時間:2023-12-13 17:48:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高中化學物質(zhì)制備實驗總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:化學實驗;綜合素質(zhì);教學策略
文章編號:1008-0546(2012)12-0032-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.015
化學作為一門基礎(chǔ)性自然科學,實驗教學的重要性是不言而喻的。在新課程改革的背景下,教學大綱對學生的綜合素質(zhì)提出了進一步的要求。教師通過化學實驗教學,鼓勵學生自主探究,調(diào)動學生積極參與到學習過程中來,是提升學生綜合素質(zhì)的重要途徑。通過動手做實驗來學習知識,激發(fā)了學生的學習興趣,有利于學生的全面發(fā)展。
一、化學實驗與學生綜合素質(zhì)提升
學生的綜合素質(zhì)對學生科學素養(yǎng)的提高和全面發(fā)展起著十分重要的作用。所謂學生的綜合素質(zhì),一方面指學生對科學知識有一定的理解,并熟練應(yīng)用;另一方面要求學生能夠了解社會、科技與實踐之間的相互聯(lián)系。化學實驗是化學教學的重要部分,化學實驗融合了化學知識和化學操作的基本內(nèi)容,有利于提升學生的綜合素質(zhì)。
首先,化學實驗?zāi)軌蛲貙拰W生的視野和知識面,是綜合運用課堂知識的良好平臺。化學學科強調(diào)細節(jié)的知識非常多,學生僅僅聽老師課堂強調(diào)很難記憶深刻,通過動手參與化學實驗,學生不僅對知識有了新的認識和體會,同時也讓學生感受到了化學的實用性,增強了學生的動手能力。
其次,化學實驗?zāi)軌蚣ぐl(fā)學生的科學熱情。科學熱情是促使學生在求學道路上不斷創(chuàng)新的強大動力。化學實驗可以讓學生從不同的角度重新學習書本上的知識,讓學生能夠?qū)χR有一個系統(tǒng)化的認識。化學實驗的化學現(xiàn)象往往能夠吸引學生的眼球,變化多端的化學現(xiàn)象會激發(fā)學生的好奇心,讓學生產(chǎn)生疑惑,然后大膽實踐,找出解決方法,激發(fā)學生的學習興趣。
二、高中化學實驗有效教學策略
通過探究化學實驗與學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)之間的關(guān)系,我們可以知道,高中化學必須重視實驗教學。在化學教學中,我們應(yīng)以化學實驗為契機,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的科學素養(yǎng)。
1.讓學生參與實驗設(shè)計
目前化學實驗教學手段主要分為兩種,一種是演示性實驗教學,另一種是學生自己動手參與的實驗。以上兩種化學實驗的教學方式無一例外地將學生置于被動的地位,學生要么僅僅通過“看”來學習實驗,要么按照一份實驗報告按部就班做實驗。在實驗過程中,學生幾乎沒有思考空間,他們只知道這樣做會得到想要的實驗結(jié)果,卻不知道為什么要這樣做,也不知道如果采取另外的實驗方式會產(chǎn)生什么樣的影響和后果,這對學生的發(fā)展是十分不利的。因此,化學實驗應(yīng)當向探究型化學實驗轉(zhuǎn)變。所謂探究型化學實驗教學,是讓學生參與到實驗的設(shè)計過程當中來,教學實驗的很多方法已經(jīng)十分成熟,但是,對于學生來說,給他們犯錯的機會卻是讓他們學習知識的契機。當我們發(fā)現(xiàn)一個化學問題時,教師應(yīng)該鼓勵學生利用自己具備的化學知識,通過查閱資料,結(jié)合自己大膽的假設(shè)和想象,給出多種實驗方案,然后由學生親自動手實驗對各個方案進行一一驗證,通過得到的化學現(xiàn)象對實驗方案一步步優(yōu)化。在這個過程中,學生不僅能夠重新構(gòu)建自己的知識體系,同時也逐漸培養(yǎng)了自己的科學素養(yǎng),這對激發(fā)學生的學習興趣是十分有利的。
2.多媒體輔助實驗教學
高中化學實驗課程中,有幾類實驗不適合學生動手參與。一種是危險性較大的實驗。例如制備氯氣,該實驗雖然很簡單,但是產(chǎn)生的氣體對人體有害,不適合學生集體在實驗室進行操作,也不適合教師在人員密集的教室現(xiàn)場演示。對于這種類型的實驗我們就可以通過軟件構(gòu)建實驗?zāi)P停么笃聊坏男问较驅(qū)W生展示化學現(xiàn)象,多媒體聲、光、影結(jié)合的特點可以為學生帶來良好的視覺效果,加深學生對知識的印象。一種是反應(yīng)現(xiàn)象過于激烈,不易看清實驗變化過程的實驗。化學物質(zhì)在實驗過程中發(fā)生了劇烈的化學變化,反應(yīng)過程快速,不容易看清。教師可以通過運用多媒體錄像技術(shù),慢動作回放反應(yīng)過程,這樣不僅能夠讓學生看清反應(yīng)過程中化學物質(zhì)發(fā)生的多種變化,同時也能讓學生對化學現(xiàn)象有一個微觀上的認識。科技的發(fā)展不斷改變著課堂教學,教師應(yīng)當善于將多媒體技術(shù)與實驗教學有機結(jié)合,豐富化學課堂。
3.趣味實驗,貼近生活
化學本身就是一門源于生活的學科。空洞的課本知識往往讓學生覺得沒有實際意義,他們僅僅在課堂上接受知識,卻不能主動將生活中的各種現(xiàn)象與化學知識聯(lián)系在一起。生活中處處都有化學實驗,生活是化學實驗最好的第二課堂。因此,教師應(yīng)當在實驗課程中注意與生活實際相互融合,讓化學實驗更加具有趣味性和生活性。學生在課堂上學到的知識能夠在日常的生活當中得到證實,這能夠激發(fā)學生的學習興趣。教師可以通過設(shè)計一些與生活相聯(lián)系的趣味化學實驗來拓寬學生的知識面。例如,在學習原電池時,可以指導(dǎo)學生制作“水果電池”,實驗材料都是生活中很容易找到的一些材料。例如廢舊干電池的碳棒,電線,金屬釘子,檸檬、小功率燈泡等等,然后按照電路連接順序組裝原電池,對實驗現(xiàn)象進行記錄和討論。再例如學習蛋白質(zhì)變性時,我們可以拿雞蛋清作為現(xiàn)成的實驗材料,通過課堂學習我們可以知道影響蛋白質(zhì)變性的幾個因素:加熱、酸堿、重金屬鹽等等。我們可以對蛋清進行加熱,在其中加入鹽溶液和酸堿溶液,觀察蛋清是否變質(zhì),從而驗證書中結(jié)論。這種例子比比皆是,需要教師在日常的教學過程中多加留心。
三、總結(jié)
科學素養(yǎng)是化學學習必備的素質(zhì)。化學作為自然科學離不開實驗,我們需要在實驗中發(fā)現(xiàn)問題,獲得新知。因此,作為化學教師,需要我們能夠在日常的教學工作中不斷創(chuàng)新,讓學生通過動手做實驗,提升自身的科學素養(yǎng)和綜合素質(zhì),幫助學生在知識的海洋中不斷探索。
參考文獻
[1] 王祖浩,王程杰.中學化學創(chuàng)新實驗[M].南寧:廣西教育出版社,2007:32
【關(guān)鍵詞】多媒體技術(shù)應(yīng)用;增強教學效果;化學課堂
隨著新課程改革的全面推行和逐步深入,教學手段的現(xiàn)代化已成為當前實施素質(zhì)教育、提高課堂教學效率的一個重要途徑。在高中化學課堂教學中運用多媒體計算機把文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影像等多種媒體綜合起來進行輔助教學,使課堂內(nèi)容由靜態(tài)的灌輸變?yōu)閳D文聲像并茂的動態(tài)傳播,由抽象苦澀的理論變成形象直觀動畫,突破教學上重難點,激發(fā)學生學習興趣,不但可以使學生快速、高效地獲取知識,發(fā)展思維、形成能力,而且還可以大大激發(fā)學生主動學習的積極性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力。但在實際教學過程中,多媒體技術(shù)幫助我們?nèi)〉貌诲e的效果同時也出現(xiàn)一些認識誤區(qū),我們要學會處理多媒體教學與傳統(tǒng)教學等幾個關(guān)系,才能保證教學質(zhì)量。以下就本人多年來應(yīng)用計算機輔助高中化學教學談?wù)勔恍w會:
一、應(yīng)用多媒體計算機,增強教學效果、提高教學效率。
1、化靜為動,創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生的興趣。
所謂教學情境是指在教學過程中教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的形象的場境,作用于學生并產(chǎn)生一些情感反應(yīng),從而幫助學生理解教材,使學生心理機能得到發(fā)展。情境的創(chuàng)設(shè)可以使學生與問題之間架設(shè)起一座"橋梁",情境的創(chuàng)設(shè)不但可以吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣,還能有效的引導(dǎo)學生分析和探索問題,產(chǎn)生解決問題的動力和方法,使學生更好的建構(gòu)自己的知識體系。
我們可以通過一段文字、幾張刺激的圖片或一段有趣視頻來創(chuàng)設(shè)教學情景,吸引學生注意力,產(chǎn)生學習興趣。例如我們在學習《富集在海水中的元素――氯》這章時,播放了一段發(fā)生在江蘇的液氯泄漏事視頻圖象,從電視畫面上可以看出,工作人員用浸有稀石灰水的毛巾或口罩捂住口鼻,進行救援或疏散等。周圍環(huán)境的變化,泄漏的液氯使人畜中毒甚至死亡,麥地變得枯黃,油菜變白。驚人的事件與恐嚇的場面深深吸引著學生,在學生腦海中留下深刻印象,也激發(fā)學生學習氯氣這種有毒的化學物質(zhì)的興趣,直觀了解有毒氣體泄漏后給人類造成傷害,提高安全意識。
2、突出重點,突破難點,拓展學生的思維。
化學作為研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的一門學科,存在著宏觀世界與微觀世界。宏觀世界物質(zhì)種類繁多變化復(fù)雜,有些反應(yīng)現(xiàn)象稍遜即逝時間十分短暫而有些反應(yīng)過程漫長難以一時觀察。對于化學中運動而復(fù)雜的微觀世界,學生更難以捉摸、理解。多媒體則能很好的發(fā)揮其強大的模擬功能。綜合各種聲音、文字、圖形、圖像等多種信息,利用flash軟件制作分子模型,模擬分子運動過程與變化,不僅有靜態(tài)信息的形式;而且還有動態(tài)信息的屬性,它可以化抽象為具體,化復(fù)雜為簡單,化抽象為具體,使學生比較直觀形象地認識微觀粒子的運動,從而對化學變化的規(guī)律能一目了然,達到突破重點的目的。
