高中2年级 - 经验谈 阅读指导

　　　　　　郝氏磁性教学法
　　　　李时珍中学高级教师郝年生

　　磁性教学法的心理要素——“乐而趣”

　　心理学的感知原理可简括为“乐而趣”，是“教学场论”的心理要素。是构成教学系统的子系统——非智力因素——动力系统。乐而趣的教学法能触及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要，产生学习的内部诱因。它是陶冶学生思想品德、身体心理的重要手段。“乐而趣”的刺激物易被学生感知而产生高效的无意注意。使多种感官积极参与。无意注意不用付出太大的意志努力便可抓住识记对象，同时可消除因长时间单凭有意注意而造成的疲劳。两种注意的灵活运用、互相转化、交替轮换，较长地维持“兴奋”，可调节心脑，过目不忘。科学家的许多重大发现与科学难题的突破，科学灵感的捕捉，都是在“乐而趣”的无意情境中实现的。而“乐而趣”又是在宽松的民主、平等、和谐的课堂气氛中形成的。
一、学科渗透法
　　科际间渗透，象“社交”一样，能产生新鲜感，符合“兴奋”、“注意”规律。加强学科间的横向联系，多向思维，多角度解决同一类化学问题。“不识化学真面目，只缘身在此科中。”换一角度，历史地辩证地站在其它学科上，如哲学角度，远程跳望化学，可产生“乐而趣”的距离美。从而获得动力，使各学科知识加深理解、融会贯通、综合运用。根据教材挖掘德育内容和各学科思想，进行爱国主义、辩证唯物主义以及某些自然辩证法则的教育，激励学生去立志经受学习的探索过程体验，陶冶思想品德、身体心理以及审美素质。以培养出既是化学家又是数学家或物理学家的综合型人才。
1、德育渗透法
（一）爱国主义渗透　　联系近代化学工业发展史，我国对人类所作的贡献。如“四大发明”、“陶瓷”、“冶铁”、“炼钢”等都在世界前列，特别是现代我国化学工业的发展取得举世瞩目的成就。氯碱工业、“候氏制碱法”、合成蛋白质以及“足球烯”的研究，已达世界先进水平。介绍化学家卢嘉锡教授的人生分子式“C3H3”，即“清醒的头脑，灵巧的双手，清洁的习惯”，三个短语的头一个字母。
（二）辩证唯物主义渗透　　新课时用联想点化法；总复习时用归纳重组法。化学科本身的定理、定律、物质运动变化规律等知识，若用其它学科来加以解释、运用，更能揭示科学的本质深刻性，可使化学知识活起来，以利学生萌发创新意识。
辩证唯物主义认为，世界是物质的，物质是不断运动发展变化的，变化是有规律的。化学就是研究物质的组成结构性质变化制取的一门科学。是辩证唯物论的一个分支。
（1）对立统一规律　　矛盾的对立统一与转化规律在化学中比比皆是。如原子中的质子和电子、离子化合物中的阴、阳离子、化合与分解、氧化与还原、中和与水解、溶解与结晶、正反应与逆反应，加成与消去等。适时恰到好处地渗透，二者相得益彰。
（2）量变与质变规律　　物质的量变引起质变规律，屡见不鲜。如由物态变化到质变的条件是温度。化学平衡的移动是压力或浓度或温度量的变化，当量增至一定的值才移动，有质变发生。中和滴定中指示剂的变色变化，是氢离子浓度和氢氧根离子浓度的量的变化。分散系、溶液、胶休、浊液间的变化是分散质微粒直径大小量的变化。原子的核电荷的量变引起原子种类的质变。同一主族，电子层的量变，引起元素性质的质变。同一周期，最外层电子数的量变，引起元素性质的质变。元素化合价的量变引起质变，产生不同性质的物质。如NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等。