内容摘要:化学竞赛辅导应该重视学生化学自学能力的培养。竞赛辅导中培养学生的自学能力是很有必要,同时竞赛辅导过程中本身又促进了学生自学能力的形成。本文主要讲了化学竞赛辅导对阅读能力的培养、思维能力的培养、实验能力的培养。
关键词:化学竞赛辅导 自学能力 阅读能力 思维能力 实验能力
在升学率普遍提高的今天,各重点中学之间的竞争已经从升学率的竞争转移到了学科竞赛上的竞争。我省的化学竞赛在各重点学校之间的竞争尤其激烈,获奖的学生可以说是遍地开花,而不是象某些省份集中在某几个竞赛大户。我校从95年建校就开始重视学科竞赛,在学科竞赛方面也取得了一定的成绩。尤其是化学竞赛,建校10年已经连续8年获得了浙江省化学竞赛集体优胜奖,连续3年有学生参加全国化学竞赛暨冬令营比赛,2人获得全国一等奖(浙江省第一名),并都入选国家集训队,1人获得了全国二等奖。今年又有1名同学被入选省队,将参加明年在上海复旦大学举办的冬令营比赛。化学竞赛成绩的突出,是和化学竞赛辅导老师对学生的化学自学能力的培养离不开的。没有良好的化学自学能力,学生不可能在两年的时间内学习完竞赛大纲要求的全部中学化学知识和部分大学低年级化学知识。下面我结合自己的化学竞赛辅导的经验,谈谈化学竞赛与化学自学能力的培养。
一、竞赛辅导中培养学生自学能力的必要性
化学自学能力是在没有教师直接作用的条件下,独立地学习化学的能力。化学自学能力是一种综合性的能力。除了包括注意力、感知能力、记忆能力、思维能力、想象能力、语言表达能力、操作能力、学习适应能力和自控能力等一般学习能力的基本要素,以及包括化学观察能力、化学实验能力、化学思维能力等特殊学习能力以外,化学自学能力还包括化学阅读能力、化学语言能力(化学语言理解和表达能力)和学习元认知能力等重要成分[1]。
全国中学生化学竞赛要求明确指出:全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习,是一种课外活动。大纲对参加化学竞赛的学生的知识准备做了详尽的要求。要求学生了解和掌握包括具有高中文化程度的公民的常识以及高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容(包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等)。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作了适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点[2]。时间短,知识多,指导老师的讲授不可能面面俱到,而且可以说指导老师不可能全部懂得化学竞赛要求的知识内容。学生没有特别好的自学能力和自学的习惯,竞赛是不可能出成绩的。所以在化学竞赛辅导过程中,辅导教师应重视对学生的阅读能力,思维能力,实验操作能力等的培养。
二、化学自学能力培养的方法和措施
1.化学阅读能力的培养
化学阅读能力是感知、理解、掌握、贮存由化学符号系统(包括化学符号、术语和文字)表达的化学知识经验的过程,是学习者用已有的化学认知结构同化,顺应新知识、构建新认知结构的过程。阅读理解过程包括知觉、注意、推理、假设等多种认知活动,是一种复杂的、以心智活动为主的过程。
长期的单纯接受教师传授知识为主的学习方式,已经使得学生习惯性的、理所当然的依赖老师,上课记笔记,回家复习笔记已经成为学生学习的主旋律。这种学习方式抹杀了学生的创新意识,也无法适应竞赛要求。化学竞赛要求学生的知识面广,对新科技,新知识能及时的了解,对发生的重大社会新闻有所了解。竞赛辅导教师也没有时间和精力去把竞赛要求的知识在上课时全部灌输给学生。阅读成了学生获取知识信息的主渠道,通过阅读可让学生掌握上课无法接受到的知识。只有了解和掌握了广博的知识,包括化学知识,其他学科的知识,以及生活常识,才能轻松应付高水平的化学竞赛。