有些化學實驗不能做演示實驗,例如一些氯氣、氨氣的性質(zhì)實驗。由于氯氣是有毒氣體我們不能在課堂上展示實物,也不能在坐滿學生的課堂上演示氯氣具有哪些性質(zhì)的化學實驗,那怎么辦?如果只是閱讀教材上的文字與圖片,學生感覺枯燥乏味,提不起興趣,不會深入了解,也不能理解氯氣為什么會有這樣的化學性質(zhì)。現(xiàn)代教學手段多媒體技術(shù)顯現(xiàn)其強大的魅力,在播放實驗室有安全防范措施操作氯氣重要的化學性質(zhì)演示視頻,探究氯氣的重要化學性質(zhì),當氯氣通過干燥的紅紙條和有水的紅紙條時,發(fā)生不同的反應(yīng),出現(xiàn)明顯不同現(xiàn)象,干燥的紅紙條不褪色,有水潤濕的紅紙條則褪色,利用高清晰的攝像機拍攝并且進行剪切兩個畫面,對比兩者使學生清晰觀察到變化和不同,觀察到教師規(guī)范操作和整個實驗操作中注意事項。這個實驗用傳統(tǒng)的教學手段很難使學生理解掌握,教材上的圖片與文字顯得單調(diào)簡單,不及多媒體帶給學生的震撼。多媒體現(xiàn)代技術(shù)為化學實驗教學開辟了新的天地,創(chuàng)造了新的模式。
3、復(fù)習效率高,學生容易形成知識結(jié)構(gòu)
在化學教學中常常對學習的內(nèi)容進行比較、歸納、概括、總結(jié),使用比較法來認識不同化學物質(zhì)之間相同的地方和不同的地方,從而達到深入的理解。當教學內(nèi)容容量大,傳統(tǒng)課堂教學受時間和空間的限制,一節(jié)課完成不了,多媒體就能很好的解決問題,通過列舉表格,節(jié)省課堂上時間又進行對比。化學實驗上對比學習,氨氣實驗室制備與氯氣實驗室制備,它們既具有相似的實驗部分,又有不同的地方,如果重復(fù)做演示實驗,浪費時間,學生不感興趣,也沒達到對比的實驗效果。但多媒體通過重復(fù)播放視頻,使用暫停功能,指出實驗存在那些類似的部分,引起學生注意。多媒體重復(fù)實驗功能喚起學生對舊知識的回憶,深加工,強理解,使學生的知識形成系統(tǒng),更重要的是培養(yǎng)學生的思維能力。
在課堂上多媒體發(fā)揮著它強大功能,取得不錯效果時,很多老師已經(jīng)愛上這種現(xiàn)代教育手段,但在實際過程中,部分教師在認識和實踐上還存在一些誤區(qū),我認為必須處理好以下幾種關(guān)系:
關(guān)鍵詞:高中化學;課堂演講;教學功能;教學策略
文章編號:1008-0546(2017)03-0011-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.003
目前正在討論對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),高中階段培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)就是要培養(yǎng)學生完美人格和終身學習能力,指導(dǎo)學生從更高的視野和境界上自我發(fā)展[1]。鑒于此,筆者嘗試在化學課堂上引入微型演講,以此來提升學生的化學信息素養(yǎng)、思維素養(yǎng)、語言素養(yǎng)、合作能力,引領(lǐng)其形成正確的情感、態(tài)度和價值觀。
一、化學課堂微型演講及其教學功能
化學課堂微型演講的要素及程序為:第一,確定演講的主題。如選擇“化學史與化學家的故事”、 “化學在生活中的妙用”、“ 趣味化學實驗”或者“化學解題策略”等等。第二,學生收集資料、準備演講。學生除了學習課本知識以外,還需閱讀化學課外書籍,留心生活中的化學現(xiàn)象,關(guān)注與化學有關(guān)的社會熱點問題,搜索網(wǎng)絡(luò)信息,同學間交流討論以提升認識。第三,教師確定演講者與安排時間。每節(jié)課安排1-2次演講,每次為2人演講,每人演講3分鐘左右,根據(jù)學生的知識基礎(chǔ)和能力的差異安排演講任務(wù)。第四,師生評價與反思。演講結(jié)束后,通過小組討論,進行評價,指出優(yōu)點與不足。
高中化學教學中實施課堂微型演講具有如下功能:
1. 微型演講可以幫助學生了解自己
課堂演講促使學生搜索知識,整理思路,錘煉語言,設(shè)計方案并且當眾表達。通過這些流程,能充分暴露自己的不足之處,能對癥下藥,更好地提升化學信息素養(yǎng)、思維素養(yǎng)、語言素養(yǎng)等,更好地理解化學知識。
2. 微型演講有利于激發(fā)學生熱情
“教學的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng),而在善于激勵、喚醒和鼓舞。”課堂演講給了學生展示個性、思想與智慧的機會,使其體會到學習的幸福感,從而點燃學習的熱情,而熱情與幸福感可以為終身學習提供動力。
3. 微型演講可以幫助學生自我教育。
通過演講,學生接觸了很多化學與STS的問題,內(nèi)心生出“保護環(huán)境”、 “為科學進步而學習”的責任感;演講能讓所有學生有事可做,感X自己有用;活動中獲得賞識會令人產(chǎn)生上進心,由此促進高尚的完美人格形成。
二、實施化學課堂微型演講的教學策略
1. 引導(dǎo)學生自學,收集演講資源
教育家周培源曾經(jīng)說過“自學很重要,自學歷來就是成才的重要途徑。”通過自學,學生能豐富見識,提升演講質(zhì)量。因為演講是學習情況的反饋,需要準備,以確保語言的邏輯性和思維的嚴密性。而準備演講離不開學生的自主學習。自學的途徑可以有以下方式:第一,借助課外書籍和網(wǎng)絡(luò),獲取廣泛的信息;第二,利用生活材料或網(wǎng)購材料做實驗,獲得真實體驗;第三,與老師和同學交流,加深認識,形成更好的方法;第四,去工廠參觀,進行訪談,使理論與實踐更好結(jié)合。
2. 合理設(shè)計教案,安排演講時機
柏拉圖曾說“一個人不論干什么事,失掉恰當?shù)臅r機就會全功盡棄。”課堂演講如果不能把握時機,難免會流于形式和適得其反。在設(shè)計教學時,需了解學生的現(xiàn)有水平和最近發(fā)展區(qū),預(yù)設(shè)學生對知識的掌握程度、可能遇到的困難、以及可能會產(chǎn)生的態(tài)度與情感等,選取合適的內(nèi)容和時間設(shè)置演講話題,使學生 “學有所得、思有所進”,體驗成功的喜。例如在學習“SO2的性質(zhì)與應(yīng)用”時,若在新課引入時安排演講 “SO2與環(huán)境污染”,學生則會把演講重心放在SO2有害的一面。根據(jù)首因效應(yīng),學生會對SO2產(chǎn)生恐懼厭惡的第一印象,而這必定會影響其對SO2持客觀的態(tài)度。不如在學完后,進行課堂總結(jié)歸納時,布置演講話題:工廠尾氣中的SO2可以隨意排放嗎?請你從“物質(zhì)充分利用的角度”談?wù)勅绾翁幚恚恳龑?dǎo)學生全面認識其性質(zhì),學生便會想到隨意排放造成酸雨等污染,可以變廢為寶,收集起來用來制硫酸、做紙漿等的漂白劑、作葡萄酒防腐抗氧化劑”等。如此,有利于學生辯證認識化學物質(zhì),形成物質(zhì)“合理使用、變廢為寶”的價值觀。
3. 關(guān)注全體學生,明確學習責任
冰心曾說 “每一個孩子都有一個豐富美好的內(nèi)心世界。”教師在實施課堂演講活動時,要關(guān)注各層次的學生,讓每個人都有事做、有話說,都愿意積極表達。第一,用激勵性的語言鼓勵學生主動參與演講;第二,指導(dǎo)學生收集信息;第三,選出能勝任演講的學生,給其余學生安排分層次的聽講與評價任務(wù)。例如話題“小蘇打在生活中的妙用”,演講前先布置三個由淺入深的任務(wù):你認為演講內(nèi)容是否符合事實,為什么?演講中體現(xiàn)了小蘇打的哪些性質(zhì),寫出化學方程式。所列舉的“妙用”可用Na2CO3來替代嗎,為什么?這樣,每個學生都有了能解決的問題,便會認真傾聽、記錄、討論和評價,使之更熱衷于化學的學習,并積極關(guān)注化學與生活的聯(lián)系。
4. 善于捕捉細節(jié),生成教學資源
化學課堂由無數(shù)個教與學的細節(jié)組成 。教師要做有心人,把握好課堂的一個個細節(jié),追求教學的高質(zhì)量。在課堂演講時,教師可以從下列幾個角度去捕捉細節(jié)。
第一,從學生表情捕捉細節(jié)。愉悅的、激動的神情體現(xiàn)出對知識的期待與興趣;厭倦麻木的表情提示教師要把演講活動暫時停頓一下,穿插一些趣味性的知識來緩和氣氛;困惑的表情反映出學生的知識瓶頸,此刻教師需做好記錄和思考,以設(shè)法幫助解決疑難。
第二,從不同于預(yù)設(shè)的意外捕捉細節(jié)。學生的表達有悖于教師的預(yù)設(shè)就要引起教師注意。例如“比較家庭燃氣――天然氣與煤氣”的演講中,教師期望學生從“毒性、燃燒產(chǎn)物、燃燒熱值”的角度來評價。可有學生演講時說”天然氣好,因為單價更便宜”,這時就需要引導(dǎo)學生根據(jù)“氣體密度、燃燒熱、單價”來計算說明,教會他們不要只從某一方面得出草率的結(jié)論。又有學生說“天然氣不如煤氣,燒菜后鍋底很黑,而原來用管道煤氣時鍋子就不會很黑。”此時可引導(dǎo)學生分析黑色物質(zhì)的成分、造成的原因及改善的措施,通過比較兩者燃燒的化學方程式,適時介紹生活常識“煤氣改為天然氣后,燃氣灶需要調(diào)大進風口”。
第三,從錯誤的展示捕捉細節(jié)。例如在“ 一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制的實驗演示”中,定容時,學生把膠頭滴管伸進了容量瓶頸內(nèi)滴水,教師要拍下該鏡頭,在點評時,展示該圖片供學生分析,并且追問:是否滴加液體時都要讓膠頭滴管垂直懸空在容器上方呢?(提示:在Fe(OH)2制備時呢?)通過討論與評價,加深對膠頭滴管使用的認識。
細節(jié)來自于學生的活動,在演講活動中,教師需收集每個有價值的細節(jié),使之及時轉(zhuǎn)化為課堂教學資源,引導(dǎo)學生去探究和討論。
用化學實驗的方法學習化學,既符合化學的學科特點也符合學生學習化學的認識特點,是化學教學實施素質(zhì)教育的基本手段。新課程標準提倡學生獨立進行或合作開展化學實驗研究。通過化學實驗?zāi)芗ぐl(fā)學生的學習興趣,幫助學生通過使用探究形成化學概念、理解化學基礎(chǔ)理論、掌握化學知識和技能,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀,幫助學生發(fā)展思維能力和訓練實驗技能,從而達到全面提高學生的科學素養(yǎng)的目的。
一、對新課程標準下的中學化學實驗的認識
《普通高中化學課程標準》明確了高中化學課程的基本理念:立足于學生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要,著眼于提高21世紀公民的科學素養(yǎng),構(gòu)建“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”相融合的高中化學課程目標體系。“知識與技能”即過去的“雙基”;“過程與方法”是讓學生掌握學習的方法,學會學習;“情感態(tài)度與價值觀”是人文關(guān)懷的體現(xiàn)。所以新的課程理念的核心是“讓學生在知識探索的過程中,在知識、學法、人文等方面得到發(fā)展。”其中第5條特別強調(diào):“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。”[1]高中化學課程由2個必修模塊和6個選修模塊組成,其中“化學實驗”是作為一個獨立的模塊有別于以往教材的處理,突出其重要的地位。
教育部2001年頒發(fā)的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》為化學課程改革指明了方向,根據(jù)新的教學理念及由此產(chǎn)生的新課程標準,對照新舊教材,我們不難發(fā)現(xiàn)新課程在實驗教學方面有以下幾個主要方面的轉(zhuǎn)變:
1、從只注重培養(yǎng)實驗操作能力向培養(yǎng)實驗思維能力和培養(yǎng)實驗操作能力并重轉(zhuǎn)變,改變以往為“教”設(shè)計實驗變?yōu)椤皩W”設(shè)計實驗,使實驗更好地配合學生的主動學習,打破以往教師壟斷實驗方案的設(shè)計向教師幫助、指導(dǎo)學生參與實驗方案的設(shè)計的轉(zhuǎn)變,這就是所謂的化學實驗的探究化[2]。改變化學實驗“照方抓藥”式的現(xiàn)狀的關(guān)鍵,是加強化學實驗的探究化設(shè)計,這對于更好發(fā)揮化學實驗的功能,促進學生科學素養(yǎng)主動、全面的發(fā)展具有重要的意義。例如:必修1中“驗證鐵能否與水蒸氣反應(yīng)”的探究實驗,教材一方面提供了實驗必要的儀器和藥品,讓學生來設(shè)計實驗方案;另一方面又提供了一個實驗方案,讓學生參考并嘗試利用該方案進行實驗,最后讓學生小結(jié)交流探究活動的收獲。這樣的實驗教學,在指導(dǎo)學生學習設(shè)計實驗的同時又鍛煉了學生進行實驗探究的動手能力。
另外,新課標不再硬性劃分演示實驗和學生實驗,而是給教師創(chuàng)造性和學生的主動性提供空間。教師通過實驗創(chuàng)設(shè)學習情景,為學生提供可觀察的化學現(xiàn)象和實驗操作,其活動指向是學生自主觀察、分析思考、交流討論、實驗研究,不是教師單純的表演或展示。從這一角度看,它和學生實驗一樣,都是學生的活動。在新課標中也提倡學生進行合作開展化學實驗研究實現(xiàn)從“單兵作戰(zhàn)”的自發(fā)研究向群眾性研究與組隊研究的“兩條腿走路”轉(zhuǎn)變。 本文由第 一·范 文 網(wǎng)WWW.kt250.Com整理,版權(quán)歸原作者、原出處所有.../
2、從只重視理論到理論與實際相結(jié)合的轉(zhuǎn)變,更加重視化學實驗與生活、技術(shù)的聯(lián)系,注重用實驗探究的方法解決實際問題;使學生的課內(nèi)學習轉(zhuǎn)變?yōu)檎n內(nèi)和課外相結(jié)合的模式,更適應(yīng)開放式學習的需要,這就是所謂的化學實驗的生活化[2]。
新課標“注重從學生已有的經(jīng)驗出發(fā),讓他們在熟悉的生活情景中學化學”,幫助學生“從科學、技術(shù)和社會相互聯(lián)系的視角認識化學”,從歷史和現(xiàn)實的結(jié)合上了解化學。此外,新課標還列出若干可供選擇的學習情景素材,這有助于教師落實“貼近生活,聯(lián)系實際”的教學要求,加深學生對“科學——技術(shù)——社會”觀念的理解,增強學生的社會責任感,啟發(fā)教師不斷地從社會生活和新的科技發(fā)展中吸取新鮮的信息,學生在體驗中逐步認識化學在促進社會可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學實驗的功能,提高學生的科學素養(yǎng),具有十分重要的意義和價值。化學實驗的內(nèi)容選取于日常生活和社會生活中的許多化學現(xiàn)象,實驗藥品取用于學生身邊常見的化學物質(zhì),這樣可使學生有一種親切感,感到化學并不神秘,就在我們身邊,有利于調(diào)動學生學習的積極性和激發(fā)他們對實驗探究的興趣。在新課程的教材中就有很多這樣的實驗素材。諸如必修2中“用生活中的材料制作簡易電池”實驗;選修1中“鮮果中維生素C的還原性”實驗;選修2中“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水試驗”;選修4中“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”實驗;選修5中“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”實驗;選修6中“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中化學耗氧量”實驗等等。
3、從只應(yīng)用近代實驗方法向適當應(yīng)用現(xiàn)代實驗方法和儀器,重視中學實驗向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變,這就是所謂的化學實驗的現(xiàn)代化[2]。
化學實驗的現(xiàn)代化科學手段的發(fā)明與使用,是和人類對物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的探索分不開的。鑒定物質(zhì)的化學成分需要定性分析,測定物質(zhì)的各組分的含量需要定量分析,確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需要結(jié)構(gòu)分析。高中化學新課程在化學分析方法的定量化和實驗手段的現(xiàn)代化方面,跟以往的化學課程相比有了很大的改進。在高中化學新課程中引入了現(xiàn)代儀器分析的四大類儀器或方法(光譜類、色譜類、質(zhì)譜類、電化學類)。例如:選修5中,“用質(zhì)譜法測定相對分子質(zhì)量”,“用紅外光譜、核磁共振氫譜等方法鑒定分子結(jié)構(gòu)”;選修6中“用化學方法或紅外光譜法檢驗鹵代烷中的鹵素”實驗,“用中和滴定法或氣相色譜法測定醋酸中醋酸的含量”實驗等。值得注意的是,對于這些現(xiàn)代實驗分析儀器和方法的學習并不是要求學生都要掌握它們的具體的原理和應(yīng)用技術(shù),不同的實驗技術(shù)所要求的程度是有區(qū)別的。有的只是屬于介紹性質(zhì),只要求學生掌握其最基本的原理,達到拓展科學視野的目的就可以了。
4、重視綠色化學思想與可持續(xù)發(fā)展觀念在實驗中的體現(xiàn),這就是所謂的化學實驗的綠色化[2]。高中化學新課程在設(shè)計上十分注重“體現(xiàn)綠色化學思想”。例如:選修6(實驗化學課程模塊)中,將“形成綠色化學的觀念”作為一項重要目標;將“樹立綠色化學思想,形成環(huán)境保護的意識”單獨作為一條“內(nèi)容標準”;將“查閱資料:符合‘綠色化學’思想的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)” 作為“活動與探究建議”中的一項學習活動。
二、開展化學實驗教學要注意的問題
在新課程標準下,化學實驗教學有了更為突出的作用和意義。因此,抓好實驗教學是化學教學中十分重要的教學內(nèi)容。那么,在開展化學實驗教學過程中要注意哪些問題呢?筆者認為可以從以下幾個方面去考慮:
(一)、加強思想認識,重視實驗教育功能的發(fā)揮
激發(fā)學習興趣、體驗科學探究、訓練可行方法、學習化學知識、學會團結(jié)協(xié)作是化學實驗的主要教育功能。對此教師首先要有深刻的思想認識,同時要通過具體的教學實踐發(fā)揮好這些化學實驗教育功能。
具體而言,教師在實驗內(nèi)容的設(shè)計和選擇上,需要注意從學生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā),以激發(fā)學生學習化學興趣,幫助學生認識化學與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注人類所面臨的與化學相關(guān)的社會問題,培養(yǎng)學生的社會責任感、參與意識和決策能力。通過化學實驗教學,可以讓學生學習化學知識,在學習過程中,會得到大量的感性認識,將感性認識轉(zhuǎn)化為理性認識,并運用已有知識和相關(guān)資料解決問題。同時,學會團結(jié)協(xié)作是當前社會分工日益完善、細致所導(dǎo)致的對人才自身素質(zhì)的要求,在實驗內(nèi)容的選擇中要重視選擇一些需要通過小組協(xié)作方式才能完成的試驗探索,讓學生在實驗探索的過程中根據(jù)要求,進行分工協(xié)作,共同完成實驗,在實驗探究中學會合作與分享。
新課程在必修1的第一章《從實驗學化學》里就已經(jīng)明確了“化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學”并強調(diào)了掌握好實驗方法的重要意義。我們可以利用好第一節(jié)《化學實驗基本方法》的教材,先對學生進行化學學科特點和化學學習方法的教育,這包括了實驗安全教育和實驗規(guī)范教育。實驗安全教育可以通過學生分組進行思考與交流再由學生小結(jié),使學生認識到化學實驗的操作應(yīng)該規(guī)范,應(yīng)該仔細檢查安全措施,確保實驗的安全和成功。然后,利用小組合作做實驗可以兩人一組,有大致的分工,職責基本明確,緊密配合的形式完成“粗鹽的提純”實驗。學生完成實驗后要做好總結(jié)和相互評價,老師最后結(jié)合自己觀察的情況點評學生們的表現(xiàn),表揚一些組或個人。通過這樣的實驗教學,既培養(yǎng)了學生的實驗安全意識,又樹立了學生的團結(jié)協(xié)作意識。
(二)、提高動手能力,關(guān)注學生實驗技能的培養(yǎng)
進行化學實驗的基礎(chǔ)是實驗者必須對化學實驗基本方法和技能有一定的了解。新課程標準的課程目標中將“獲得有關(guān)化學實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能,學習實驗研究的方法,能設(shè)計并完成一些化學實驗”列作“知識與技能”目標之一。在新課程里增加了大量的學生實驗探究的內(nèi)容,在實驗探究中的每一個實驗,必須由學生親自動手做實驗才能完成,因此,提高學生的實驗動手能力是完成好化學實驗教學的基礎(chǔ)。同時,要十分重視學生解決問題的能力培養(yǎng),特別是觀察、實驗、假說、推理、收集資料、分析資料、處理數(shù)據(jù)等。要重視通過實驗發(fā)展學生思維的敏捷性、靈活性、深刻性、獨創(chuàng)性和批判性等良好的品質(zhì),培養(yǎng)學生的實踐精神和創(chuàng)新能力。
值得注意的是,教材編寫時由于考慮到各種條件的限制,往往是演示實驗多,學生實驗少,如果教師教學是按照“教師演示實驗學生觀察實驗教師引導(dǎo)學生得出結(jié)論例題課堂訓練課后鞏固練習”,其效果是學生會應(yīng)試而沒有得到發(fā)展。因此,教師要創(chuàng)造條件,根據(jù)實際情況,靈活處理教材,盡可能做到演示實驗學生化,讓每個學生都有動手的機會。其學生操作流程是:根據(jù)要解決的問題設(shè)計實驗原理選實驗器材動手實驗記錄現(xiàn)象及數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
例如:在必修1的第一章第一節(jié)《化學實驗基本方法》中,教材并沒有硬性區(qū)分演示實驗和學生實驗,為了更好的提高學生的實驗?zāi)芰Γ岢處煻嗖捎眠呏v邊實驗的教學方式。這樣有利于學生掌握實驗技能,培養(yǎng)觀察、思維、獨立操作等能力,容易獲得成功感。建議實驗1“粗鹽的提純”、實驗2“硫酸根離子的檢驗”作為邊講邊進行學生實驗,實驗3“實驗室制取蒸餾水”作為演示實驗,實驗4“萃取和分液”即需在老師的指導(dǎo)或示范下學生完成實驗。
