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(2016-03-26 22:07:49) | 分类： 化学教学论硕士论坛 |
【按】此文发表在《教学月刊》（中学版\中文核心期刊）2016年第1期。被人大复印资料中心《中学化学教与学》2016年第3期全文转载。作者朱克峰
http://s2/mw690/002TP1PAgy70r1ZkUtXf1&690
http://s11/mw690/002TP1PAgy70r28aoDo9a&690
探析分析法与综合法在化学教学中的应用
——以高中元素化合物知识教学为例
朱克峰
（福建师范大学化学与化工学院
摘要：在构成一切复杂的思维方法中，分析法与综合法的重要性毋庸置疑。在运用分析与综合法进行化学教学中知识呈现存在着共性与差异性、隐性与显性、集中与分散相统一的辩证关系；基本定律、主要规律的形成和发展需要分析与综合；应用分析与综合可以确定教学方法，指导学生解答化学习题；分析法与综合法还体现了有效达成中学化学新课程三维目标，学生的思维能力得到充分发展，促进教学方式和学习方式的变革的教学功能。
关键词：分析法
1.问题的提出
一般来说，化学教学总是从学生已经获得的知识和经验出发，引导学生从观察具体物质和现象开始，先经过感性认识再到理性认识，进而通过实践活动去运用化学知识，解决认知矛盾，发展认识能力。在这个认知过程中，需要逻辑思维方法的指导进而得出结论。分析和综合是思维的基本过程。[1]分析法是把对象整体分解为各个部分、方面、层次、因素，把复杂的事物分解为简单要素分别加以认识的一种思维方法；而综合法是在分析的基础上，把事物的各个方面在思维中结合成一个统一的整体进行考察、研究的逻辑方法。分析强调的是对个体的研究，而综合强调的是对整体的研究。但在实际的教学研究中两种方法是相互依存、彼此渗透、互为补充的。教师若能将分析法与综合法很好地结合起来进行教学，不仅可以优化教师教学方式，还可以改善学生的学习方式，从而取得事半功倍的教学效果。
元素化合物知识是中学化学的基本知识构成，是化学学科学习的基础，也是认识化学物质、解决化学问题的必要调节机制之一。但长期以来，很多老师感到元素化合物教学内容庞杂，不好教。学生普遍感到元素化合物内容描述性知识及化学反应方程式繁多杂乱、记忆困难，出题点变幻莫测。[2]针对这一教学现象，本文从元素化合物知识特点角度出发，利用分析与综合的方法分析内容特点，改进教学方法，提高教学效果。
2.知识的呈现体现分析与综合的辩证统一
2.1 共性与差异性相统一
不论是金属元素及其化合物还是非金属元素及其化合物，都存在着共性和差异性。在整个知识结构中安排这一内容，就是让学生对两部分的差异性进行分析思考，综合归纳出它们之间所存在的共性，从而实现从整体上把握金属及其化合物、非金属及其化合物的主要性质。其中，分析的目的就是把完整的知识分解成几个部分，再揭示其中的各个不同点；综合的目的是归纳出这几个部分当中的相同点，得出具体的结论。例如，在学习金属与氧气、与水、与酸、与酸溶液反应等以后，运用综合法找出金属的共性。同时让学生分析比较钠、铝、铁分别与氧气、与酸、与水的反应，明确他们之间存在差异，并将该差异与金属活动性关系联系起来。通过对上述知识的分析，让学生了解到金属的一般化学性质和不同金属之间的差异性，对金属性质有个整体的认识。对非金属及其化合物的知识，同样可以采用分析与综合的方法进行学习。如通过分析浓硫酸的氧化性、酸性、脱水性、吸水性，综合得出浓硫酸的性质，加深学生的理解，方便记忆。
2.2 隐性与显性相统一
化学教材所呈现的知识有外显的，也有内隐的，这些都是学生学习的重要内容。[3]简单地说，显性知识就是书本上直接呈现的知识，隐性知识是显性知识以外的隐蔽的、潜在的知识。两者之间的关系是相互联系、相辅相成的。从某种程度上讲，分析法是显性的，而综合法是隐形的。通过对显性知识的分析，我们能跳出对知识的单一认识，多角度分析知识，综合得出的结论才更具有科学性，避免了学生只能获得机械、教条的知识。如对于元素化合物知识“Na2O2与CO2、H2O的反应”的显、隐性知识的学习见表1。
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知识类别 |
知识点 |
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显性知识 |
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑ |
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隐性知识 |
（1）物质的量的关系：无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比为2:1，解决此类问题可借助物质的量的守恒关系。 （2）气体体积关系：若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量或原混合气体体积的1̸2即为生成氧气的量。 （3）先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。（即便Na2O2先与H2O反应，生成的NaOH又消耗CO2而生成H2O，故CO2先反应） |
