整体性思维在初中化学学习中运用概述

2022-03-17 00:46魏新华
数理化解题研究 2022年8期
关键词:能量化学探究

魏新华

(江苏省连云港市赣榆外国语学校 222100)

众所周知,整体式教学模式主要是针对于复杂的学习内容而提出来的有效的学习方法.这种教学模式能够将教学的主体素质与客观知识和技能进行充分融合,从而强调知识、技能和态度的多重因素,实现有效的协调,继而获得对复杂知识的掌握.在初中化学的学习过程当中,应用这种教学模式能够充分将知识技能给予更好的综合,从而有助于学生对于相关知识的吸收,相关人员应该对此给予足够重视.

1 整体性思维在初中化学解题中运用的重要意义

1.1 强化学生的主体意识

在传统的教学过程当中,学生更多都是被动式的听讲,教师对于相关的化学知识和相应的内容,结合书本教材进行简单讲解,这种教学方式让学生比较被动,而且长此以往很难对于化学知识进行系统性吸收.然而在整体性思维的培养过程当中,能够强化学生的视角,通过对整个教学内容系统性的展现,如从活动设计和课堂参与以及相应课后评价等方面,让学生能够有更多参与,发挥更多的主动性,避免了传统灌输性教学当中存在的不足,教师从主导者变成了辅助引导者,对于教学质量和教学节奏的提升具有重要意义.

1.2 有效地实现问题驱动

学生的学习欲望对于学习质量的提升有着显著意义,而且化学与生活密切相连,尤其是化学实验,学生对于化学知识的理解以及对于问题的探究都是非常重要的.在新的课程理念之下,强调学生通过体验式学习,强化整体的学习效果.因此,在整体性思维的运用过程当中,需要强化学生对于问题来龙去脉的理解,以及对具体的时间探究和理论分析,这样会使得课堂内容充实,学生在解决问题和投身于问题的分析过程当中时,也能够更好的启发性思维,学生在小组合作过程当中,也能够进一步提升整体的学习主动性.

1.3 培养学生的创新能力

在整体性思维培养的过程当中,学生能够从更多的视角关注到化学知识,并且对于问题进行更为深入的分析和探索.学生过去之所以对于化学没有更多的学习精神,一方面是由于教学活动安排不够,比较零散,而另一方面也是学生在学习过程当中参与性不足,所以对于很多问题更多偏向于照搬照抄,而没有知识的系统性构建.通过整体性思维的培养,无论是针对于知识的系统性讲解,还是针对于教师的引导教学中,学生能够在各知识之间的联系和架构当中找到更多的价值体现,这对于其素养的提升都是非常重要的.

2 整体性思维在初中化学解题中的运用策略

2.1 巧用整体性思维建立自身系统的内部结构

由于初中学生刚刚接触该学科,知识点繁琐,内容多样,常常让学生在处理和学习化学过程当中很难有获得感和掌控感,进而无法充分理解知识内部关系结构,而整体性思维的培养方法正好能够解决这一问题.例如,在学习化学反应的能量转化问题时,学生总是难以分清物质自身的内能转化以及物质热性之间的关系,其主要强调的是系统内的体系和系统外环境之间关系,因此可以将物质看成体系,体系之外就是它的外部环境,当反应释放能量给环境时,反应体系的能量就降低了,而环境的能量就会增加,这就是放热反应.而针对于反应物的能量降低时,可以将符号设为负符号,在这个学习过程当中,充分将这种体系与环境作为整体研究,有助于对于相关知识的分析.在此基础之上,可以研究经典变化,例如,考核学生知道哪些是吸收热量的反应,哪些是放热的反应,对学生可能提出的质疑,如钠原子变成钠离子之后的过程当中是吸收能量的,但离子的能量反而降低了,可以通过对于这个体系进行研究,分析到其中是电子得到了能量,因此剩余的钠离子能量降低.由此可以看到,这种系统性的思维,对于知识结构的整体构建是非常重要的,而且也能够帮助学生对于整个问题进行充分的认知,以这个化学反应为例来搭建完整的知识结构.再如,在化学反应当中可以从多角度认知化学反应,这些多角度包含物质变化能量、变化反应条件、反应类型、在社会当中的实际应用等.其次,要对于该反应中的化学知识进行具体的研究,例如,化学反应的研究涉及化学反应的速度、方向快慢以及在反应过程当中所发生的各种物质和能量的变化,从宏微观、定量和定性等诸多角度来对于该问题进行分析,实现运用整理性思维方式,以有助于对于问题进行有效的解决.

2.2 通过活动小组探究的方式研究化学反应的性质

小组合作探究的方式能够帮助学生建立合理的分工,而且不同学生在交流过程中也能够实现更多思想的交流,产生更多的灵感,创新能力和思维也能够得到显著加强,而且不同的学生在考虑问题时,其思维角度不同,那么,在合作交流中就能够不断取长补短,相互帮助,从而自身的思考能力和对问题的探究意识能够得到显著加强,对于问题的考虑也更加具有整体性和全面性.例如,在学习研究二氧化碳的性质实验室中,有些实验过程未必能够出现预期的反应现象,那么在此情况之下,学生常常会出现很多错误的推理.对于实验的操作和推理过程中的错误,有很大一部分是由于学生装置和操作不正规或者不规范所导致的,为此,教师要能够引导学生在小组合作探究时,积极对于其中所发生的各种可能性进行充分讨论,并结合实际,建立系统性思维,从知识结构和思维方法等方面顾及到整个化学反应过程当中所需要关注的问题,这样才能够避免学生在思维片面性中的局限,从而提高自身对于知识掌握的效果.