(三)、培養(yǎng)問題意識,提高學生問題解決的能力
關(guān)鍵詞:新教材、實驗改革、激發(fā)興趣
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學。《普通高中化學課程標準(實驗)》中明確指出:化學實驗對全面提高學生的科學素養(yǎng)有著極為重要的作用。化學實驗有助于激發(fā)學生學習化學的興趣,創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學情景,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀。由此可見,高中化學新課程十分重視化學實驗教學的改革。從當今化學教育的發(fā)展來看,化學實驗教學正發(fā)生著深刻的變化。我們對新教材化學實驗教學的特點進行了初步的總結(jié)。
一、實驗更具有自主化
舊教材中的演示實驗和學生實驗基本上是給出實驗?zāi)康摹嶒炗闷贰嶒炘怼嶒灢襟E,讓學生“照方抓藥”,主要屬于驗證實驗。在“實驗習題”中要求學生自己設(shè)計實驗,體現(xiàn)了一定的自主性。而新教材“化學實驗方案的設(shè)計”,將制備實驗、性質(zhì)實驗、物質(zhì)檢驗等實驗設(shè)計的基本要求、原理、方法等系統(tǒng)地歸納和整理。
新教材中加強了實驗的探索性,激發(fā)學生的自主性。如“化學能轉(zhuǎn)化為電能”的實驗探究中:我在上課時增加了實驗用品,銅片、鋅片、碳棒、CuSO4溶液。學生首先按書上進行摸索,了解了一點原電池的原理。接著由于好奇會從實驗用品中繼續(xù)選出材料、用品進行探索。四個同學一組,全班得出好多結(jié)論。比如:電極全是銅片、鋅片時電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯,但如果是鋅片和碳棒時實驗明顯;電解質(zhì)換成CuSO4溶液時也能成功。學生對于自己的發(fā)現(xiàn)非常興奮,知識落實較好。乘興追擊,我布置化學電源中的自我設(shè)計原電池。要求學生收集各種廢舊干電池,分解出有用的東西,從家庭中找出各種電解質(zhì)溶液。設(shè)計好原電池后在班級檢驗它的電流。學生積極性很高,設(shè)計了好幾款原電池。有些電流較大,如選用白醋,純堿等;有些電流較小,如采用水果汁,酸奶,飲料等。學生看到自己設(shè)計的電池還真的能發(fā)出電來,學習興趣頓時高漲起來,在獲得知識的同時,體驗著成功的愉悅(自己動手得到的成果),學習效果能不好嗎?
二、實驗更具有趣味化
趣味化是新教材的一大特色。實驗板塊也要增加一些趣味化實驗,實驗不僅僅是一種為學生提供感性認識的直觀工具,而且可以提供豐富而真實的學習情境,還是激發(fā)學生的化學學習興趣,提高了動手能力和觀察能力,同時促使學生思考實驗原理,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力。
在比較碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與鹽酸反應(yīng)的速率時,新教材改為在試管口套上氣球,通過氣球漲大的快慢讓學生直接觀察出反應(yīng)快慢,給學生留下了深刻的印象。在“研究物質(zhì)的實驗方法”時,讓學生自己準備家中的自然水,礦泉水,我在課堂利用蒸餾的方法制備蒸餾水。當學生看到自來水中滴加AgNO3溶液后立即出現(xiàn)了白色沉淀,而向從自來水蒸發(fā)制出的蒸餾水中滴加AgNO3溶液,就沒有了明顯的現(xiàn)象,學生感到很有意思,學習興趣油然而生。該實驗既使學生掌握了蒸餾實驗的操作原理,蒸餾實驗的作用,又學會了Cl一離子的檢驗方法,生活中的水一般是用Cl2來消毒的。對市場上的礦泉水檢驗,發(fā)現(xiàn)有些品牌不含Cl-,有些不標準有Cl-。學生學以致用特別感興趣,還問我其他離子如何檢驗。不僅解決了知識上的問題還激發(fā)了學生學習化學的興趣,真是一舉多得。還有,用蘋果或西紅柿制作一個原電池的實驗,當學生看到水果竟然能發(fā)電,高興的心情無法形容⋯⋯這些趣味性實驗,使學生感到學習化學離他們更近了,體驗到化學理論與實際的聯(lián)系,學得更容易,理解更深刻,教學效果能不好嗎?
三、實驗更加生活化
隨著中學化學實驗不斷地變化和發(fā)展,出現(xiàn)了一些新型的化學實驗,其中家庭小實驗的形式很受歡迎。為了提高學生學習化學的興趣,給學生提供更多的自己動手實驗和觀察實驗的機會,新教材上增加了“家庭小實驗”。既鞏固了所學知識,又培養(yǎng)了知識的應(yīng)用能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維。
一是以學生身邊常見的化學物質(zhì)做實驗藥品。如從學生最熟悉食鹽中了解加碘鹽,學生可在家中做,也可在課余到實驗室做。大部分同學事后說剛開始直間加入淀粉溶液中都沒有變藍色,加AgNO3溶液也沒有黃色沉淀,冥思苦想后學生就翻閱資料、上網(wǎng)查找或問同學、哥哥、姐姐等,才知道加入了碘酸根;最終使實驗成功。過程的艱辛得到的喜悅可相而知。再如,用食醋除去水壺中的水垢的實驗;用氯水漂白鮮花的實驗;用蘋果制作原電池的實驗;用熟蘋果催熟青香蕉、青橘子的實驗等
二是利用日常生活中的諸多現(xiàn)象揭示化學反應(yīng)原理和化學奧妙。例如在“含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用”,要求學生對雨水pH進行測定,了解當?shù)赜晁疇顩r,分析是否是“酸雨”;讓學生收集家里旁邊河道的水進行PH測試,學生從自己的結(jié)論中深感保護環(huán)境的重要。這比空洞的說教要好很多,而且很多學生也開始向家人作宣傳,不僅知識提高,無形中環(huán)保意識也提高。通過膠體的學習本質(zhì)了解多種墨水不能混用。通過做“鋁熱反應(yīng)”的實驗,使學生聯(lián)想到鋁熱反應(yīng)能用來焊接鋼軌,對化學反應(yīng)竟然能放出如此高的能量感到十分驚奇等。
四、實驗更加微型化
為了使實驗綠色化,減少化學實驗對環(huán)境的污染,可以減少藥品的用量,采用微型的實驗設(shè)備進行實驗。比如:在做銅與稀硝酸反應(yīng)時,可在注射器的活塞上先放上一小片銅片,再吸取少量稀硝酸,立即在針尖上釓上橡皮塞密封起來,將注射器豎立起來,產(chǎn)生的氣體先將活塞推開,當銅片與稀硝酸脫離時,反應(yīng)自行停止。可以觀察到一氧化氮氣體的產(chǎn)生,再打開橡皮塞,輕輕拉動活塞,吸入少量空氣,一氧化氮立即轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色的二氧化氮,現(xiàn)象非常明顯。
由于微型化實驗不僅可以減少實驗藥品的消耗,節(jié)約藥品,而且可以減小實驗的危險性,減少污染性物質(zhì)的產(chǎn)生,使實驗操作更簡單,便于學生一人一套實驗儀器,增加學生動手操作和細致觀察分析的機會。因此,微型化學實驗將在中學化學實驗教學中得到推廣。
五、實驗更加系列化
為了更好完成課堂教學或復(fù)結(jié),使有關(guān)知識、技能結(jié)構(gòu)化和系列化,可以設(shè)計一些系列化學實驗,把幾個相聯(lián)系的演示實驗或?qū)W生實驗按照一定次序相對集中起來,安排為一系列實驗。比如:對于濃度和溫度對化學反應(yīng)速率的影響實驗,舊教材是用硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)分兩次實驗加以比較的,過程比較復(fù)雜;而新教材上改為“4%雙氧水加熱和常溫比較,不同濃度的雙氧水加FeCl3溶液加洗滌劑觀察氣泡產(chǎn)生的速度”。將兩組對照實驗一起完成,操作簡單,易對比實驗現(xiàn)象從而得出正確結(jié)論。
實驗習題也屬于系列化實驗,要求學生根據(jù)不同系列的物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗方案,起到梳理知識的作用。在復(fù)習課中也經(jīng)常將部分實驗系列化,例如:硫元素價態(tài)變化的串聯(lián)實驗、鐵元素的循環(huán)實驗等元素化合物類型的實驗;分離與提純、檢驗與鑒別等實驗操作的系列實驗等等,便于形成知識網(wǎng)絡(luò)。
六、實驗更具開放性
所謂開放性是指以教學內(nèi)容為依據(jù),但不局限于教材,從知識、能力等多方面向外延伸或擴展,創(chuàng)設(shè)一些開放性問題情境,拓寬學生的視野和知識面,使學生掌握更多的知識和方法,進而提高學生的綜合能力和素質(zhì)。新教材就是本著這一原則,把不少化學實驗設(shè)計成了開放性實驗,教學效果大大提高。例如,鈉和水反應(yīng)一節(jié)中,我要求學生設(shè)計實驗證明鈉和水反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體是什么,如何檢驗,還要其他產(chǎn)物嗎。這種開放性實驗,其思維容量之大是顯而易見的。試想,由于學生的認知水平不同,思考問題的角度不同,所設(shè)計的方案也不可能完全相同,有的設(shè)計非常合理,有的設(shè)計比較合理,也有的甚至是不合理的、違反常規(guī)的,但每個學生都進行了認真思考,在這個設(shè)計中,有些同學把金屬鈉放在煤油下面,倒扣漏斗收集點燃;有些在U型管中實驗等等,氫氧化鈉用PH試紙,酚酞試液,加FeCl3產(chǎn)生沉淀等檢驗。至于得到什么結(jié)果并不重要,重要的是設(shè)計實驗時對知識的體驗過程。提出的方案越多,思考的角度就越廣,思維愈深刻。與此同時,經(jīng)過交流討論,相互啟發(fā),碰撞出許多創(chuàng)造性思維的火花。學生不但知識學活了,而且實驗?zāi)芰Α⑴c人合作能力、科學探究能力、創(chuàng)新思維能力等都得到了培養(yǎng)和提高,不僅教學效果顯著提高,而且還自然而然地促進了“學生學習方式的轉(zhuǎn)變”,實現(xiàn)了新課程改革的核心目標。
【關(guān)鍵詞】化學基本觀念 分類觀 轉(zhuǎn)化觀 微粒觀 實驗觀 高三元素化合物復(fù)習
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)03-0030-03
化學學科是從一個特殊的角度來引導(dǎo)人們認識物質(zhì)世界的,這個特殊的視角就是從原子、分子層次上認識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律,用宏觀、微觀相聯(lián)系的思維方式來考察周圍物質(zhì)世界的現(xiàn)象和變化。高中化學課程標準對"知識與技能"目標提出的要求:"了解化學科學發(fā)展的主要線索,理解基本的化學概念和原理,認識化學現(xiàn)象的本質(zhì),理解化學變化的基本規(guī)律,形成有關(guān)化學科學的基本觀念。"顯然,新課程標準把構(gòu)建化學基本觀念作為一種教育理念或目標予以倡導(dǎo)。
一、化學基本觀念教學的內(nèi)涵