① 阅读教科书籍
教科书本身就是一个很好的阅读对象,特别是大学教材。教师首先要引导学生充分利用教科书,并确确实实用好这些书,既要把一本书读厚,又要把一本书读薄。“读厚”即培养学生发散思维能力,多问为什么,大量查阅课外资料,学习书本延伸出去的知识,拓宽知识面,阅读大学教材时应时刻和中学化学知识联系,看是否能找到中学知识的“影子”,没有联系的知识是否能自己创造一个假定的理论进行解释?“读薄”即培养学生有重点的学习,学会知识的归纳整理以及知识的迁移。阅读时首先要明确学习目标,为提高自学效率,最好在教师指导下编拟自学提纲,进行目标自学。自学提纲要按知识要点,掌握知识应达到的程度,运用该知识要解决的问题和学生学习层次进行编写。其次就是阅读。教师应重点培养学生阅读技能,提高阅读能力。阅读技能是指完成阅读任务的活动方式,又是掌握知识到形成发展能力之间的中间环节,提高阅读技能对阅读能力的提高有着重要的促进作用。在化学阅读中可分粗读、精读、复习阅读、实验装置图和化学图表阅读,教师在教学中应教会学生根据阅读内容和要求采取不同的阅读方式,根据预习提纲,引导学生在一定时间里完成阅读内容,找出知识要点,并做好笔记。精读则是对阅读内容作出深刻的理解,记住必要的知识,并能再现原有相关知识。阅读实验装置图和化学图表是化学阅读中具有鲜明学科特色的内容,在教学上可通过识图、辨图、改图、说图、选图、释图等多种手段加强练习,提高学生阅读实验装置图的技能。化学竞赛中经常考查图象的分析处理,所以在辅导过程中特别要重视对课本中图象的分析,理解。然后是思,就是思考。通过阅读获得信息、新知识,要经过大脑加工吸收过来,才能转化为化学知识的构成部分,这个过程思维起了主要的制约作用。吸取新信息,对新信息的理解、接受、消化、新知识与原有知识的组合延伸,思维占有核心地位,而自学能力是思维能力更深层次的体现。在阅读时可结合思考自学提纲中提出的问题,同一问题还可以从多个角度进行思考,如学习新知识需要的知识基础是什么,新旧知识之间有哪些联系,对一些相近的知识还要注意比较异同点,在学习中要保持勤思考、善思考的好习惯,才能提高学习效率。再次是录,就是记录摘要。阅读新教材,学习新知识,只看还不行,经过阅读、思考后,还要整理,用自己的语言、文字、符号记录下来,整理和记录过程是加深对新信息、新知识的记忆和理解,还能提高归纳表达能力。自学过程中要将学过的知识网络,图表通过整理,使知识形成条理,易于记忆、理解、运用。我在辅导学生竞赛前一般要求准备几本笔记本,边阅读课本边记载重点,难点,自行推导课本中的公式,原理,以便复习。最后是练,就是练习。练习的目的是检查和巩固自学的效果,练习是对新知识的运用,在练习中可以加深对知识的理解和巩固,发现缺陷和存在的问题,以便有针对性地再阅读教材、资料,使存在的问题得以解决。练习的题在精而不在多,应围绕重点内容进行训练,所选的习题要有代表性,难度由浅入深,循序渐进。
②阅读化学课外读物
在化学竞赛辅导过程中,还应该培养学生阅读化学课外读物的好习惯。特别是阅读一些知名的化学期刊,例如《化学教育》、《化学教学》、《中学化学教学参考》等。重点浏览杂志上的新知识介绍、化学与社会、化学实验改进、习题的不同解法、对理论的不同理解等栏目。这样可以开阔学生的视野,让学生掌握到最前沿的化学知识。我在化学竞赛辅导过程中,订阅了大量的化学杂志,自己阅读之后,挑选好的文章,介绍给学生传阅。这样既增强学生学习化学的兴趣,同时让他们了解了从中学课本无法学到的知识。
③阅读网上信息