元素周期律表揭示了从量变到质变规律。溶液中离子浓度的量变可引起离子不能共存的质变。人体内结石的成因就是这种量变到质变的结果。化学反应条件中温度的量变引起质变。如乙醇在浓H2SO4作用下加热到140OC时主要生成乙醚，到170OC时主要生成乙烯。H2、O2混合，常温不反应，高温时爆炸质变生成水。化学反应、离子反应中，反应物的物质的量的量变也引起质变。操作顺序不同，反应的现象不同，本质是其物质的量不同。有机同系物系差中“CH2”原子团量的变化引起质变，而互为同系物。分子量相同的有机物，因某个碳原子支链数的量变引起质变而互为同分异构体。碳原子与其它碳原子结合的“西格马”键数的量变而引起质变。石墨中的碳原子结合的“西格马”键数比金刚石中的少一个。可见，量变而引起的质变是化学的普遍现象，“化学可认为是研究量变质变规律的科学”。从而抓住实例分析、归纳浓缩内容。
但是应该告诉学生，量变是在外因条件下引起的，变到一定程度才发生质变。外因不同，质变的方向也不同。如卤代烃在水或乙醇作溶剂时与氢氧化钠反应分别生成乙醇和乙烯。教育学生，要把握选择好外因，向成才的方向发生质变，学生感到有趣。
（3）内因与外因　　外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用。
　　物质的内因是组成结构，它决定物质的性质。相同结构的物质有相似的性质。对于有机物，外因是反应条件，它对有机物也有很大影响，反应条件的量变，也能改变质变的方向。如上述卤代烃的反应，乙醇的脱水反应。又如苯与CI2在铁催化与紫外光照的不同条件下，分别发生取代反应、；加成反应。氢气和氧气在常温下可和平共处，但常温用铂粉催化立即可爆炸成水。碳与O2在反应条件不同的外因下，生成不同的氧化产物CO和CO2。
（4）否定之否定规律（肯定否定规律）　　　世界一切物质都包含着肯定因素与否是因素。经过多次肯定、否定、肯定之后才能得到肯定。学生也一样，经波浪式、螺旋式、由低向高发展，在挫折中成长、成熟。各类物质相互转变关系，实际上也是一个否定之否定的过程。如CaCO3——Ca（HCO3）2——CaCO3（除杂）Si—SiCl4——Si（除杂）
　　如由乙醇制乙二醇，乙醇的肯定因素是醇类，否定因素是羟基，它可以消去为烯烃，再加成为二卤代烃，水解成乙二醇。
（5）物质间相互联系和影响规律　　化学概念间、现象间、物质结构性质用途制取间都是相互联系的。有机物分子中各原子、原子团之间是相互联系、影响、制约的。如苯酚和乙醇都含羟基，但羟基所连烃基不同。即联系影响不同。苯环能影响羟基氢原子产生活性，其水溶液的[H+]不同。苯和溴需铁催化才能反应，苯酚和溴水不要任何条件即可反应。是因羟基吸引苯环电子云使羟基邻、对位氢原子产生较大活性。
乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含羟基，都能与钠反应放出氢气，但因各自连接的烃基不同，羟基上氢原子的活性不同，各溶液的酸性也不同。羰基影响最大，苯环次之（分别显中、弱酸、酸、中性）。
甲苯等苯的同系物侧链因苯环的影响，均能使酸性高猛酸钾溶液褪色，而苯不能。
　　醛分子和羧酸分子都含有羰基，醛羰基易发生加成反应，羧酸分子中羧基受直连的羟基影响，不能发生加成反应。