化學基本觀念是學生通過化學課程的學習,所形成的從化學的視角認識事物、解決問題的思想、觀點和方法,即植根于學生頭腦中的化學基本觀念。化學基本觀念是對具體知識的概括提升,具有超越事實的遷移價值;化學基本觀念是學生基于自己的認知基礎(chǔ),對化學學科的深刻理解,是學生深入思考和內(nèi)心體驗的結(jié)果,它影響著學生分析和解決實際問題的思維方式和價值取向。
山東師范大學畢華林教授對化學基本觀念作如下分類:屬于知識類基本觀念有元素觀、變化觀、微粒觀;屬于方法類基本觀念有分類觀、計量觀、實驗觀;屬于情意類基本觀念有化學價值觀。與元素化合物知識相關(guān)的化學基本觀念主要有微粒觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀、實驗觀等。
學生學習高中化學的過程中獲得的最有價值的東西不是具體的化學知識,而是通過對具體化學知識的學習所養(yǎng)成的化學頭腦和化學意識,它表現(xiàn)為學生能夠自覺運用化學科學的觀點、思路和方法去認識物質(zhì)及其變化、去分析問題和解決問題。因此,化學基本觀念教學,就是以培養(yǎng)學生的化學基本觀念為目標的化學教學,即主要圍繞學生化學基本觀念如何構(gòu)建而展開的教學活動。
二、高考試題中化學基本觀念的滲透
在中學階段,化學基本觀念滲透在化學知識的學習中,也滲透在高考的試題中。分析近三年浙江省理科綜合考試中的化學試題,許多試題在考查化學知識的同時,巧妙地融入了化學基本觀念的考查。以2012年浙江省理科綜合考試中的化學試題為例(見表1)
表1 試題中滲透的化學基本觀念
試題序號 試題基本知識內(nèi)容 化學基本觀念
9 無機推斷題:微粒半徑比較;
元素形成的化合物沸點比較;
化合物中微粒數(shù)判斷。 微粒觀、守恒觀
13 物質(zhì)組成推斷
(結(jié)合實驗操作流程和現(xiàn)象): 元素觀、
CO32-、SO32-、Mg2+、Al3+、
SIO32-等離子性質(zhì)。 轉(zhuǎn)化觀、守恒觀
26 以CuCl2?2H2O晶體無水 實驗觀、
CuCl2的制備、純度測定為載體, 計量觀、
考核沉淀溶解平衡、鹽類水解、 化學價值觀
氧化還原知識、考察化學用語的表達。
化學高考試題可以帶給我們這樣的啟示:化學基本觀念并不是單獨存在的,它總是寓于具體的化學知識當中,并通過它們表現(xiàn)出來。而具體化學知識也因承載和凸顯化學基本觀念而體現(xiàn)自身價值。若缺乏化學基本觀念的支撐,具體化學知識就會缺乏內(nèi)在聯(lián)系與生命活力。
三、強化化學基本觀念的高三元素化合物復(fù)習策略
元素化合物知識的特點是"形散而神不散"。形散,是指元素形成的單質(zhì)和化合物種類很多,這部分知識零碎、散亂、多樣、繁雜,復(fù)習時似乎無章可循。但元素化合物知識具有內(nèi)在的化學基本觀念,如物質(zhì)微粒觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀等,這些基本觀念就是元素化合物知識的"神"。在高三復(fù)習中教師要引導(dǎo)學生找到元素化合物的"神",即把強化化學基本觀念的意識貫穿于每一節(jié)課。
從認識論角度來說,要形成化學基本觀念,必須經(jīng)歷學習具體知識、掌握化學思想和方法、形成完善的化學認知結(jié)構(gòu)的過程,這個過程可作如下表述:
1、定性定量相結(jié)合,量化微粒觀
宏觀與微觀的聯(lián)系是化學不同于其他學科的特點,也是化學學科最具特征的思維方式。化學微粒觀淺層次的內(nèi)涵是指能從微粒種類的角度認識物質(zhì)的組成,深層次的內(nèi)涵是指從微粒間相互作用的角度認識物質(zhì)的變化。對高三學生而言,物質(zhì)微粒觀的內(nèi)涵必須由了解物質(zhì)的微粒組成提升到從構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間的相互作用方式以及相互作用劇烈程度的角度去理解和認識物質(zhì)變化規(guī)律。
【教學實例】學生在遇到"二氧化硫氣體通入氯化鋇溶液中,有何現(xiàn)象",通常都會做出錯誤的回答:"產(chǎn)生白色沉淀。"他們認為在二氧化硫的水溶液中存在亞硫酸根離子,鋇離子與亞硫酸根離子結(jié)合產(chǎn)生亞硫酸鋇沉淀。如何幫助學生建立正確思維方式?
【教師問題設(shè)計】
①請寫出亞硫酸的電離方程式
②溶液中有哪些微粒?濃度大小關(guān)系如何?
【信息:常溫下H2SO3 Ka1 = 1.2×10 -2 Ka2= 6.3×10 -8 】
③為什么二氧化硫氣體通入氯化鋇溶液中沒有看到生成沉淀?
④再加入下列哪些試劑可以使該體系中產(chǎn)生亞硫酸鋇沉淀?
A、 NaOH溶液 B、 氨氣 C、 氯氣 D、 NaHCO3溶液
【設(shè)計意圖】高三復(fù)習階段應(yīng)將化學微粒觀由定性升華為定量,不僅能定性判斷存微粒的種類,還要能結(jié)合已學知識定量分析微粒的多少(濃度的大小)。以上的4個問題都是基于強化定量的微粒觀而展開的。設(shè)計問題①②的目的是讓學生明確問題的關(guān)鍵:SO32-雖然存在,但是H2SO3的第二步電離程度很弱,SO32-的濃度很小,因此不能達到產(chǎn)生BaSO3的濃度。問題④仍舊圍繞量化的微粒觀展開,只要通過平衡移動增大溶液中SO32-的濃度,那么能產(chǎn)生BaSO3沉淀。
在量化的微粒觀的指導(dǎo)下,學生學會了正確的思維方式:微粒間能否發(fā)生作用不僅取決于微粒的種類,還取決于一定體積內(nèi)微粒的數(shù)量。對于"CO2通入氯化鈣溶液中不能產(chǎn)生沉淀的原因是什么",學生自然也能認識到問題的本質(zhì)了。
微粒觀反映了人們對宏觀物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的空間想象能力,這種想象不是憑空臆測的,而是根據(jù)已有的科學理論、事實以及觀察到的現(xiàn)象作出的科學推論。
2、多種表征方式運用,強化分類觀、轉(zhuǎn)化觀
物質(zhì)分類觀是指人們在學習、研究形形的化學物質(zhì)及其變化時,按照一定的規(guī)則將對象的多樣性和復(fù)雜性轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)性和規(guī)律性的思維傾向。物質(zhì)世界的復(fù)雜性和多樣性,決定了人們不可能對所有物質(zhì)和反應(yīng)逐一研究。如果對物質(zhì)進行科學的分類,再分門別類地研究它們的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì),就容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律,把握物質(zhì)的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系。分類方法是化學研究的一種重要方法。
【教學實例】學生在復(fù)習元素化合物時遇到的一大困難就是物質(zhì)的種類多,轉(zhuǎn)化關(guān)系多,很難在腦海中自主構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。筆者以鐵及其化合物的高三復(fù)習課為例,來體現(xiàn)教師強化物質(zhì)分類觀、物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀的教學策略。
【教師問題設(shè)計】
①請寫出典型的含鐵元素的物質(zhì)
②請對上述含鐵元素的物質(zhì)進行分類。(還有其它的分類方法嗎?)
③請找出合適的物質(zhì),實現(xiàn)不同價態(tài)的鐵的微粒之間的轉(zhuǎn)化。
【設(shè)計意圖】問題①激活學生已有的知識,為問題②明確分類范疇,問題②考核學生的分類觀。學生首先回憶起初中化學的分類方法,按照單質(zhì)、氧化物、鹽、氫氧化物即物質(zhì)組成的角度進行分類。問題②"還有其它分類方法嗎"將引導(dǎo)學生從化合價的角度對這些物質(zhì)進行分類,從氧化還原的角度理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。
建構(gòu)主義學習觀認為:如果學生對復(fù)雜的教學內(nèi)容只能獲得一種模型、一種理解方式,那么當他們把這種單一的表征方式運用于不同的情境時,他們常常是簡單化的。因此需要從不同的角度來解釋教學內(nèi)容,使學生獲得多種表征方式,從而深化他們的理解。在復(fù)習元素化合物時,要引導(dǎo)學生樹立從物質(zhì)組成和元素價態(tài)兩個角度對物質(zhì)進行分類的思維方式,并歸納出轉(zhuǎn)化關(guān)系。如:鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可歸納如圖1:
這種模型圖的優(yōu)點是能夠讓學生清晰有條理的列舉該元素典型的單質(zhì)及化合物,明確該元素典型的價態(tài)分類,從而能從復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)兩個角度去思考物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。為體現(xiàn)大多數(shù)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)即價態(tài)的變化,又可提煉為如圖2,從圖2中可以清晰的傳達一種實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思想:同種元素不同價態(tài)的微粒間的相互轉(zhuǎn)化,一般先分析價態(tài)的變化特征,然后再去尋找合適的氧化劑或還原劑。這就是從化學的視角理解眾多化學反應(yīng)的方法,即使多年后學生忘記了具體的物質(zhì)性質(zhì),但是他不會忘記分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方法。
3、協(xié)商合作交流,完善實驗觀
實驗觀是指認識到化學實驗的重要性,能用科學嚴謹?shù)膽B(tài)度系統(tǒng)設(shè)計實驗,用安全環(huán)保的方式操作實驗,全面細致的觀察、記錄、解釋實驗現(xiàn)象的能力。實驗是化學的靈魂,而實驗觀卻是化學基本觀念中最難以完善的一種。實驗觀的完善,不僅基于扎實的知識功底,還基于縝密且敏捷的思維,因此實驗觀的形成與完善是高級的復(fù)雜的心理活動的結(jié)果。
建構(gòu)主義者維果茨基認為:高級心理過程的發(fā)展需要經(jīng)過社會協(xié)商和相互作用,所以學習中的合作備受重視。因此,在高三課堂教學中學生之間、師生之間的協(xié)商合作交流,是完善實驗觀的重要手段。
【教學實例】在高三元素化合物教學中,每當遇到比較復(fù)雜的實驗情境時,學生經(jīng)常會發(fā)生思維的撞擊。例如:
已知某品牌墨粉的成分如下:Fe3O4晶體粉粒:占20-30% ,其余為不溶于水,且不與酸堿反應(yīng)的有機成分等。預(yù)測定墨粉中Fe3O4晶體的含量,設(shè)計實驗流程如下:
問題:①試劑1成分是什么?如何判斷恰好反應(yīng)完全?