网上信息与化学课外读物有着异曲同工之妙用。当今时代,科学技术、新发明、新创造、新技术、新信息层出不穷、日新月异。网上查询具有更方便、更准确、更快捷的速度,许多问题在这里都能得到最及时的解答。在竞赛辅导的过程中,经常有学生问的问题老师无法回答,大学教科书上又找不到,图书馆的资料又有限。上网是最好的,最快的方法。例如晶体的结构、分子的结构用“一搜”的图片搜索很好,化合物的熔沸点数据在专门的化学网站上可查到。还有一些英文网站可阅读一些最新的科技知识。例如2004年全国化学竞赛(省级赛区)中关于聚合氮气的题,试卷出来后,我在网上查找,中文网站上没有,只有在输入英文polynitrogen 才在一个英文网站上找到。至此,我都是教学生在这个英文网站上了解最新的化学研究成果。还例如:有学生问CO2分子中为什么是两个П43,而不是一个П33,一个П53。我找了很多资料,最后在网上看到一个课件中,知道是用分子轨道理论计算两种情况的键级可比较出两个П43更稳定。
2.化学思维能力的培养
在化学知识的掌握过程中,逐步形成了以关于物质组成、结构、性质、变化的概念、定律、原理等来间接、概括地反映化学事物、独具特色的一类思维活动,即化学思维活动。化学思维能力是在对化学事物的感觉、知觉、表象基础上,间接地概括地认识物质及其组成、结构、性质和相互转化、以及运用获得的化学知识经验来构思、拟订化学实践计划、方案的能力。
① 培养学生思维的广阔性和深刻性
思维的广阔性是指思维发挥作用的广阔程度。它表现在一个人全面的看问题,善于着眼于事物之间多方面的联系,从多方面找出问题的本质。为此就要引导学生从多方面去分析和理解问题。例如:共价键有极性键和非极性键,那么键的极性和化合价之间有没有联系?我们知道,键的极性的形成是由于共用电子对的偏移或者电子的完全得失造成的,离子键都是极性的,离子键的极性肯定大于共价键的极性。而化合价的形成同样也是由于电子的偏移造成的,两者之间肯定存在联系。我们看两个例子Na2O2、CaC2。氧原子和碳原子为什么是-1价?这是因为O-O之间存在一个非极性键,C-C之间存在三个非极性键。形成非极性键的共用电子对不偏移,对化合价没有贡献。所以O“损失”了一价,C“损失”了三价。同样我们可以从元素的化合价判断同种原子之间是否存在共价键,存在多少。例如Mg2N3中N原子是-3价,故不存在N-N非极性键。
思维的深刻性是指思维的抽象程度,逻辑水平以及思维活动的深度。它集中表现为抓住事物的本质和规律,能深刻的理解概念和深入的思考问题,善于从纷繁复杂的表面现象中发现最本质的问题。例如:我们在讲摩尔质量的概念时,学生对于摩尔质量在数值上等于化学式量记得很清楚。殊不知,这个推导出来的知识害苦了我们。当原子量的标准减小1倍,变为12C质量的1/24时,化学式量变为原来的两倍。摩尔质量如何变化?不变!摩尔质量是指一摩尔物质的质量,单位是g/mol。而一摩尔物质含有NA个物质的微粒,只要NA的值不变,摩尔质量的数值就不变。学习概念时我们应从“源头”开始,真正理解它的含义。而不能断章取义,记住大量推论了事。
② 培养学生思维的独立性和批判性
思维的独立性是指完成思维活动的内容、途径和方法的独立程度,它集中表现为善于独立思考,喜欢打破砂锅问到底,善于探究寻求答案,并有自己独到的见解。
思维的批判性是指思维活动中的独立分析和批判的程度。它集中表现为有自己的独立见解,具有明辨是非,正确评价他人与自己的思维和行为的能力。行为心理学告诉我们,人在与失误作斗争并取得胜利的过程中,思维的批判性品质能得到极大地提高。思维的独立性和批判性是相互联系的。只有具备独立的见解才能进行批判,才能对事物作出正确的判断。例如:判断非极性键的依据是形成共价键的双方原子是否属于同种元素,若元素相同,则为非极性键,若元素不同,则为极性键。换句话说,非极性键的共用电子对不发生偏移。但有的学生就问,乙醇CH3CH2OH中C-C键是非极性键吗?元素是同种元素,但是两个碳原子不相同,一个接了3个氢,一个接了2个氢和一个羟基。C-C的电子云肯定偏向接羟基的碳原子。应该是极性键!
③ 培养学生思维的严密性