初中生化学解题错因分析及教学对策

2012-03-16符爱琴

化学教与学 2012年1期

符爱琴

初中生化学解题错因分析及教学对策

符爱琴

（常州市朝阳中学江苏常州213004）

初中生主要是受化学前概念的影响、没有形成元素化合物知识网络以及缺失化学解题策略三方面因素导致化学学习困难，文章据此提出相应的教学对策，利用概念辨析去干预前概念影响、用三大主线构建知识网络以及化学等量等四大策略突破解题的难点，以此防错和纠错，并让错题成为有效的教学资源。

初中化学；错因分析；错题教学

一般意义上，错题就是学生做错了的题，可以是试题，也可以是作业题。错题的背后反映的是学生在知识背景、认识水平、思维能力、解题习惯等方面存在的种种问题。

一、错题现象

“除去二氧化碳中少量的一氧化碳”、“某物质3.2g完全燃烧生成水7.2g，生成二氧化碳8.8g；计算说明该物质含有哪些元素？各元素的质量比为多少？”

类似于这样的题有高达60%以上的学生出错，而且有的学生甚至一错再错。学生能认识到错题对学习的影响，在情感上也不回避错题，但普遍缺乏良好的错题管理意识和系统的错题管理策略。［1］很少有学生能够主动高屋建瓴自上而下地去发现问题和处理问题，剖析错题成因，从知识板块、知识点、题型、解题的方法和思路，以及涉及到的基础知识的角度去判断分析，弥补自己的不足，提高自己看问题的洞察力和思维判断力。

笔者通过四年多的错题研究发现，错因分析能帮助学生发现错误的本质原因进而改善自身的学习，同时有利于教师的补偿教学，发现教学规律，因此，错题是一种生成的学习资源，也是一种重要的教学资源。

二、错因分析

初中化学学习的一般过程，是通过感知、加工、形成、联系整合和运用，将化学知识信息传递、运动的过程。在这个过程中学生某一环节出现偏差都可能导致学习出现问题，发生错误。初中化学易错题形成主要有三方面的成因：

1.化学前概念的影响

前概念是指学生已有的经验水平，是学习科学概念的基础，人们往往是根据亲身体验来理解概念的［2］。合理因素占主导成分的前概念对概念的学习起积极作用；反之，则对概念的学习起阻碍作用。例如，在学生的经验中，燃烧是一个质量减少的过程、金属铁易生锈而金属铝不易生锈等，这样的经验即为概念学习的阻碍因素。

【例1】配制500mL20%的硫酸溶液，需要98%的硫酸溶液多少毫升？需加水多少毫升？（20%的硫酸溶液密度为1.14g/mL，98%的硫酸溶液密度为1.84g/mL）

错解V浓硫酸=63.2mL V水=V稀硫酸-V浓硫酸=500mL-63.2mL=436.8mL

分析学生的前概念就是量可以简单加减，体积也不例外。这一前概念已经得到了无数次的强化，因此在不同微粒间存在空隙，不同的物质间混合后的体积不再等于两者体积简单相加之和，这个新的概念学习没有能替代前概念，仍旧运用错误的前概念解决问题。

学生在学习初三化学课程之前已经有了十多年的生活经验，接触了形形色色的化学现象，因而他们头脑中自发形成的前概念涉及的范围是相当广泛的。当然这种广泛是相对的，他们对能看得见、摸得着、日常生活经常接触的事物形成了较多的前概念，而对那些比较抽象的化学知识则很少有前概念。例如学生对燃烧、溶解等均有较多的前概念，而对化合价、化学反应方程式等则很少有前概念。学生所具有的这些前概念情况对化学教学既有好的一面也有不利的一面。学生的前概念（片面的、甚至错误的）有极强的顽固性。学生甚至在学习了化学课程几周后，又恢复了最初的原有概念。为什么前概念如此顽固呢？这是因为学生花费了相当的时间与精力建构了自己的认知结构、知识体系（都是朴素的），他们在心理上以及在理智上都离不开它们。学生头脑中的那些前概念含有对自然界的先入为主的印象，又是自己切身体验到的东西。因此，学生往往对自己早先形成的各种前概念深信不疑，不自觉地将这种原有的观念迁移到新学知识中去。在化学实际教学中，我们教师如果无视学生的前概念，学生认知结构中的前概念不但会妨碍新知识的获得，而且会导致学生产生更多的片面的、甚至是错误的概念。

