浅析中学化学教学中的规律泛化问题

摘要：指出了中学化学教学中因泛化规律导致的部分错误，分析了产生规律泛化的原因，提出了改正泛化规律的基本方法。

关键词：化学教学：规律泛化

文章编号：1005--6629(2010)04-0008-04　中图分类号：G633.8　文献标识码：B

科学研究的目的是，探究自然规律，认识和掌握自然规律，利用自然规律为人类社会服务。自然科学教学的目的是，让学生学习掌握探究自然规律的方法，让学生认识和掌握已知的自然规律，使人类文明得以传承和发扬光大。可是，在我们的中学化学教学中存在着一种泛化规律的不良现象，所谓泛化规律就是指随意扩大现有规律的适用范围、随意总结出没有普遍意义的规律性结论。这种泛化规律的不良现象的存在既妨碍了中学化学教学的健康发展。又影响了学生的未来发展。在此，笔者特将我国中学化学教学中出现的规律泛化现象、规律泛化的原因及修正泛化规律的方法简析如下。

1、中学化学教学中常见的规律泛化现象

1.1　教材编写指导思想上的偏差导致的规律泛化

就人类认识规律的过程来说，一般是首先通过对一些个别事物的分析研究来抽象概括出一般性的规律性结论，然后再用规律性的结论来进一步指导研究其他的同类事物，并在此基础上修改完善规律。门捷列夫元素周期律的提出、修改、应用和完善就是这种认识过程的典范。

就笔者对现有中学化学教材的应用和理解来说，现有的中学化学教材的编写在指导思想上存在着两个偏差。其一是片面追求用规律来指导具体物质性质的学习，其二是片面追求用个别物质的性质来得出规律性的结论。

1.1.1　片面追求用规律来指导具体物质性质的学习

金属活动顺序表是中学化学教学的重点，也是中学化学教学的难点。金属活动顺序表是初中化学的内容，初中化学教材中出现金属活动顺序表时，初中生只是零星的在有关反应中遇到过几种金属，初中生根本就没有系统地学习过任何一种金属的知识。在此情况下，初中化学老师一般都只是比较生硬的将金属活动顺序表的有关结论传授给学生，并再三强调让学生记住这些结论。到高中后，在学习有关的金属性质时，既要用金属活动顺序表进行解释、又不能完全拘泥于金属活动顺序表，这就给学生的认知造成了一些混乱，学生在高中阶段随意套用金属活动顺序表的现象十分普遍，这使得金属活动顺序表的教学显得有点难上加难。

就教材的编写意图来看，编者是想用余属活动顺序表这个一般规律来指导学生学习具体金属的性质。可是，在初中化学的实际教学中，初中教师举不出学生熟悉的例子来引导学生解读金属活动顺序表。他们只能让学生记住金属活动顺序表及有关的结论。学生在初中记住的结论在高中又不完全适用，这就使得初中教师在金属活动顺序表的教学上显得有点泛化，但责任不在教师、而在教材体系本身。就我个人的观点来看，金属活动顺序表最好在学生学过几种金属后再在教材中出现，然后，再用金属活动顺序表指导学生学习其他金属的性质。

除了金属活动顺序表在化学教材中出现的位置不当外，类似的问题还有元素周期律的应用问题。运用元素周期律来指导元素化合物知识的教学本来是一种经典而又科学的教学方法，但在运用元素周期律时，若不注意元素周期律的元素性、忽视化合物在组成和结构上的特殊性的话，就会在推导化合物性质的规律时得出错误的结论。高中化学教材上以第三周期元素为例，分析说明了非金属元素气态氢化物稳定性的变化规律是，“同一周期的非金属元素，随着元素原子序数的增加，元素的非金属性逐渐增强，各元素的气态氢化物的稳定性逐渐增强。”有关资料就据此规律得出了“CH4、NH3、H2O、HF的稳定性逐渐增强”的结论。事实上，CH4比NH3稳定，笔者曾就此问题撰写了一篇题为《CH4与NH3的稳定性的比较》的论文，发表在2008年第5期《化学教育》上。此泛化的责任虽然不全在教材，但教材也难辞其咎，因为，高中化学教材没有指明化合物性质的变化规律并不等同于相应元素性质的变化规律。

1.1.2　片面追求用个别物质的性质来得出规律性的结论

高中化学教材有机化学部分的编排体系一般都是先介绍一种典型物质的结构、性质、用途，然后得出与该典型物质具有相同官能团的同类物质的相关知识的结论。这种编排的意图是让学生从个别典型物质的性质来认识同类物质的通性，可教材本身对同类物质性质的描述常有泛化的现象出现。高中化学教材关于醛类的性质，有这么一个结论性的捕述：“由于醛的分子里都含有醛基，它们的化学性质很相似。例如，它们都能被还原成醇，被氧化成羧酸，都能起银镜反应等。”笔者不知道有没有不能被还原成醇、有没有不能被氧化成羧酸的醛，但笔者知道苯甲醛不能发生银镜反应，笔者还知道含醛基的甲酸不能与氢氧化铜反应生成氧化亚铜。这说明教材上关于醛的性质的叙述过于泛化了，此泛化是将规律绝对化了。本人认为，这一段话最好修改成：“由于醛的分子里都含有醛基，所以它们的化学性质比较相似。例如，它们一般能被还原成醇，一般能被氧化成羧酸，一般能起银镜反应等。”笔者的这种说法既注重了醛类物质的共性、又没有忽视各种醛本身可能具有的特性。