2.3 集中与分散相统一
元素化合物知识过去主要采用集中的方式编排，现在采取的是集中与分散相结合的编排方式。[4]集中体现的是整体性，是综合法的运用，而分散即将整体分解为各个部分，这又是分析法内涵。集中与分散相统一，具体体现在人教版必修1、必修2两本教材的编写上。在必修1中，教材选取了钠、铝、铁、铜四种金属元素和氯、氮、硫、硅四种非金属元素。这些元素在自然界中存在较为广泛，通过对这些元素化合物的学习，可以为后面的元素周期律的学习打下基础。到必修2实际上是理性的认识，理性认识就是应用元素周期律的知识来掌握必修1学过的元素。例如，研究元素与物质的关系、原子结构与元素性质的关系等，其实都是在深化前面元素化合物知识的学习。这时集中已学知识与现学知识加以分析，加深学生对该知识的认识，所以在教学中要有集中的观念。同样对有机化合物的内容，教材将其分散在两个部分进行教学。对必修阶段的有机化学内容来说，在选修模块有机化学基础还有再提高的机会，因此还要有一个集中的认识。当然在分散学习时，要循序渐进，由点到面，由分析到综合，先研究一个个物质，然后再慢慢上升到类，最后再形成规律。
3.运用分析法与综合法进行教学
3.1基本定律、主要规律的形成和发展需要分析与综合
科学理论体系的形成和发展，往往需要分析与综合，甚至可以说，分析与综合是科学理论体系形成和发展的重要思维模式。例如，俄国化学家门捷列夫在发现元素周期表的过程中运用到了分析与综合的科学方法。他分析了以往化学家对相似元素的全部分类法，意识到这些方法只关注到孤立元素自身的性质而具有片面性，最后他综合考虑了元素原子量以及元素间的关系进而发现了正确的元素周期表。[5]对于人教版“物质结构——元素周期律”的认知发展规律的形成和发展需要用到分析与综合的方法，具体见表2：
表2
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分析 |
综合 |
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元素周期表 |
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从关注孤立元素到关注元素间的关系 |
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元素性质与原子结构 |
原子结构 碱金属和卤族元素性质的递变 |
建立元素性质与原子结构的关系 |
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核外电子排布及规律 |
1~18号元素核外电子排布 |
建立原子结构规律 |
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元素周期律 |
元素周期律内容 同周期元素性质的递变 |
建立元素周期表中的位置、原子结构和元素性质的关系 |
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应用 |
认识新元素 预测新物质的性质和结构，开发性材料 |
应用位、构、性的关系 |
3.2应用分析与综合确定教学方法
教师在备课过程中，需要选择适合的教学方法。一般来说，选择、确定教学方法时，应该考虑的问题有：教学目标；教材内容特点；学生的实际情况；教师本身的素质；教学时间和效率的要求。[6]我们对上述问题根据实际情况加以分析，选择各阶段适应的教学方法并加以合成和整体优化，最后综合得出最优的教学方法。如图1所示：
如对于“硫和氮的氧化物”教学方法的确定。[7]通过对教材的分析，我们知道本节内容是继学习了常见非金属氯、硅之后而设计的非金属化合物，选取了大气污染的两个典型代表二氧化硫、二氧化氮。体现知识与社会、生活、健康、环境的联系，不可避免其氧化物带来的危害性，那么学生在已有的知识水平上，通过对这两种化合物的学习，激发了学习的“自主性”，产生对学习的渴望。这时候，教师应创设良好的情景，让学生通过自身的努力——交流、合作和探究，一方面对新信息的意义建构，另一方面完成对原有经验的改造和重组。综合以上的分析，可确定本节课的教学方法——讨论探究法。
3.3分析与综合指导学生解答化学习题
例题1：
金属也能够导电，金属是电解质吗？电解质溶液导电与金属导电有什么不同？
[评析]：对于第一个问题，学生可根据已有知识（电解质的定义）直接分析得出结论。对于后面的问题，需要运用到综合法。首先，从已知条件出发，已知电解质溶液导电原因和金属导电原因，再分析推理出两者之间的差异：
一、金属能导电，电解质溶液也能导电。金属导电没有发生化学变化，因为金属单质中含有带有负电荷的自由电子可以在电场作用下定向移动，没有发生化学变化；
二、在可以自由移动的带有正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子，两种离子在电场作用下，阳离子向与电源负极相连接的阴极移动，得电子，发生还原反应；阴离子向与电源正极相连的阳极移动，失去电子，发生氧化反应。
