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化学教材中隐性知识的挖掘和利用摭谈

 

【作者】 顾宝坤

【机构】 山东省郯城县美澳学校

【摘要】 高中化学教材所呈现的知识有显性知识,也有隐性知识。隐性知识是隐蔽的、潜在的知识,是构成完整知识体系的重要组成部份。挖掘化学教材中的隐性知识对完善化学知识结构具有重要的意义。文章运用示例从推理和变换问题情景两个角度阐述如何挖掘和利用化学教材中的隐性知识。

【关键词】 化学教材;隐性知识;内涵及价值;挖掘和利用;
【正文】一、内隐性知识的内涵及其价值
  化学教材中所呈现的知识既有外显的显性知识,也有隐性知识。显性知识指的是教材中的陈述性知识;隐性知识是显性知识以外的、隐蔽的、潜在的知识。显性知识和隐性知识是构成完整知识体系的两个重要组成部份,但这两类知识在建构知识体系的过程中难易程度是明显不同的。
  隐性知识实质是教材中显性知识的延伸,它们是相互联系、相辅相成的。教学过程中如果缺乏对内隐性知识的挖掘,学生就只能获得机械的、表面的显性知识,难以建构起完整的知识体系。所以,加强对内隐性知识的挖掘与利用,能使学生对知识的认识跳出教材中外显性知识的单一维度,达到培养学生不拘泥课本、发现问题、解决问题的能力,提高学生对外显性知识的理解和运用能力。  
  二、挖掘和利用教材隐性知识的方法
  1. 通过推理挖掘教材的隐性知识
  运用逻辑推理是挖掘内隐性知识的重要策略。化学知识的学习过程中,主要的推理形式有归纳推理、演绎推理、类比推理等逻辑推理。这些推理方式在学习过程中也是处于隐性状态,很多学生并不能自觉地加以运用,因此,在教学中首先应当将隐含的推理显性化。
  其次,可以通过具体的例子使学生理解推理的模式,理解这些逻辑推理的含义及其运用范围。使学生在掌握外显的陈述性知识的同时,能自觉、有效地形成和发展科学推理的技能,促进知识结构的形成与能力发展。
  【示例】利用推理挖掘隐性知识
  推理类型
  含义
  示例
  归纳推理
  从个别的例子推出一般性的结论,再将个体的性质推广到类的性质。CCl4能做萃取剂、苯能做萃取剂,所以,只要不溶于水的有机溶剂都可做萃取剂。
  演绎推理
  由一般性前提和规律,推出个别性结论,所有强碱弱酸盐的水溶液都呈碱性;NaCN是强碱弱酸盐,所以NaCN水溶液呈碱性。
  类比推理
  根据两个对象在一系列属性上是相同(或相似)的,推理出未知物应具有的性质
  NaOH是可溶性碱,与少量CO2反应时生成正盐(Na2CO3),与过量CO2生成酸式盐(NaHCO3);
  氨水、Ca(OH)2也是可溶性碱,因此,与CO2反应时,生成的产物与NaOH相类似。
  2. 通过变换问题情境挖掘隐性知识
  2.1 通过结果与过程的情景变换
  对知识的学习不但要重视学习的结论,更要重视得出结论的学习过程,通过在学习过程中挖掘知识结论或规律中的内隐性知识,才能对学习的结论做到理解和灵活应用。
  【示例】教材中对化学平衡移动原理有如下的描述:改变影响平衡的一个条件,平衡将向减弱这种改变的方向移动。运用该原理分析平衡移动的方向时,必须注意该原理的运用前提是在其他条件不变的情况下,只改变影响平衡的其中一个条件(即变量的控制)。
  2.2 通过已知与未知的情景变换
  在知识的学习过程中,我们可以用已知的知识去激活内隐的知识,也可以用未知的情景去质疑已知的规律,把内隐的知识挖掘出来,并融进知识建构的整体框架之中。