在有机化学中，这种泛化规律的结论比较常见，在无机化学中，这种泛化规律的结论也时常出现，如初中化学中说碱性氧化物可以和酸反应，所以，教师们就常常会写出如下化学方程式：

Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O

笔者在各种版本的中学化学教材和大学无机化学教材中都没有查到此反应。为此，笔者曾用分析纯的_一氧化二铁试剂、普通的铁锈、新制的三氧化二铁(加热氢氧化铁制取)与各种不同浓度的硝酸在常温或用酒精灯加热的条件下进行过三氧化二铁与硝酸反应的试验，三氧化二铁均不与硝酸反应。显然，三氧化二铁不和硝酸反应，但不知道三氧化二铁为什么不和硝酸反应，这样一个不发生反应的化学方程式，能长期流行于中学化学教学之中。是应该引起我们对规律泛化的问题进行深刻反思的。

由此可见，现行教材的体系和有关内容的描述都存在着一些不当之处，这些不当之处导致了不应有的科学规律的泛化。因此，化学教材的编辑们应该进一步加强调查研究，不断调整教材体系、不断修改教材内容。使教材体系和教材内容不断地趋于完善。

1.2　教师教学指导思想上的偏差导致的规律泛化。

就我个人学习、工作的感受和对广大中学化学教师的了解来看，高中化学教师在教学中是特别喜欢归纳总结的。无论是上基础课、还是上实验课或

习题课，高中化学教师都要总结出一条一条的结论，让学生去记忆。出现这种现象的原因，虽然与各地教育行政部门对教师的不当评价有关，但更重要的是，教师教学的指导思想上存在着偏差。

受当前不当教育评价的影响，教师们为了出成绩，就尽可能地把知识讲细一些、尽可能地把知识归纳全面一些，以便让学生能透彻理解、牢固记忆。可是，物极必反，过度强调教材上的现成规律，会使学生对规律的认识理解走上绝对化的道路，过多的归纳总结。又会自觉不自觉地出现一些错误结论，这都对规律的泛化起到了推波助澜的作用。

举例来说，高中化学教材只是通过一些实例，分析说明了哪些分子是极性分子、哪些分子是非极性分子。可有些教师就是要在教学中总结出如下一些不当的结论：“分子的空间构型为直线型、平面四边型、正四面体型等对称构型的多原子分子为非极性分子；分子的空间构型为折线型、三角锥型、四面体等不对称构型的多原子分子则为非极性分子。”“非极性分子中的正负电荷的分布是对称的：极性分子中正负电荷的分布是不对称的。”关于这些错误结论，高剑南老师已经在“关于分子的对称性”一文中进行了较透彻的分析，我就不在此赘述了。这种泛化出的错误的规律性结论在实际教学中还比较多，笔者最近在“电离程度一定随温度的升高而增大吗?”一文中专门指出了如下结论的错误：“电离过程是吸热的，升高温度，电离平衡向电离方向移动，电离程度(即电离度)增大。”化学教材上没有这个结论，但这个结论广泛地存在于各种高中化学的教辅资料中，并被教师们广泛应用于实际教学中。各种高中化学的教辅资料中之所以存在这个错误结论，是因为高中教材中水的电离特征是与此结论相符的，教师们就根据水的电离特征，总结出了这个并不具有普遍意义的错误结论。

新一轮课程改革，要求我们转变教育观念，要求我们培养学生的探究能力，要求我们充分发挥学生学习的主观能动性。在此形势下，我们要摒弃应试教育中的一些错误做法，不断提高我们的业务素质和教学水平，审慎地在教学中给化学科学下结论，要力求科学结论的严密性和准确性。

1.3　高考命题的错误倾向导致的规律泛化

王敏和王后雄老师在“美国中学化学竞赛地区选拔赛及2008年试题概况”一文中，指出了美国地区选拔赛试题的不足之处，很能从反面反映出我国高考命题的一些错误倾向。二位王老师认为美国地区选拔赛试题，“题型过于简单，不能全面考察学生的能力，如学生的信息迁移能力、实验设计能力以及创新能力在试卷中没能体现出来：试题联系生活实际、体现科学探究方面略显不足；实验试题考察过于简单，所占比例偏小；试卷题型、试题情景等方面形式单一，整个试卷中没有出现信息迁移题等。”