②試劑2成分是什么?如何判斷恰好反應(yīng)完全?
答題情況:90%的學生給出錯誤答案,認為試劑①是H2O2溶液
【教學環(huán)節(jié)】①教師組織討論:"請說出你選擇這種試劑的理由。"
②學生交流討論。
③學生代表發(fā)言。
④教師組織總結(jié):"定量測定實驗要特別關(guān)注什么問題?
堅持選擇H2O2溶液的學生代表發(fā)言:"試劑1的作用是作為氧化劑,將+2價鐵氧化為+3價鐵,H2O2作氧化劑的優(yōu)點是被還原后生成的產(chǎn)物為水,不帶入雜質(zhì)。我們高一高二的時候就都是這樣考慮的,從來沒錯過。"
反對選擇H2O2溶液的同學發(fā)言:"若選擇H2O2溶液,則雙氧水加過量了無法根據(jù)實驗現(xiàn)象加以判斷。而雙氧水過量的話,則會氧化碘離子生成更多的碘單質(zhì),對Fe3O4的定量檢測產(chǎn)生影響。所以,試劑1應(yīng)該選擇酸性KMnO4溶液,若加過多了,馬上就能顯示出紫紅色溶液。"
兩類代表性的觀點在課堂中交鋒都得以充分的表達,孰是孰非,已無需教師再下結(jié)論,那些本來思慮不周全的同學在他人的啟發(fā)下都有所收獲,從而完善自己的實驗觀。
【設(shè)計意圖】面對實驗問題,學生在基礎(chǔ)知識和思維的嚴密性上存在漏洞是非常普遍的現(xiàn)象。采用協(xié)商交流討論的教學模式比教師的"一言堂"能更有效的幫助學生完善實驗觀:①學生之間的交流能夠彌補教師一言堂的不足,避免學生被動的聽講;②能調(diào)動學生的參與積極性,給學生展示各種觀點的機會,并能通過各種觀點的比較修正并完善自己的觀點,從而使基礎(chǔ)知識更扎實,思維更縝密。
協(xié)商交流討論式的教學模式特別適用于實驗教學,當然教師的引導(dǎo)作用也是不可忽略的:對于定量測定實驗,要引導(dǎo)學生關(guān)注產(chǎn)生誤差的因素,要關(guān)注試劑用量對后續(xù)試驗的影響;對于成分檢驗實驗,要引導(dǎo)學生考慮具體操作對實驗現(xiàn)象明顯性的影響,比如檢驗NH4+ 要"加熱",要用"濕潤"的紅石蕊試紙……教師指明關(guān)注的大方向,學生們在前進的道路上合作探索,這樣的教學模式才能使學生構(gòu)建自己的實驗觀,并在借鑒他人智慧的基礎(chǔ)上完善實驗觀。
新課程倡導(dǎo)"以學生的發(fā)展為本",化學學科對每個學生的發(fā)展價值就在于培養(yǎng)學生從化學的視角認識、改造豐富多彩的物質(zhì)世界的方法和能力,高考也正是以化學的學科價值為導(dǎo)向考查學生的學科能力。
參考文獻:
1.浙江省普通高考考試說明[M].浙江省教育考試院. 2013
2.皮連生. 教育心理學[M]. 2010
論文摘要:蘇教版高一化學與人教版比較改動比較大,使新教材實驗優(yōu)點明顯,但還是存在較多缺點,本文指出了新教材的若干優(yōu)點和缺點。
蘇教版高中化學教材在浙江實施已經(jīng)有兩年多,在教學實踐中教師自然而然地將其與人教版教材比較,發(fā)現(xiàn)蘇教版教材有很多的優(yōu)點,但也存在很多的缺點。我根據(jù)自己的教學過程中的體會,對蘇教版高一化學實驗的優(yōu)缺點進行了簡單的總結(jié)。
一、蘇教版高一化學實驗的優(yōu)點
(一)實驗圖像優(yōu)點多。
蘇教版教材的顏色更豐富,不再是人教版教材中的黑、白、粉紅三色調(diào),多數(shù)圖片都是實物拍攝,比如配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液中就添加了6張圖。用圖片比較生動直觀,適合傳遞具體、形象的事物,增強了教材的直觀性、趣味性和可讀性,具有啟發(fā)和教育功能,尤其能激發(fā)學生對化學美的感受,有助于情感、態(tài)度和價值觀的形成和培養(yǎng)。而且圖片能使學生更容易了解實驗的正確現(xiàn)象與規(guī)范操作,比如部分焰色反應(yīng)(特別是鉀)在高中實驗室很難做出一個理想的效果,而新教材增加了圖片,使學生通過課本上的實驗圖片更直觀地了解現(xiàn)象。
(二)實驗數(shù)目、種類多。
化學是以實驗為基礎(chǔ)的科學,化學實驗教學的質(zhì)量將直接影響學生對化學的學習。WWw.133229.COM舊版高中高一化學教材中實驗共有38個演示實驗,學生實驗共有8個,另外還有5個選做實驗(由于實驗條件和教學時間的限制,很多學校沒有涉及);新教材高一化學必修1共有實驗51個,其中觀察與思考(演示實驗)有27個,活動與探究(學生實驗)有24個。(1)化學家眼中的物質(zhì)世界:10個實驗,其中觀察與思考3個,活動與探究7個。(2)從海水中獲得的化學物質(zhì):20個實驗,其中觀察與思考10個,活動與探究10個。(3)從礦物到基礎(chǔ)材料:7個實驗,其中觀察與思考2個,活動與探究5個。(4)硫、氮和可持續(xù)發(fā)展:14個實驗,其中觀察與思考12個,活動與探究2個。新教材中增加了大量的學生探究實驗,教師的演示實驗也是以探究為中心,還增設(shè)了學生實驗設(shè)計方案課題,我們通過這些探究性實驗,不僅能幫助學生理解化學基本概念、基本理論,掌握化學知識和基本實驗技能,而且能培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰Α⒂^察能力、分析能力,以及科學的研究態(tài)度,有利于培養(yǎng)學生自主學習、探究學習和合作學習,激發(fā)學生學習化學的興趣。
(三)強調(diào)學生的主體性。
舊教材很少涉及實驗的探究性,大都是教師的演示性實驗,學生的參與性大打折扣,課堂上學生就好像是觀眾,看著教師在講臺上表演,表演到精彩部分的時候給點喝彩和歡呼,整個實驗做下來,學生絲毫感覺不到實驗的樂趣,只能瞪大眼,干著急。在新教材中,實驗已經(jīng)成為課堂的主導(dǎo),從根本上改變了過去的不足,學生由被動、機械的操作變?yōu)橹鲃印⑻骄康膶嶒灒钴S了學生思維,開發(fā)了學生潛能,使學生成為了實驗教學的主體,從實驗中去發(fā)現(xiàn)、去感受、去探究,學生的潛力在實驗的過程中得以挖掘。
(四)實驗編排更合理,效果更明顯。
在舊教材中學生實驗基本上是在學習完新課知識后,以鞏固知識、驗證性質(zhì)為目的安排設(shè)置的。學生一般是在學完本章知識以后再去做這些實驗。這時,學生已經(jīng)形成了思維定勢,認為實驗結(jié)果就一定要符合所學的知識點。如果在實驗過程中出現(xiàn)了和書上不同的現(xiàn)象,學生就會認為是自己在實驗過程中出現(xiàn)了偏差,而不去深入地探索實驗與理論不符的地方。教師也無從發(fā)現(xiàn)實驗中的問題,不能及時改進實驗,從而不能拓展學生的思維。而且學生已經(jīng)學過這些知識點,對實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象不再感覺到新鮮和陌生,因此就沒有了成就感,從而自然而然地就降低了做實驗的興趣。而在新教材中實驗成為課堂的主導(dǎo),學生從實驗中去發(fā)現(xiàn)、去感受、去探究物質(zhì)的性質(zhì),學生的潛力在實驗的過程中得以挖掘和體現(xiàn)。
(五)實驗現(xiàn)象更加明顯。
新教材對部分實驗做了改進,使實驗現(xiàn)象更加明顯。比如電解氯化銅溶液的實驗,舊教材用電解槽,而電解槽透明度不高,學生難以觀察到現(xiàn)象;新教材用u型管代替了電解槽,使學生很容易觀察到銅和氯氣的產(chǎn)生。
(六)部分實驗注重了環(huán)保意識。
隨著工業(yè)和生活污染物的大量排放,全球環(huán)境污染和生態(tài)破壞越來越嚴重,環(huán)境保護已成為人們所關(guān)注的重大課題。化學是以實驗為基礎(chǔ)的學科,化學實驗室是學生學習化學知識、掌握化學技能、探索化學奧秘的場所。然而,化學實驗也是一個較為嚴重的污染源。因此,在化學實驗教學中,教師要不斷滲透“保護我們的地球要從我做起,從小事做起”的環(huán)保意識。新教材部分實驗體現(xiàn)了這個原則。比如必修1的電解飽和食鹽水的裝置中將陽極產(chǎn)生的氯氣用氫氧化鈉吸收,銅與濃硫酸的反應(yīng)的實驗裝置中也添加了尾氣處理裝置。
二、蘇教版高一化學實驗的缺點
(一)環(huán)保意識并沒有全面貫徹。
新教材的絕大部分實驗都沒貫徹環(huán)保觀念。比如在電解實驗中電解飽和食鹽水的裝置中將陽極產(chǎn)生的氯氣用氫氧化鈉吸收,但電解氯化銅溶液的實驗就沒有尾氣處理裝置,而且生成的氯氣未作任何處理,直接逸散到空氣中,對學生可能會造成危害,并污染環(huán)境。有關(guān)氯、溴、碘的實驗都沒有考慮揮發(fā)造成的危害。再如銅和濃硝酸的實驗中,由于采用是開放的裝置,二氧化氮易泄露污染環(huán)境和危及師生健康。理論上可用封閉的裝置來完成實驗,防止二氧化氮外泄,從而控制污染。但多少學校有封閉的裝置?即使該學校有封閉的裝置,如果多位教師同時上這一課該如何解決?在現(xiàn)實中又有多少教師會使用封閉的裝置呢?