2.元素化合物知识欠缺

元素化合物知识的学习经过感知、加工、理解阶段后，应使获得的某物质的各个片断知识相互联系、综合起来，借助于化学符号系统使这符号化，形成对该物质的完整认识。

【例2】A、B、C、D、E五种物质均为初中化学中所涉及的常见物质，它们存在如右图的转化关系，“→”表示可以向箭头所指方向一步转化，弧线表示两种物质间可以发生反应，C是常见气体，D是常见单质，（反应条件与其他物质均已略去）。

请回答下列问题：

（1）若A在常温下为液体，则C的化学式为______；

（2）若A在常温下为气体，则C的化学式为______；

（3）无论A在常温下为液体还是气体，B的化学式均为______，D的化学式均为______；

（4）写出A→E的化学方程式：__________________。

错解错误情况较多。

分析常温为液体，这是水突出的一个性质，但仅仅知道这一点还远远不够。还得知道水能和什么物质之间可以相互转化。水与氧气、水与氢气、水与碳酸、水与葡萄糖之间都能相互转化。CO2与CO、CO2与葡萄糖、CO2与碳酸、CO2与O2之间也都能相互转化，在同一题目中同时进行检测，学生只要其一有遗漏就不能正确推导出来。只有完整地认识该物质，联系整合，使新旧知识联系形成一个整体系统的知识网络才能避免这类错误。

3.化学解题策略缺失

形成化学易错题还有一大重要原因是解题策略和方法的缺失。化学解题策略是以研究化学原理和定律来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。如何在实际问题中构建思想方法，借助相关规律解决问题是一个重要环节。

【例3】一定量的木炭在盛有氮气与氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧后，生成CO和CO2，且测得反应后混合气体中碳元素的质量分数为24%，则其中氮气的质量分数可能为（）

A.10%B.30%C.50%D.70%

错解A、C、D都有。

分析此题有三种物质，却只有一个已知数据24%。学生错在缺乏“极限策略”的解题方法。“极限策略”是中学阶段思维层次较高的一类解题方法。此类题一般假定有两种可能，然后分别求这两种情况的物质的量，而事实数据就在这两个极端值之间。

三、教学对策

在整理错题、归类错题和分析错题成因的基础上，我们可以充分运用错题编写“初中化学经典易错题”的各类纠错试卷、错题网站和纠错游戏来帮助学生纠错，建立个人错题管理和个人作业质量分析工具。除此之外，教师在课堂教学中针对学情、把握教学起点，进行“防错”预设。

1.概念辨析干预前概念影响

教师在进行教学设计时应调查、诱导学生暴露原有的概念以获得学生前概念的准确信息，然后认真分析、辨别学生头脑中已有的概念对新概念学习的作用是消极的还是积极的，以便正确选择适当的教学策略。

教师教学可从多角度引发学生的认知冲突，即让学生意识到正确的结果与自己所想的不一样，二者有冲突，进而主动去思考为什么会出现不一样，摆脱前概念的干扰。教师切忌急于用自己的思想去“同化”学生的错误观点、错误认识。还可以通过预先设置的“陷阱”、以错误诱导错误，有意识地把学生思维深处的东西挖掘出来，同时通过概念的错误罗列激活学生思维的广度，将往届学生错题库中常见错误解法进行罗列，在问题情景中教，让学生分析其他学生学习中存在的障碍，瓦解自身的错误观念、分享帮助他人从错误走向成功的快乐感。

概念辨析时还要引导学生关注易混淆概念的特征。如，氧化物和含氧化合物，分子、原子和离子的易混淆概念，在概念教学时可抓住关键特征进行对比。

【例4】硫代硫酸钠晶体是一种恒温保温瓶的填充物，硫代硫酸钠（Na2S2O3）属于（）

A.氧化物B.酸C.碱D.盐

分析尽管硫代硫酸钠是没有学过的物质，但是将四个概念进行组成分析，学生马上发现，它属于盐。

氧化物酸碱盐组成特点X+氧氢+X X+氢氧根X+酸根…

学生头脑中的不少前概念会促进科学概念的建构与掌握。这样的前概念对教师和学生来说都是一种资源，我们应该把这种“资源”作为让学生理解新知识的“生长点”，引导学生从原有的前概念生长出新的科学概念。

2.三大主线构建知识网络

以“知识主线、知识点、知识网”的方式，将元素化合物知识结构化、网络化、系统化，防错止漏。学习具体的单质、化合物时既要以“结构→性质→用途→制法→保存”为思路，又要从该单质到各类化合物之间的横向联系进行复习，同时结合元素周期律，将元素化合物知识形成一个完整的知识网络，这样就给学生自主学习和形成知识脑图提供方向与策略。

（1）根据重要物质组成性质用途为主线构建网络