　　此外，物质的普遍性与特殊性规律也与物质结构有关。如含醛基的物质都能发生银镜反应，但果糖虽无醛基也能发生银镜反应，这一特殊性是由于果糖在碱性溶液中酮基可变为醛基，与外因有关。再如醇类可氧化为醛，但叔醇、仲醇因其特殊结构不能氧化成醛。甲醇只含有一个碳原子，不能发生消消去反应等。
　　凡此种种，均加深了对化学知识的理解，把机械记忆转为意义或规律记忆。
（三）思想品德渗透
1、 化学史渗透
　　灵活掌握教育机智，捕捉时机，渗透化学史教育，培养学生的科学态度和科学方法以及创新意识。
　　我国著名化学家付鹰教授曾说：“化学给人以知识，化学史给人以智慧。”介绍锲而不舍的探索和层出不穷的发现的化学史教育，不仅能使学生学习到化学科学成果，而且还能了解到科学成果得到的途径与方法。对学生进行创新教育。
讲元素周期表，联想到“门氏梦表”的故事（因长期的思索不得成功，一次竟三天三夜没睡觉不懈研究，在桌子上打了“顿儿”，但大脑一直没停止工作，梦中制成了周期表，醒来立即写在小纸条上。后来发现只有其中一处作了修正）。讲硝化，联想《诺贝和TNT》（1864年9月3日，诺贝尔在研究硝化甘油时发生了大爆炸。四位助手和他的小弟弟当场身亡。但诺贝尔决心不减，市内不允许做实验，把实验室迁到湖中的一只平底船上，从而取得成功）。讲氟联想《死亡元素》（从氟的发现到制取花了百余年，死亡3人，莫瓦桑四次中毒）。讲苯结构、联想凯库勒的《梦蛇成环》（1865年的圣诞节后的一天，凯库勒长期研究苯分子结构而疲惫不堪。六个碳原子和六个氢原子怎么组成苯分子？想着，在纸上画着，把它试写成弯弯曲曲的蛇形，还是不行，累极了，头也痛。半躺在椅子上靠壁炉取暖、休息，便朦胧入梦了。他梦见每个碳原子上带着氢原子，碳原子连在一起成了一条曲曲弯弯的蛇，接着蠕动起来，爬、跳、越跑越快，突然象被激怒了，竞狠狠地咬住自己的尾巴，然后不动，成一个环，又好象是一只宝石戒指。醒来，他把苯结构写成环状结构，长期未解决的问题竟“一梦成真”。这是长期思维研究的结晶）。从如山的铀矿渣中获得几克纯铀的居里夫人，用科学家探索大自然的奥秘，征服自然、造福人类的无私奉献陶冶学生。普利斯特里最先制出氧却未能推翻燃素论的统治；维勒最先人工合成尿素却未能发现钒；李比希奠定有机分析基础却未能发现溴；约里奥·居里夫妇首先发现人工放射性却未能发现中子；费米首先利用中子轰击铀原子却未能发现原子核裂变……这些科学史上著名人物的成功与失败的事例，说明科学发现成果，只钟情于准确捕捉发现机遇、不屈不挠顽强探索的人。也说明创新是要付出代价的。
　　根据教材，自然有机地渗透思想教育，使学生扩大视野，产生兴趣。讲“石灰石”时，由石灰石发生的一系列变化迁移到讲明朝爱国将领于谦的《石灰吟》，让学生根据有关诗句写出化学方程式，兴趣倍增。这种文、理、德、智自然渗透，学生受到爱国主义和人生观的教育。如讲“碳的同素异形体“时，联想到自然界有一种同素异形现象，同是由碳原子构成的，由于原子排列不同，可以使金刚石质硬，也可以使石墨质软。潜移默化地向学生渗透“团结就是力量”的教育。学科教学渗透思想教育，能使学生更加明确学习目的，更有效地掌握文化知识。渗透得越自然、越科学、越艺术，“磁场强度”越大。
2、 数理渗透
　　化学问题借助数学物理知识解决也是普遍的。如用极限法，守恒法，不定方程法，不等式讨论法、数列法、图象法、缩放法、平均值法、十字交叉法等。对化学问题数学处理，也可用隔离法等物理方法。将化学问题抽象成数学问题，并用数学工具结合化学概念解决实际问题。如（1）可以应用集合的知识来帮助学生理清化合物的分类及相互间的联系和区别，诸如像芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物、烃等概念间的联系和区别，只要与并集、交集、子集等知识结合，学生就会很快掌握它们相互间的关系，不会再把它们混淆到一起。（2）可利用充分条件和必要条件等知识帮助学生掌握化学定义。