(二)該改的沒改。
新教材中的部分實驗和舊教材完全相同,并沒有對舊教材中的問題進行改進。比如用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣的實驗裝置,在使用舊教材時練習中很多題目會講到用一個倒置漏斗防止尾氣處理的倒吸問題,但新教材的實驗依然沒有改進。又如潮濕氯氣的漂白作用,新教材中的圖片和舊教材一樣用鮮花做實驗材料,但鮮花被漂白的速度非常慢,我們做該實驗一般都是前一天處理鮮花,而且鮮花也不能完全被漂白(課本中的圖中的鮮花也沒有完全被漂白)。再如鈉的性質(zhì)實驗中將鈉放在石棉網(wǎng)上加熱燃燒,結(jié)果只在石棉網(wǎng)上看到黑糊糊的一塊斑,很難看到黃色的過氧化鈉產(chǎn)生。如果將該實驗改成:把鈉放在兩端開口的玻璃管中燃燒,這樣燃燒的過程學生可以很清楚地觀察,并且燃燒后生成的過氧化鈉有一部分粘在玻璃管上,學生可以較好地觀察到它的顏色。或者把鈉放在坩堝里加熱效果也不錯。
(三)莫名其妙的更改。
新教材中部分實驗的更改讓教師感到莫名其妙。比如必修2中乙醇的催化氧化實驗,舊教材中的現(xiàn)象已經(jīng)非常明顯,但新教材將該實驗中的無水乙醇浸入50℃的熱水中,教師都不明白課本這樣更改的目的,而且這使實驗變得繁瑣,結(jié)果不少教師上課做實驗時依然采用老教材的實驗。部分教師猜測這樣改的目的是使乙醛揮發(fā),使氣味的變化更加明顯。但通過實驗對比發(fā)現(xiàn)這樣更改作用并不明顯,因為乙醇的氣味把乙醛的氣味給蓋住了。希望編者以后改進實驗時最好在教參中加以說明。
(四)失敗的改進。
新教材中部分實驗的更改是完全失敗的,更改的結(jié)果是使實驗無法實現(xiàn)。比如氯氣的性質(zhì)實驗2,舊教材將金屬鈉放在玻璃燃燒匙中加熱再放入氯氣中。該實驗操作簡單,現(xiàn)象明顯,但缺點是玻璃匙很多學校都沒有,因為這個原因新教材對該實驗做了改動。新教材描述的是先在集氣瓶中放一團玻璃棉,再將兩小塊鈉放在玻璃棉上,立即通入氯氣,結(jié)果根本就沒反應(yīng)。一開始我們以為是自己的原因使該實驗無法實現(xiàn),但后來在我市的一次公開課上我們詢問了其他學校的教師,發(fā)現(xiàn)沒有一個學校能將該實驗現(xiàn)象做出來。這就明顯地說明該實驗的更改有問題,而且玻璃棉到底是什么,大家也不清楚。舊教材次氯酸的漂白作用實驗裝置圖,比較繁瑣,而新教材中改成了將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中。改動后的實驗操作簡便,但在布條的選擇上有困難,增加了教師的工作負擔,而且根據(jù)實際操作結(jié)果來看,布條的褪色也不明顯。
三、幾點建議
(1)新教材是完全建立在有一定教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫的,對于一位只有幾年教齡的教師來說使用新教材會出現(xiàn)很多問題,所以我建議編者能從新教師的角度出發(fā),對課本的實驗中的描敘盡量詳細,即使由于版面的原因課本不能很詳細地描述,也要在教參中說明。
(2)對于一些實驗希望編者從普通學校的普通實驗室出發(fā),實驗設(shè)計時盡量做到儀器要求簡單、設(shè)備要求簡單,并能統(tǒng)一提供實驗材料,以減輕教師負擔(比如布條的問題)。
(3)2009的新教材和最初的新教材比較有部分改動,說明編者發(fā)現(xiàn)了新教材存在缺點,而發(fā)現(xiàn)缺點并能改正缺點的最佳人選就是教師,所以希望編者在改編時能向工作在第一線的教師征求意見,使新教材更加完善。
參考文獻:
[1]程正福.苯酚與金屬鈉反應(yīng)的實驗設(shè)計[j].中小學實驗與裝備,2003,(02).
一、教師
在學生的學習生涯中教師扮演著至關(guān)重要的角色,教師的有效行為(包括內(nèi)隱行為和外顯行為)能夠引發(fā)學生更多的有效學習行為。因此要培養(yǎng)學生化學有效學習行為,先把自己塑造成一個有效教師。
1.在準備學習階段應(yīng)做的工作
(1)集體備課,鉆研教材,科學設(shè)計教學
備課環(huán)節(jié)要求教師依據(jù)化學課程標準的要求和化學學科的特點,結(jié)合學生的具體情況,設(shè)計最佳的教學方案,對教學中可能出現(xiàn)的問題做出預(yù)測,并努力尋求解決的可行辦法,以保證學生有效學習。但是化學教師的現(xiàn)狀是只要按照課程標準和考試大綱的要求將知識點講到即可,這樣就失去了備課的意義。在現(xiàn)實化學教學中,通常會出現(xiàn)某些演示實驗現(xiàn)象不明顯,成功率低等實際問題,會直接影響學習效果,這就需要教師研究教材、改進并創(chuàng)新實驗及實驗教學。例如,制備氫氧化亞鐵的實驗,如果只用試管和膠頭滴管(如圖1④)來做這個實驗,學生幾乎看不到白色絮狀的氫氧化亞鐵。由于氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化,經(jīng)過化學教師的不斷嘗試、改進,發(fā)現(xiàn)利用其余四種裝置做這個實驗,學生都能清晰地看到氫氧化亞鐵的色狀。可見,學習是無止境的,不光學生要學習,教師更要不斷增進專業(yè)技能技巧,為實現(xiàn)有效教學行為做好鋪墊,進而提升學生化學有效學習行為。
(2)明確學習目標,強化教學資源意識
化學學習目標是學生學習化學的導(dǎo)航儀,沒有了化學目標就沒有了方向,就會嚴重影響學生化學學習行為的有效性。而且通過閱讀資料,可以訓練學生的閱讀、提取信息和控制注意力等能力。例如,在教授《化學》必修一“硫和氮的氧化物”之前,可以告知學生下節(jié)課要學氧化硫和三氧化硫的相關(guān)性質(zhì),并且與二氧化碳的性質(zhì)聯(lián)系較為密切。根據(jù)所給資料和已有的知識基礎(chǔ),總結(jié)CO2有哪些性質(zhì)和硫的氧化物的來源及其對環(huán)境的污染情況。這樣學生帶著目的去閱讀、學習,有利于提升化學學習行為的有效性。2.在課堂學習階段應(yīng)做的工作
(1)努力創(chuàng)新教學方式,培養(yǎng)學生的問題意識,激發(fā)學生學習的內(nèi)驅(qū)力
教師要擅長創(chuàng)設(shè)情境,運用多樣、新穎的教學方式,吸引學生的注意力的同時還能讓學生產(chǎn)生認知沖突,培養(yǎng)學生的問題意識,進而在解決問題的過程中激發(fā)學生學習的內(nèi)驅(qū)力。在教學過程中創(chuàng)設(shè)情境,即創(chuàng)設(shè)教學,主要目的是抓住學生的注意力和培養(yǎng)學生的問題意識。一般來說,通過集中學生的注意力,提高學生自我監(jiān)控能力,增強學生問題意識,可以提高學生學習行為的有效性。例如,在講到“富集在海水中的元素—氯”時,可以利用氯氣的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)設(shè)情境,吸引學生的注意,引發(fā)學生的好奇和疑問,在心理因素的驅(qū)動下生成化學有效學習行為。同樣教學方式的多樣性能增強學生學習的內(nèi)驅(qū)力,對學生的注意力和課堂參與有積極的影響,從而提高學生的學習效率。例如支架式教學法,該教學法是在建構(gòu)主義理論的基礎(chǔ)上建立,也是最近發(fā)展區(qū)理論在教學中的具體應(yīng)用,是一種以學生為中心,以培養(yǎng)學生問題解決能力和自主學習能力為目標的教學方法。即教師針對學生的需要,為學生提供逐步的、適當?shù)摹⒂行У木€索或提示(支架),讓學生憑借這些支架,逐漸發(fā)現(xiàn)和解決學習中的問題,掌握所要學習的知識,提高問題解決能力,以促進學生養(yǎng)成有效學習行為。
(2)發(fā)揮實驗的教學功能,引發(fā)學生有效學習行為自覺
五顏六色的實驗現(xiàn)象是化學最美的地方,實驗是學生學習化學基本的方式方法。新的課程改革理念要求學生能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題,能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論。不管哪一層次的學生都對化學實驗很感興趣,因此教師應(yīng)該帶學生走進化學實驗室,將實驗帶進課堂,這樣能激起學生學習化學的熱情,有利于學生掌握化學知識和實驗技能,促進學生化學學習方式的轉(zhuǎn)變,也有利于培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng),提高學生化學有效學習行為。例如,講“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”時,應(yīng)該讓學生自己動手做實驗,這樣對于配制過程及在配制過程中哪些操作會造成誤差,學生在頭腦中就會很清晰,效果要比教師用語言描述實驗過程好很多。
3.在課后學習階段應(yīng)做的工作
(1)設(shè)計層次性習題,提高作業(yè)的有效性,維持學生化學有效學習行為
作業(yè)是學生應(yīng)用所學知識解決學科具體問題進而鞏固學科知識、提高實踐能力的一種學習方式和有效途徑。化學作業(yè)的有效性也會影響學生課后化學有效學習行為。層次性習題就是根據(jù)不同學業(yè)水平學生認知結(jié)構(gòu)上的差異所設(shè)計的適合學生認知特點的,有利于學生發(fā)展的習題。層次性習題是有效作業(yè)的一種。因此教師根據(jù)新學化學知識的特點及不同學生能力水平的差異設(shè)計能滿足不同能力水平學生的學習需求有效的層次性習題,有利于維持學生化學有效學習行為。
(2)充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)師生即時互動,使有效學習行為得以持續(xù)