  【示例】由教材中的显性知识:乙醛含有醛基,能被弱氧化剂新制Cu(OH)2所氧化,据此可挖掘出未知的内隐性知识①葡萄糖、甲酸、甲酸酯等物质也能被新制Cu(OH)2溶液氧化,所以它们也含有醛基,②含醛基的物质能被弱氧化剂氧化,必定也能被酸性KMnO4等强氧化剂氧化。③检验有机物如CH2=CH-CHO中的醛基时,应选择新制Cu(OH)2等弱氧化剂检验,是因为碳碳双键和醛基都能被强氧化剂酸性KMnO4所氧化使KMnO4褪色,但碳碳双键不能被弱氧化剂氧化。
  2.3 通过一般与特殊的情景变换
  化学教学和学生学习过程中,将知识绝对化是一个大忌。一般性的规律在某些特殊情况下并不一定能完全成立。一般性规律背后常常内隐着特殊知识,变换情景是挖掘这些特殊内隐性知识的有效方法。
  【示例】在判断何种金属为原电池的负极时,学生往往从教材中所给的Zn-Cu/稀H2SO4原电池的分析中,就认为更活泼的金属电极就一定是电池的负极,并乱加应用。为使学生走出思维的误区,教师在教学中可以设计以下两组原电池①Fe-Cu/稀H2SO4、Fe-Cu/浓H2SO4原电池;②Mg-Al/稀H2SO4、Mg-Al/NaOH溶液原电池,引导学生分析并挖掘出其内隐性的知识:能与电解质溶液反应的金属才是原电池的负极;如果两个金属电极都能与电解质溶液反应,此时才是更活泼的金属为负极。
  2.4 通过抽象与具体的情景变换
  脱离特定情景的学习往往存在形式化、抽象化的弊病。情景是渗透在任何学习过程和迁移中潜在的影响因素。适宜的情景往往可以克服学习内容的抽象化,促进内隐知识与外显知识的相互联系。
  【示例】学习金属Na的性质时,如果仅仅只是对教材中Na的性质进行纸上谈兵,学生根本就难以达到理解和运用。通过展示Na与水反应的具体实验情景,学生则很容易的从其亲眼观察到的现象中理解和运用其性质。
  教材知识
  (显性知识)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
  现象:金属钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球,滴有酚酞的水变红色。
  内隐性知识
  ①4Na+O2=2Na2O(切开后表面银白色变暗)
  ②Na密度比水小(浮在水面上)
  ③Na熔点低(融化成闪亮的小球)
  ④生成了碱(水溶液变红色)
  ⑤Na投入CuSO4溶液中,产生的是蓝色Cu(OH)2沉淀而不是金属Cu,实质是Na先与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成了Cu(OH)2
  2.5 通过定性与定量的情景变换
  许多隐性知识单靠定性手段是无法触及的,在教学中,我们要根据化学的学科特点,创设合理的定量研究情景,让学生在情景中获得隐性知识。
  【示例】葡萄糖与新制Cu(OH)2的实验成功与否,重要的是要掌握该实验发生的条件。教材中使用了准确的定量数据来配制Cu(OH)2:在试管中滴加2ml5%的NaOH溶液,再滴入4~5滴2%的CuSO4,混匀。通过定量计算可以发现NaOH溶液过量,从中发现隐含的反应条件:葡萄糖与Cu(OH)2的反应需在碱性条件下发生。
  化学教材中的隐性知识随处可见,它是课本知识的有机组成部分,缺少了它们,我们所掌握的知识就是机械的,教条的死知识,就很难建构起完整的知识结构,因此,在教学中要充分重视对课本中隐性知识的挖掘。
  参考文献:
  [1]普通高中课程标准实验教科书 化学 山东科学技术出版社2007.7
  [2]普通高中化学课程标准(实验)解读  湖北教育出版社,2004.4
  [3]舒继青.化学教学中要重视“隐性”知识的挖掘与利用.化学教学.2003
  • 【发布时间】2017/9/29 12:45:18
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