化学平衡移动的教学中，当你告诉学生“外界条件的改变”是“化学平衡移动”的必要条件，而V正≠V逆才是平衡移动的“充分必要条件”时，学生就会对有关平衡是否发生移动的问题做出准确的判断。（3）引导学生应用立体几何的知识来分析判断分子的空间结构的对称性，分子是否有极性，以及有机化合物的某种衍生物的同分异构体的数目等等。（4）指导学生在必要时借助数学上的思维方式，或是证明方法，或是运算过程中的某些技巧来解决化学问题，像甲烷分子的正四面体结构是通过“反证法”来确定的等等。强化物理与化学的关系是必要的，而且也是可行的。你可试将阿伏加德罗定律由物理学中的波意尔定律来推出。气体摩尔体积可由克拉贝龙方程来证明，金属的导电性与温度的关系可由金属健的知识来解释，甚至有关分子的极性与否还可以用力学知识中共点力的合成来判定：合力为零时分子无极性，合力不为零分子有极性……适当的引导，巧妙的结合，会使学生自然而然的了解化学与物理的必然联系，会为学生今后从事化学研究奠定一定的基础。
　　化学与数学密不可分，化学与物理共发展，化学与生物共生存……科技领域中各个学科间都会存在着千丝万缕的联系，或是直接的，或是间接的，或是思维方式上的，或是解决问题的方法上的……只要你潜心挖掘必会找到它们之间的联系，必会巧妙地运用于你的教学之中。学生感到其乐无穷，学得更扎实。
3、 勒氏平衡移动原理渗透法
　　平衡移动原理的渗透，任何平衡体系都是由矛盾着的两种或两种以上事物组成的混和体系，双方互为存在的前提，相互转化（移动）。但转化总是不彻底不完全。具有自我调节性，“只要改变影响平衡某一条件，平衡将向着减弱改变的方向移动”。物极必反，事物发展到一定程度就向对立面转化。揭示了“矛盾对立统一与转化规律”，是辩证唯物主义的基本思想。它适合于包括生态平衡在内的任何平衡。
　　联系自然和社会的生态环境平衡，世界经济平衡和政治力量的平衡，如人类、工业、科技的发展改变了生活质量，自然界“三废“增加、污染恶化，却降低了生存质量。它是自然和社会的一大法则。由此可总结一条规律：在对立统一的体系中，如果强化或削弱某一个方面，平衡将向着减弱改变的方向移动。由此及彼，领悟哲理，可树立正确人生观，明白做人道理。从而提高了学生综合分析理解问题的较高层次的素质。
二、实验激趣法
　　化学是以实验为基础的学科。化学实验多而有趣，是乐学的催化剂。具有多种能力与素质教育功能。
1、绪言激趣法　　先用一组妙趣横生的小实验拉开序幕：“肥皂炸弹”、“点铁成铜”、“木炭复燃”、“水火相容”、“弹击血红”。当学生兴趣正浓，谈笑风生时又“喷雾现字”，点出主题。趁学生想入非非，急解其迷，提出一系列问题，激其无限遐想和求知动机，进而推出大部分内容，学生“乐而忘归”。
2、自办实验法　　化学实验教学是实施全面化学素质教育的一种最有效的形式。它具有获取化学知识和技能、激发学习兴趣和探索精神；培养事实求是，勇于实践，用实践检验真理的科学态度；训练学习、研究、应用化学知识与技能的方法、规律和思维；养成诚实、严谨、精确、合作、勤劳等科学品质。
