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学法指导:化学基本理论及其学习

来源:作者:张楠 点击:所属专题: 基本理论 学法指导
一、 关于化学基本理论 中学化学中的基础理论,是中学化学知识的重要组成部分,它对中学化学的学习起重要的指导作用。学好中学化学基础理论,对提高中学化学学习效果具有重要的作用。 从中学化学体系来看,中学化学基础理论内容很广。按照中学化学教学实际来分,中学化

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一、 关于化学基本理论

中学化学中的基础理论,是中学化学知识的重要组成部分,它对中学化学的学习起重要的指导作用。学好中学化学基础理论,对提高中学化学学习效果具有重要的作用。 从中学化学体系来看,中学化学基础理论内容很广。按照中学化学教学实际来分,中学化学基本理论包括以下四个部分的内容: 1、物质结构理论。该理论包含物质结构的四个方面知识——原子结构、分子结构、化学键和晶体结构。 2、元素周期律。该部分包括元素周期律和元素周期表两个部分内容。 以上两个部分构成中学化学知识的主线,是研究元素及其化合物的重要依据。 3、化学反应速率和化学平衡。它是研究可逆反应进行的规律,包含反应进程的快慢和完成程度以及影响反应速率和反应进行程度的影响因素等。 4、电解质溶液。这部分内容着重研究电解质的强弱、弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡以及影响平衡的规律,同时还设计电化学、中和滴定、胶体等部分的内容。

二、化学基础理论的学习 

根据现代学习理论,化学基础理论的学习也历经五个阶段: 感知(准备)阶段——归纳(或演绎)推理阶段——验证阶段——联系整合阶段——运用阶段。 在五个阶段过程中,它们有具有不同的功能和任务。

1、感知(准备)阶段:感知(如观察)有关典型的化学事实,或者温习相关知识并感知要解决的问题,从而为归纳(或演绎推理)作出准备。例如,在进行质量守恒定律的学习,学生在教师的提示下,明确“化学变化过程中反应物与生成物之间质量存在何种关系”的问题。正确的感知是进行学习的前提。

2、归纳(或演绎)推理阶段。在感知的基础上,通过对所感知的化学事实进行分析、归纳、综合,并应用能够化学概念概括化学事实,在假设并进行实验的基础上作出判断和推理,形成化学相关规律。由于已经明确要研究的问题,于是不同的人可能作出各种假设,如生成物的质量可能大于、等于或小于反应物的质量。在这一假设的知道下,学生进行相关实验的探究,并得到相应的实验结果。接下来就是对实验事实进行归纳处理,初步形成“化学反应中生成物的质量等于反应物质量”的观点。

 3、验证阶段。基于实践的特点,学生进行的实验总是有限的,所进行的归纳也是“不完全归纳”或者采用“减缩式”的演绎,因此所得出的观点不一定完善,还要进一步验证。因此,在感知的基础上,要进行验证。如在得出“化学反应中生成物的质量等于反应物质量”的结论后,应该选取相应的措施(如采用其他一些化学实验、参考被人的实验结果、根据老师的相关言语提示信息等)来进行验证,确保所的结论的正确性。

 4、联系整合阶段。这一阶段就是对所得的结论寻求理论支撑。即用有关知识解释、说明所得的结论,或者对所得的结论进行论证,或者研究所得结论的适用范围等。通过这一过程,将相关的化学概念和原理、原有的知识经验有机地融合起来。如质量守恒定律内容得出后,还要从化学反应的微观实质进行分析,明确化学反应知识微粒重组的过程,而这一过程,微粒的种类、数目和质量没有发生变化,从而得到质量守恒定律的理论支撑。

5、运用阶段。通过上述四个阶段的学习,已经系统的得出质量守恒定律。接下来的任务就是将所形成的化学原理(相关的化学规则)应用与解决问题之中。通过运用,进一步明确原理的内涵、适用条件和使用注意事项。这一操作不仅能够使化学原理得到进一步的检验,而且能够使有关内容进一步丰富、巩固与发展。

三、化学理论学习注意事项
        根据化学理论学习过程不同阶段的功能和任务,在化学理论学习时,要注意以下几个问题:

1、做好实验,得出化学理论知识 

中学化学基础理论是在实验探究的基础上得到的,因此在学习过程中要明确实验的作用。如质量守恒定律的学习,它是建立在对几个实验探究的基础上形成的;又如元素周期律的学习,也是建立在对一些典型元素及其化合物实验研究的基础上得出的,所以,做好相关的实验、认真进行实验探究,是学习化学基础理论关键的一环。在实验开展过程中,要注意实验条件的选择、控制与调整(如反应温度、溶液pH控制、试剂的选择、浓度的调整等);同时做好实验现象的记录、实验事实的处理,并抓住事物的本质,通过严密的逻辑推理、科学的预测和验证,从而得出科学、准确的理论知识。

2、重视类比,抓住化学理论内涵 

在所学的化学基础理论之间,有的“同类”,有的“对立”,学习时要善于挖掘,从“同类”中抓“异”、在“对立”中求“同”。例如,化学体系中的四类平衡:溶解平衡、化学平衡、电离平衡和水解平衡,它们都属于“同类”,共同点表现为:动(动态平衡,受外界条件的影响)、等(正、逆反应的速率相等)、定(体系中的组成保持一定)、变(因外界条件改变而改变)等。虽然它们存在本质属性上的相同,但是它们之间也存在一定的差异,表现为:研究的对象不同,分别为宏观物质(固体、液体或气体)、可逆的化学反应、若电解质以及能水解的盐类,侧重点是不同的。又如,“氧化与还原”、“原电池与电解池”等,它们相互间属于“对立”的,在研究是,不仅要明确它们的差异,而且要研究它们的共同之处。象“原电池”和“电解池”,它们在构造、工作原理、电极名称与反应、电解质溶液和能量转化上都是不同甚至是对立的,学习时要善于比较;但仅此不够,还有明确它们的“同”——都发生氧化还原反应,所发生的反应都要遵循氧化还原有关规律等。只有重视类比,善于对比异同,才能更好地解释有关原理的内涵,把握起外延等。 

3、联系归纳,构建理论知识体系 

由于知识水平的阶段性和认知发展的渐进性,对某一理论的学习总是循序渐进的、分布深化的,这就决定了教材对化学理论知识安排以及学习的阶段性。这就要求学习过程中,随着学习的深入,要不断总结、归纳、完善所学的化学理论,从而构建系统的化学理论体系。如氧化还原反应的学习,贯穿了整个中学化学阶段。随着学习的深入,不仅要求对氧化还原反应的实质,而且要求掌握有关氧化还原反应的规律,并从定量的角度来认识。此外,氧化还原的学习还将从无机发展到有机。因此,随着学习的进行,要对该部分内容进行归纳总结。又如,电化学是氧化还原反应的一个分支,安排在高中后阶段学习,这也要求学习时,把这一知识纳入氧化还原反应理论体系之中。 

4、学以致用,促理论理解的深化 

化学基础理论的建立,总是为解决化学现象或预测化学变化规律的,因此,在理论知识学习时,要经常从化学理论的视角去分析、解释、预测或说明某些事实、现象与问题。这样不仅能增强对原理的理解、培养学习兴趣,而且对发挥理论指导作用、提高学习效果很有帮助。如学习物质结构理论之后,就要善于经常用相关原理分析物质的性质、制法和用途等;从而有效地构建化学知识网络、提高学习效率、深化对理论的认识。

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