对照二位王老师所说的美国试题的这些不足来看我国历年的高考试题，美国试题的这些不足好像是我国历年高考试题的显著优点。我无意于和二位王老师唱反调，但我认为，美国试卷的不足恰恰应该是优点，而我国历年高考试卷的优点又恰恰应该是缺点。在此，我仅从规律泛化的角度来分析一下信息迁移题的问题。信息迁移题的内容都是高中化学教材中没有的内容，其题型一般是已知A的某些性质和用途，要求回答B所具有的某些性质和用途，题目中一般都潜在的给出了A和B的结构，二者在结构上有相似之处。这种题型和我国高中化学教材中有机化学的编排体系是一脉相承的，严格说来，尽管A和B在结构上有相似之处，但已知A的性质和用途，并不能确定B的性质和用途，只能推测B可能具有的性质和用途。因此，学生不能对此类问题作出符合实验事实的准确解答。美国试卷不设这类题目，可见美国的命题教师是明智的，他们不搞诱导学生泛化规律的事。

还有“实验设计能力、创新能力、联系生活实际、科学探究”等，都不是在试卷上能充分体现出来的能力。我国学生很能在这些方面纸上谈兵，而美国学生却很能在实验室动手实干。特别令人遗憾的是，我国前些年的有些高考实验题存在着错误，但我国的优秀考生，却能在试卷上解答出命题老师设置的标准答案，这充分说明我们中学化学教师的善于归纳总结、泛化规律是受高考试题的严重影响的，这也可从一个侧面，说明我国高考试卷和美国试卷的优缺点。

我国目前虽然正在进行新一轮的课程改革，但高考仍将在相当长的一段时间内继续影响我国的高中教学，化学高考试题也将继续影响我们的高中化学教学。因此，高考命题专家们也应该转变观念，与时俱进，命出科学的、符合时代要求的试题，以便对现行的高中化学教学产生良性的影响。

2、规律泛化的原因分析及修正泛化规律的方法

在中学化学教学中，为什么会出现规律泛化的现象呢?分析上述规律泛化导致的一些错误事例可知，中学化学教学中规律泛化的原因大致有三个方面。

一是应用规律时不注意规律的适用条件。金属活动顺序表、元素周期律在应用中的泛化都属此列。严格说来，金属活动顺序表是按金属在水溶液中形成低价离子的标准电极电势排列的，该表只是从热力学的角度指出了氧化还原反应进行的可能性及趋势大小，实际的金属活动顺序会因浓度、介质、气体分压、温度、产物的溶解度、氧化膜等因素的影响而发生改变。元素周期律本来是指元素性质的变化规律，元素性质的变化规律可用于指导探究化合物的性质变化规律，但元素性质的变化规律是不能与化合物的性质变化规律划等号的。有些教师在编资料和教学时，不注重这些规律的适用条件，将这些规律随意发挥，因而出现了规律的泛化现象。

二是归纳总结规律时常常以偏概全。在当前的实际教学中，有许多结论是教材上没有的结论，这些结论是中学化学老师们为了方便学生记忆而自己总结出来的。物质种类是多样的，物质结构是复杂的。化学现象也因此而复杂多样。有许多前辈化学专家和学者，都曾致力于探究化学变化的内在规律和联系，但到目前为此，前辈化学家们总结出来的普遍适用的化学规律还是不多的，各种规律大都存在一些特殊现象。中学化学教师受学识和见识的限制，总结规律时难于高屋建瓴的把握同类物质的性质，出现以偏概全的规律性结论也就在所难免了。

三是缺乏探究精神，存在逻辑推理上的纯理沦化倾向。化学是一门实验科学，实验科学就得以实验为依据、就得尊重实验事实。而我们有许多高中老师、包括一些高考命题教师，是缺乏探究精神的，他们比较习惯于坐在办公室里凭经验编资料、编题目。“碱性氧化物可以和酸反应”这个结论本身没有错，初中化学也不必把有关结论所存在的特殊问题都呈现给学生，因为这会使学生难于理解和接受。问题是我们教师要把一些基本问题搞清楚，要遵守不得随意书写化学方程式这个基本规则，不应该把不能发生反应的化学方程式当成科学知识传授给学生。若遇到疑问时，一要查比较权威的文献资料，二要进行实验研究，要力求把问题搞清楚。我国以前的化学高考题常出错误。就我了解的情况来看，出错误的高考题一般都是与实验有关的题。为什么问题都出在与实验有关的题上呢?因为命题专家们都只是根据逻辑推理在命题，没有到实验室进行研究证实，这样命题岂能不出错?

明确了规律泛化的原因，修正规律泛化的方法也就明确了，修正泛化规律的方法大致说来也有三点。一是教师要进一步加强业务学习，逐步丰富自己的专业知识，不断提高对现有规律的认知水平，力求科学准确地向学生传授已有定论的科学规律。二是教师要加强归纳总结方面的教学研究工作。教师在归纳结论时，既要多查文献资料，又要多开展教研组内的讨论，要尽量避免结论的片面性、杜绝出现错误的结论。三是要增强探究精神，遇到疑难问题要多分析、多研究，不要总是围绕几本教辅资料打转转。要多做些实验研究工作，要尽量用实验解答疑难问题，这是防止教学中出现科学性错误和防止规律泛化的要诀。

总之，科学规律是一种客观存在，化学教学本身也是一门科学，化学教学本身是有其内在规律的，化学老师应该科学地教化学。泛化化学科学规律既是对化学科学的不尊重，又是违反教育科学的行为，我们应该尽力避免这种现象的发生。

参考文献：

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