　　鉴于学校的人力、财力的不足，借还仪器不便，实验室无法满足实验的教学要求。实行自办实验，可提高学生化学实验素质。首先，我用耐压钢管自费制作了一个仿商用小型氢气发生器。一到节日或学到化学相应内容时，为学生充气球，大大激发了学生的学习兴趣。自办实验首先是提倡学生建立个人家庭实验室，运用初、高中化学实验知识，采用代用品补充一些兴趣实验，能培养学生上述的多重素质。初步统计，有三分之二的演示实验和学生实验可自办完成。三分之一的实验只要实验室提供一些仪器或药品，也能完成。还可设计家庭实验，兴趣实验。它方便简捷，立竿见影，亲自动手、直接观察、思维，受益明鲜。学生投入自办实验的时间和精力越多，受挫折越多获取的知识也越牢。其次，自办实验是采用“两个等效”（等效药品、仪器），“两个定向“（定向观察、思维）”、“两个补充”（补充探索性实验、验证性实验）。用实验发现法对前人的成果再发现再认识，学得真知。做“原电池实验”用瓜、果代电解质溶液，用锌片、铜片做电极，连一个电子生日贺片上的小红灯制成瓜或果电池。学渗析时，用鱼膘、蛋壳作半透膜。
“两个等效”所用的药品和仪器可从社会日常生活废弃物中获得。从不起眼的废电池可获得二氧化猛、石墨碳棒、锌皮、铜帽等化学药品。此外，火柴头、工业硫酸、明矾、农用胆矾、蔗糖、菜油、洗衣膏、废导线、铜、铝、铁丝（片）、食醋、食盐、氯化铵、硫磺、臭肥都可以作代用药品。适用代用仪器更多，大小不同的娃哈哈、可口可乐塑料瓶、青霉素瓶、气球、塑料袋、废注射器、输液管及止液夹、塑料小盆、小碗、小匙等。有些药品需提纯，有些仪器需要作安全处理，如消毒、防毒、防污染。
3、兴趣活动法　　　自办实验为学生开展兴趣活动提供了广阔的天地。开展与教学同步的化学小实验（或化学晚会）小制作、小发明、小论文、小报刊五小兴趣活动，对教学有互补性。如学磷时，用火柴头制火炮，制氯气，制氧气。学卤素教用氢氟酸雕刻玻璃柜罩。用米汤（淀粉）写字，干后用碘水浸润现字——传递“密秘情报”。学铝时让学生用废铝、纯碱的饱和溶液加热制氢气充气球（要除去二氧化碳）。熬排骨汤时加醋可补钙增磷。学原电池做瓜果电池。学结晶水合物制“睛雨花”、“维纳斯塑像”。或用实验探索金属活动性顺序，或检验常见溶液的酸碱性，或将醇氧化成醛或验证氯水、氨水的组成、性质，写出小论文来。五小活动可培养学生的多种素质，培养学生具有科学家的性格习惯。
三、趣味联想法
　　学习化学的方法之一就是要善于展开联想。联想是化静为动，制造乐趣的最好感知和思维形式。能使所学知识点联成线、线联成网。
1、接近联想　　如用草酸可去衣物Fe2O3锈迹，还可制CO。有毒的CO与氢气又可合成有毒的甲醇，酒精中毒是喝了不法商人的工业酒精，其中含甲醇。能使人眼睛失明，重者死亡。由离子反应与共存或硬水联想到胆结石的成因，由刚玉联想到红、蓝宝石及其它宝珠。由CO联想到γ刀（CO—60电子束），救命子弹（现代战争用子弹进行远距急救。子弹进入人体表组织，药物溶解、止血、止痛、供营养提神而康复。美国在海湾战争中已用）。由碳的同素异形体联想到足球烯的发现。由药品取用瓶盖倒放（防污染）联想生活中的应用——服药时瓶盖倒放，喝茶时杯盖倒放，揭锅盖、电饭煲盖时，也应倒放。学有机物联想到其许多应用，如液晶。
2、相似联想　　如由“溶液不显电性”可联想到原子、离子化合物、共价化合物不显电性的共因。由易溶的酸、碱联想到对应的氧化物也易溶，由钠离子的核外电子排布联想到具有“2、8”结构的六种微粒，具有“2、8、8”结构的六种微粒。由溴水的褪色联想到氯水、高猛酸钾溶液褪色（萃取或氧化或加成或取代等）的共因。由氯气的制取操作联想到任何气体的制取、除杂（净化）、收集、验满、检验、尾气处理等过程。