学生通过分析与综合解决此类题能够构建新、旧知识之间的联系，从而能够让学习变得主动、轻松。
例题2：
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图，见图2：
http://s8/mw690/002TP1PAgy70r1AYPMH97&690
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出
NaClO2•3H2O。
（1）160g/LNaOH溶液的物质的量浓度为_________。若要计算该溶液的质量分数，
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是
（3）吸收塔内的反应的化学方程式为_______________________________。
（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，
（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。
（6）从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是______（选填序号）。
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是______（填操作名称）。
[评析]：本题通过化工生产亚氯酸钠工艺的一部分来考查学生分析与综合的能力。对于此题的解题思路，学生需要分析的内容有基本化学反应、技术意识、经济效益以及环境问题。综合这几点来确定解此类型题目的基本步骤是：
①
②
③
了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：
1、对反应速率有何影响？
3、对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，
从上述例题可以看出：将科学方法中的分析法与综合法运用于化学习题中，有利于学生学会“由厚变薄”的学习方法；有利于培养学生总结概括、抓住重点的能力；有利于形成学生的认知结构，学生要独立地、较好地完成这类作业，必须要全面地复习有关知识，因此有利于基础知识的学习。
4.分析法与综合法的教学功能
4.1有效达成中学化学新课程三维目标
研究化学问题须以中学化学课堂教学为研究的载体，其依据是素质教育精神,尝试在中学化学课堂教学中运用分析与综合，为课程改革提供新的教学思路，强调学习过程，强调在学习过程中形成方法，丰富学生的情感世界，即促进三维教学目标的达成，促进学生全面发展。
4.2学生的思维能力得到充分发展
传统的教学通常把所见到的化学现象与化学习题分开，学生在做习题时很大程度上是套用已有的模型、模块。学生在这样的学习环境之中缺乏真实感，不利于学生能力的提高。教师在习题教学中要加强方法的指导，先以分析法为主寻求解题思路，再用综合法有条理地表达解题过程。综合的认识也是新的分析的起点，这样，分析-综合-再分析-再综合，整个过程中学生的思维能力得到充分的发展。
4.3促进教学方式和学习方式的变革
新课程背景下教学方式和学习方式的转变是一个系统的综合治理工程,传统的教学模式并没有使学生真正理解知识。大负荷的训练、应试没有使学生在认知结构上发生质的变化，教师的教学能力、学生的学习能力在这种教与学的方式下每况愈下。分析法与综合法作为重要的科学逻辑方法，是获得科学知识的手段和工具，能够有效地改变这种传统的教学方式和行为,改变学生完全依赖老师的学习习惯和行为。
综上所述，分析法与综合法在化学教学中有着重要的教学功能，尤其在教师分析教材知识呈现上、教学方法的确定上、学生解题的指导上有着举足轻重的作用。在实际的教学过程中，教师或多或少都运用到了分析法与综合法，只是大多数教师没有对这两种科学逻辑方法有一个系统的认识。在今后的教学过程中，教师要加强对科学逻辑方法学习和培训，在遇到一些教学问题时，不妨考虑下能否用到分析法与综合法，很有可能起到简化问题、“化腐朽为神奇”的效果。
* 通讯作者：huzhigang-js@163.com
参考文献：
[1] 彭聃龄.普通心理学（修订版）[M].北京：北京师范大学出版社，2004:247.
[2] 王磊.郭晓丽.王澜.等.元素化合物认知模型及其在复习教学中的应用[J].化学教育.2015,(5):15.
[3] 王后雄.中学化学课程标准与教材分析[M].北京：科学出版社，2012:188.
[4] 王磊.普通高中化学课程分析与实施策略[M].北京：北京师范大学出版社，2010:48-49.
[5] 盛根玉.门捷列夫发现元素周期律的历史考察[J].化学教学,2011,(5):66.
[6] 胡志刚.化学微格教学[M].厦门：厦门大学出版社，2007:74-75.
[7] 韩建祥.《硫和氮的氧化物》教学设计[J].化学教学，2005(7-8).
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