2.3 要充分注重知识的动态性和开放性

整体性思维的培养要能够不断进行多方面结合.要能够认识到这种整体性当中存在的动态变化,当外界条件发生变化时,整体的这种平衡也会发生转变.因此,在学习的过程当中,针对于某些实验不同的操作当中就会出现不同的结果,可以从不同的颜色反应程度,判断不同的条件干扰,对于整体知识所产生的变化.在学习过程当中,让学生能够运用这种整体性思维看待问题,要能够认识到在特定的环境之下,形成结果的原因及所产生的必要条件,进而能够认识到化学知识在学习过程当中要更加灵活,不能够死记硬背,要充分在掌握其基本性质时,能够结合外部环境对其进行灵活运用,这样才能够保证其对于知识的充分吸收.例如,不同浓度的酸、碱进行反应,在反应过程当中,还可以设定不同温度、催化剂条件等,控制唯一变量,对整体的反应观察反应效果,从对比实验中,让学生更加认识到在不断的因素调整过程中,对于整体环境的改变所带来的影响,从而引导学生学会观察整体性思维当中的动态元素.

2.4 要注意对整个知识进行项目式学习

学习过程也是主动探究的过程.因此,要想强化整体性思维的运用,就要从不同的层次来对于化学知识进行讲解,采取项目式学习的方法,即从事实、概念、方法和观念等诸多角度来实现具体的层次教学,对于提高学习能力有很大价值.例如,在学习“酸的通性”这一教学内容时,可以从事实性认知和概念性认识以及外化方法、内化观念等诸多角度展开相应知识.通过实质性认识,即使学生在认知结构当中具备基本常识,通过这种方式让学生进一步对生活中所熟悉的醋酸和柠檬酸等有一定的基本记忆与思维调动.这一方面与学生的生活经验有比较紧密的联系,另一方面是概念认知,其是对于相关关系、原理、定律理解的获取方式,在特定的情况下,通过动手实践操作来实现对于问题的验证,例如用pH试纸测定等相应的操作来实现对于知识的认识.最后是观念性认识,让学生能够对知识进行进一步地提炼和加以整理,进而通过酸的通性认识之后,让学生对于相关知识进行系统性的总结,认识到结构决定性质这一化学观念,从而建立学生后期的学习观念,为良好的学习习惯和学习思维的形成打下基础.

再如,可以从层次性的结构来对于酸的通性知识进行课程讲解,具体而言,教师可以在课堂上引出问题,请学生来找一找举例平时身边的酸的食物都在哪里,鼓励学生积极回答,其中可能会涉及到柠檬酸、醋酸、胃酸等,教师通过学生的这些回答,在其基础上进行合理的进一步提问,如请学生谈谈对于酸的认知和看法,学生通常会回答具有酸味、一定腐蚀性,pH都小,也容易对于金属造成腐蚀等.在这样的设计意图之下,让学生充分地沿着学生既有的概念,来对于后续的酸的认知进行合理的课堂设计,强化学生对酸的认知.其次,还可以搭建概念性的知识结构,通过概念外延的常识演变,对于相应的概念知识进行引入,例如教师可以引导学生给酸下定义,学生可能会说酸都能电离出氢离子,或者是带有酸味,虽然不同层次的概念会有一定的差距,但是学生在尝试下定义的过程当中,就能够对酸物质的特性理论进行识别,针对于学生错误的解答,教师也可以进行反例推导,辩证明确相应的概念.

而针对于非标准性的东西,教师也可以帮助学生对于其概念进一步完善,促进学生对于整个酸的充分认知和全方位的理解.而在合作式实验教学中,为了提高课堂的效率和质量,强化学生的主动性,教师可以将学生进行小组划分,分别以盐酸和硫酸为主来进行酸的相关实验探究,并且派各个小组的代表进行相应的实验汇报.通过这样的成果汇报,强化学生的互助和探究问题的能力.此外,学生在尝试性的总结问题的过程当中,其思考能力和逻辑能力、整体性思维都能够得到有效的训练.最后是针对于自主归纳时对相关知识的内化,教师可以在学生操作以及讨论过程当中的疑问,例如酸都能使紫色石蕊变红色,无色酚酞不变色,引导学生思考,为什么盐酸和硫酸都有共同的化学性质呢?进而以此来对于物质进行离子层次的化学性质剖析,让学生能够加强认识到结构决定性质这一化学知识,从而强化了其在后期学习化学的基础.

综上所述,在初中化学的学习过程当中,整体性思维的应用和培养是非常重要的,为此,教师在教学过程当中应该充分地认识到这种整体性思维对于整体教学的意义价值所在,并且能够不断在引导学生思考时丰富整体性思维,在教学过程当中强调合作的重要性,以充分发挥探究性价值以及学生主观能动性,并且还要兼顾需整个知识教学过程当中的动态性和系统性,从而强化学生的整体性思维的培养,让学生加强对于相关化学知识的理解,进而为后期的学习打下良好的基础.

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