3、对比联想　　 如由氯离子、硫酸根离子的检验可联想到钡离子、银离子的检验，氯化钡是一种双重检验试剂。由收集氯气的集气瓶联想到除杂的洗汽瓶进而联想到量气瓶、安全瓶（缓冲瓶）。由碳酸盐的酸式钙盐易溶联想到碳酸盐的酸式钠盐不易溶以及二者的正盐溶解性也恰好相反。由氮气和磷的分子结构不同，联想到其单质的活泼性反常。由“根”的结构联想到“基”的结构等。
4、关系联想　　如由木炭具有疏松多孔的结构联想到它具有吸附性；由金刚石、石墨的硬度、密度不同联想到其原子的排列不同；由盐酸的检验联想到氯化氢气体的检验；由同主族元素的共性联想到其特性以及递变规律。由物质的结构联想到其性质变化、用途、制取。物质结构理论是科技创新的伟大理论。
5、集中联想　　 如让学生由碱石灰可作中性、碱性气体的干燥剂，联想到还有固体氢氧化钠等碱性物质也可以。让学生归纳有关“零的联想”、“具有十个电子的微粒”“十大成盐规律”、“溶于水溶液温度升高或降低的各种物质”、“能检验出碱或酸的等效试剂”、“能发生银镜反应的基团和物类”、“既具酸性又具碱性的物质”、“既能跟酸反应又能跟碱反应的物质”、“有毒的物质”、“能漂白的物质”、“常见原子晶体”、“守恒种类”、“奇偶规律种种”、“操作顺序不同现象不同的实验种种”、“需水浴加热的实验”、“需温度计的实验”、“酸化作用种种”，“同分异构种种”、“地壳元素或人体元素”、“能作喷泉实验的气体与液体种种”等。
6、特征联想　　让学生分析王水的“王”字笔画就知其组成的物质的量比为1：3（HNO3少一些，“硝”与“小”谐音，易记忆。）
四、编写小品法
　　艺术能使教学内容趣味化。化学教育中也要培养学生的文学艺术素质，特别是文科学生，而产生“磁性”。例如：“物质的溶解”，可准备两小段快板诗，边演示边朗诵：“硝酸铵，溶水中，杯底冰得手板痛。木板水滴小烧杯，三者之间结冰冻。汞柱降到负七度，杯中冰棒亮晶晶”：“浓硫酸，溶水中，蜡粘木板慢慢松，请看木板掉下来，杯中水气向上冲，汞柱升到一百五，手贴烧杯暖融融”。演示完毕，可再重诵一遍以引导学生回忆实验方法，观察顺序和实验现象，学生乐在其中。为导入有关“物质”的教学，我自编了《太阳的故事》、《空气的神话》、《水的传奇》、《二氧化碳的魔力》、《氢氧谣》、《炭裹龙体》、《化学盲判断化案》、《生命之钙》、《氨与一水合氨打官司》等小品（故事、诗歌、谜语）。还有《烃之歌》、《有机化学要点歌》等。 如使用PH试纸时讲一个谜语：“有个变色鬼，要跟人比美，变化十四种，比时滴点“水”。让学生猜。此外还有催化剂——“助人为乐两不变，接触媒介无污染”。葡萄糖——“五个羟基一个醛，能够氧化能还原。富有营养味道美，能制银镜整衣冠。体内氧化生热量，生命活力作能源。”它三言两语，言简趣浓，熔科学和幻想于一炉，深受学生欢迎。
　　在配合“元素周期律”的教学时，组织学生制作元素卡片，研制“元素游戏棋、牌”。一张牌也是一个化学小品。学生在“学中玩、玩中学”，尝试一种与新世纪合拍的学习方法。
　　此外，还有“趣题催乐”。如“为何深山老林出现‘天火’？”“煤气厂、红芋窖里‘鬼’打死人有何不同”、“试用生石膏制‘维纳斯’塑像？”“为何美容却变丑容？”“盗墓者之死”、“吞金自杀”、“新娘误服花露水丧命”等“奇闻入题”、“趣数入题”、“趣图入题”的故事编写。
　　这样教学，同学们称为“寓教于乐，乐则生趣，趣乃催人创新”。
（待续1）