接受的精加工策略。

二、组织策略

组织策略就是整合所学新知识与新知识之间、新知识与旧知识之间的内在联系，构建新的知识结构[5]。组织策略也叫系统化编码策略。在学习过程中，表格、提纲、流程图、网络关系图等都可以实现系统化编码。但是，如果简单地将事实性知识归纳成各种图表和规律，这虽然在一定程度上方便了学生的学习，但常常会过分突出规律而犯以偏概全的错误，系统化编码还应将某些缺乏规律却非常重要的事实性知识以一定方式进行整合，只有这样在碰到带有综合性和复杂性的化学问题时才能提高学生的应变性和灵活性。

例如：物质的类别与性质有着一定的对应关系，在认识一种物质的同时将其进行科学归类，有助于对它的性质形成较深刻的记忆，而物质之间的可能转化关系，又是认识物质性质和将其科学归类的基础。在学习钠及其化合物的基础上，可以让每个学生按照自己的理解画出各自所知道的钠单质和一系列化合物之间的转化图，有学生按照单质、氧化物、氢氧化物、盐的顺序画出树状图，有学生以氧化钠为中心画出发散图，也有学生画出三角形图，等等，无论何种图形，学生已把相对零散的知识进行整理使之有序化。再如学习铝及其化合物，先让学生从“由铝土矿提取铝”的工业流程图中找出相应物质间的转化关系，将要学习的知识融合到生产实际中，再让学生体验化学知识在解决实际生产生活中问题的应用价值，更重要的是为了帮助学生把相对零散的知识整理成系统化、结构化的体系，可以提示学生按照单质、氧化物、氢氧化物、盐（铝盐和偏铝酸盐）的类别顺序总结铝及其化合物的性质和转化关系。学生在知识网络建构的基础上，更能吃透知识本身，便于学生的理解和实际运用，而对该学习策略的总结，还能促进学生在其他元素及其化合物知识学习中的迁移和运用，以便深刻领会认识元素化合物知识的一般思路，自主构建相应的知识体系。

总之，教师引导学生使用系统化编码策略，不仅能使学生掌握一些外显的学科知识，还能揭示内隐的相关科学方法和学科观念，提升学生的综合思维水平。当然，新知识必然是依附于原有基础知识而生长和发展的，学生必须学会不断的建构，才能使自己的事实性知识不断扩充和壮大。因此，不同的学生、不同的学习阶段系统化编码过程绝不是单一或唯一的，不同学生个体系统化编码策略可以具有丰富性和多样性的特点，只有让学生在自己的空间里实现认知结构的升迁，拓展思维的广度，才能真正诱发学生的发展性思维及创造性能力。

三、元认知策略

只有当外来的指导被学生接受并改变他们的信息加工过程时，才能真正改进学生的学习。而且事实性知识也需要通过一定量的练习才能作为一种综合能力迁移到与原先的学习任务不同的新任务中去。进行这样的学习，如果学生没有一定的自我监控和强烈的要求改进自身认知加工过程的愿望（即学习动机），是难以奏效的。元认知策略（自我监控策略）包括处理由疲劳、挫折、分心等的出现而产生的注意缺失的各种方式，形成一种适宜自身学习态度的各种技术，以及控制、调整和纠正正在操作过程中的基本策略的各种技能。它的作用主要是维持一种合适的内部心理状态，以保证基本策略有效地发挥作用。

学生在事实性知识学习过程中必须学会自我反思、自主质疑、自我检测、自我调控等一系列自我监控策略，及时发现知识掌握的漏洞和不足，同时在学习过程中不断发现知识间的联系和规律，只有在不断反思、不断质疑中才会将事实性知识内化为为我所用的知识。要鼓励学生的反思和质疑精神，并逐步引导学生反思和质疑的深度和广度，可以反思学习方式，也可反思思维模式，只有在这些自我监控策略的运用下，学生才敢于质疑书本、质疑权威，思维才会真正活跃。

四、自学策略

在学习策略学科化的要求下，教师往往只注重教与学的协同过程中学习策略的教学与指导，而忽略学生自学策略的培养。其实，在事实性知识的学习过程中，更应该让学生掌握获取知识的方式和技巧，让学生养成问题意识，并培养解决问题的能力。例如对于《用途广泛的金属材料》的学习，可以在课前拟定以下几个自学课题：日常生活中你知道哪些合金？它们都具有哪些用途？合金和金属相比有哪些特点？历史上合金的使用情况你知道哪些？如何对合金使用进行选择？举出一个合金的使用改变了你的生活或者改变了世界的实例。学生带着好奇、带着问题通过查阅资料、调查访问、实验探究等途径主动获取相关知识。当然，自学策略的应用绝不是无序的、盲目的。教师特别要在问题设计、自学引导、关键点拨、交流点评等方面下功夫。也可选择性地提供给学生一些阅读材料（所要学习和掌握的知识镶嵌在其中），教会学生在阅读素材的过程中发现问题。并与所学物质的性质联系起来，做出一定的猜想、假设，进而通过一些实验去探究、观察和分析，进一步得出结论。学生在教师的指导下有目的、有步骤、有方法地进行阅读和思考，逐步掌握自学方法，并将知识内容和自学模式拓展出去，体现更多的开放性，真正把学生培养成爱学习、会学习的人，发展学生终生学习的习惯。

运用学习策略是为了取得学习的高效率。事实性知识的学习绝不是简单地让学生去接受知识，去死记硬背，去机械训练，“授人以鱼”不如“授人以渔”，教师应充分发挥学生的主体品质，教会学生运用有效的学习策略，为将来的持续学习和科学素养的养成打下坚实的基础。

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