對于學生的作業(yè)情況,教師要及時給出評價并反饋給學生,建立在線輔導(dǎo)答疑平臺,方便教師與學生之間、學生與學生之間溝通及時、順暢。有效的教師能根據(jù)每一位學生不同的作業(yè)情況分別給出恰當?shù)脑u語,評語不僅包含了對學生學習化學的指導(dǎo)意見,還能讓學生體會到教師的關(guān)心和熱情,提升教師在學生心中的可信任度,激發(fā)學生學習化學的熱情和信念,強化學生化學有效學習行為。還可以利用平臺讓學生之間進行作業(yè)互評,借助學生和學生之間的激勵性評價,督促學生強化有效學習行為,同時有利于學生對后續(xù)知識和技能的學習。
二、學生
學生是學習行為的主體,因此要實現(xiàn)學生化學有效學習行為的發(fā)生,最不該忽視的就是學生自身的作用。
1.在準備學習階段應(yīng)完成的功課
(1)激活學習態(tài)度,為實現(xiàn)化學有效學習行為做好心理準備
對于學生來說進入化學學習前首要的工作是激活學習態(tài)度。而在激活工作中對已有知識技能激活和化學學習動機的激發(fā)是尤為重要的。進行化學新知識學習需要學生具備一定的知識技能基礎(chǔ)。學生可以通過下列方法激活已有的相關(guān)化學知識技能:在學習新知識前先復(fù)述或復(fù)習作為學習基礎(chǔ)的化學知識技能;回憶有關(guān)的化學知識技能的獲得過程,重溫原先形成化學知識技能的問題解決過程;用跟新、舊課題關(guān)聯(lián)的新問題來組織有關(guān)化學知識技能的回憶和再認,等等。化學學習動機是化學學習的動力,化學學習動機的激發(fā),不但有利于學生傾向于化學學習,還有利于調(diào)動學生化學學習行為的主動性、積極性,為發(fā)生化學有效學習行為做好準備。激發(fā)學生化學學習動機可以從以下幾個方面入手:引起學生對化學學習的興趣;明確化學學習的目的及意義,激發(fā)學生化學學習行為的積極性等。
(2)制定有效的學習計劃,指引有效學習行為發(fā)生
依據(jù)筆者的一線教學經(jīng)驗和調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,大部分學生不會有計劃地進行化學學習,即使有也多數(shù)都是依據(jù)各類考試進行制定的,并不是依據(jù)自身的知識水平,這樣的化學學習計劃往往都是考試前3-5天臨時制定的,效果并不顯著。學生要學會對自己的化學學習情況進行自我診斷,然后根據(jù)診斷結(jié)果,制定相應(yīng)的階段性的學習計劃,過了這個階段,再根據(jù)實際情況調(diào)整學習計劃,使得每一階段的學習計劃變得更為有效。在有效的學習計劃的規(guī)范下,使學生收獲好成績同時幫助學生在化學學習過程中生成有效學習行為。
2.在課堂學習階段應(yīng)完成的功課
勇于參與課堂討論,保持化學學習積極性,引發(fā)更多的化學有效學習行為。參與課堂討論包括兩方面,一方面是積極思考并回答教師的問題。教師在新課開始前提的問題,通常是為本節(jié)課新知識創(chuàng)設(shè)問題情境,幫助學生集中注意力,盡快從思想游離的狀態(tài)轉(zhuǎn)到化學學習上,同時這個問題還能引導(dǎo)學生在已有知識結(jié)構(gòu)中提取出與新課知識相關(guān)的內(nèi)容,方便學生將新舊知識進行重組加工。另一方面是當所學知識和已有認知基礎(chǔ)產(chǎn)生沖突時敢于說出自己的疑問。提出問題的過程是在本身知識基礎(chǔ)上對新知識的重新建構(gòu),同時有利于培養(yǎng)自己的問題意識。問題是思考的結(jié)果,又是思考的開始。能激發(fā)學生的思維活動,使學生主動學習,引發(fā)更多的化學有效學習行為。學生要時刻記著自己是課堂的主人,要積極參與化學課堂上的一切活動,勇于發(fā)表自己的見解,提高自己化學學習行為的有效性。
3.在課后學習階段應(yīng)完成的功課
做好新課和習題的概括、總結(jié),在總結(jié)中發(fā)現(xiàn)問題,在解決問題的過程中維持化學有效學習行為。化學知識技能之間都是相互聯(lián)系的,學生應(yīng)該適時對已學過的內(nèi)容進行概括、總結(jié),發(fā)現(xiàn)它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,這樣能使學到的化學知識技能系統(tǒng)化,在自己的認知基礎(chǔ)上形成化學知識網(wǎng),不僅有利于知識的再現(xiàn),還能節(jié)省學習時間,提高化學學習行為的有效性。概括、總結(jié)知識的方式有很多,常用的是圖表,如果條件允許還可以選擇思維導(dǎo)圖,在制圖過程中學生的頭腦在積極思考,這種行為的有效性要比教師總結(jié)學生照搬好很多,而且為后期復(fù)習提供了一份有自己特點的學習資料。對于習題學生可以將一種類型的題歸結(jié)到一起,以便發(fā)現(xiàn)這類習題的共性,找到這類習題的巧解方法;還可以準備錯題本,幫助自己發(fā)現(xiàn)化學學習中的問題并及時解決,減少無效學習行為的發(fā)生。
三、環(huán)境
荀子曾說:“蓬生麻中,不扶自直;白沙在涅,與之俱黑。”可見環(huán)境對人影響的程度之大。創(chuàng)設(shè)適宜的環(huán)境能使學生對化學學習本身產(chǎn)生愉悅的情感體驗和積極的行為準備傾向,有助于化學有效學習行為的發(fā)生。
1.課前學習環(huán)境
創(chuàng)設(shè)安靜、民主、充滿愛的家庭氛圍,滿足學生發(fā)生化學有效學習行為的需要。按照馬斯洛的需要層次說,只有滿足了學生的缺失需要(生理需要、安全感、愛、自尊),才能引發(fā)學生的生長需要(認識和理解的需要、審美的需要、自我實現(xiàn)的需要)。事實上,越能夠滿足學生認知和理解的需要,學生越有更強的動機去學習更多的東西,越能引發(fā)更多的化學有效學習行為。目前學生普遍的狀況是自控力較差,學習上需要依賴家長和教師的監(jiān)督。一個安靜極簡的生活環(huán)境有助于學生學習時注意力集中,以便進入積極的學習狀態(tài),生成有效學習行為。除了生活環(huán)境,對學生課前化學學習行為影響較多的是家庭成員之間的情感關(guān)系,一個民主的、充滿愛的家庭氛圍會對學生的化學學習行為產(chǎn)生積極的影響。
2.課堂學習環(huán)境
改變座位排列方式,營造積極的課堂氛圍,引導(dǎo)學生保持化學有效學習行為。課堂座位排列有很多種方式:秧田式、分組模塊、餐桌式、馬蹄式、圓形式。每種方式都有各自的優(yōu)點和缺點。比如說目前班級采用最多的秧田式,這種排列方式整齊劃一,有利于教師管理課堂、維持紀律和有計劃地傳授知識,充分發(fā)揮了教師的控制地位,但卻不利于師生交流互動,也影響后面學生化學學習的積極性;分組模塊有助于增強學生間的互助交流,但是教師不容易監(jiān)管課堂;馬蹄式的排列有利于師生交流,但只適合小班教學。課堂座位管理模式并沒有優(yōu)劣之分,只是教師要根據(jù)授課方式、授課內(nèi)容和班級情況,選擇適宜的座位排列方式,這樣能調(diào)動學生化學學習積極性,提高教學效果、學習效果,使學生的化學有效學習行為得以發(fā)生、維持。例如:講《化學》必修一物質(zhì)的量的單位—摩爾這部分知識時,可以選秧田式的排列;講物質(zhì)的量在化學實驗中的應(yīng)用時,可以根據(jù)班級人數(shù)選擇馬蹄式或者分組模塊。
3.課后學習環(huán)境
創(chuàng)設(shè)有利于學生與同伴討論學習的環(huán)境,幫助學生維持化學有效學習行為。筆者身邊有一幫很有想法的家長,這些家長發(fā)現(xiàn)孩子在家學習時效率特別低,總是坐不住凳子,后來他們商量在課后班租個教室,讓孩子們放學后到課后班上自習,每天派一位家長在教室里看自習,一段時間下來,事實證明他們的選擇是正確的。這個例子充分證明了環(huán)境對學生學習行為的影響程度,學習是需要氛圍的。但筆者認為更應(yīng)該給學生討論問題的時空,問題討論能讓學生積極思考,思維迸發(fā),提升學習行為的有效性。
四、媒介
媒介是學生學習的工具,媒介的選擇影響學生學習行為的有效性。
1.課前學習媒介
選擇自己喜歡的化學智能移動終端,維持化學學習興趣,生成化學有效學習行為。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,我們走進了互聯(lián)網(wǎng)+的時代,互聯(lián)網(wǎng)對于我們生活學習的影響越來越大,各種各樣的智能移動終端可以滿足不同人的不同需求,這也給高中學生的化學學習帶來了便利。學生自己可以選擇喜歡的化學智能移動終端輔助化學學習,使自己的學習行為更加有效。比如:小猿搜題,這款軟件適用于各個學段各科的學習,主要幫助學生解答那些自己不能獨立解決的問題,而且每次搜索都給出三個與掃描題目最接近的答案及解析;虛擬化學實驗室,是一款專門針對化學實驗開發(fā)的軟件,學生可以在這里選擇儀器、藥品等重溫學過的化學實驗,再次體驗化學實驗的奇妙;高考化學,這款軟件為高中學生提供了海量優(yōu)秀學習視頻,還可以進行專屬訂閱,打造屬于自己的個性學習。學生可以根據(jù)自身情況選擇適當?shù)妮o助工具,不斷加強對化學基礎(chǔ)知識的熟悉程度,強化自己的化學有效學習行為。
2.課堂學習媒介
充分利用多媒體和模型教具,彌補語言描述的局限,使學生清楚直觀地認識化學物質(zhì)的結(jié)構(gòu),便于給學生灌輸結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途的化學思想,使學生學會利用化學思維解決實際問題,體會學有所用的樂趣,提升學生的自我效能感,增強學生學習化學的動機,引發(fā)化學有效學習行為。例如,選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》,這部分選修內(nèi)容涉及了很多物質(zhì)的立體結(jié)構(gòu),對于缺乏立體感的學生來說學習選3時倍感吃勁,因為在他的頭腦中想象不出來空間立體構(gòu)型,那就會影響學習效果,如果教師能夠使用教具和多媒體將物質(zhì)的空間構(gòu)型直接展示給學生,這樣不僅讓學生對這種立體結(jié)構(gòu)有了清楚直觀的認識和理解,還能吸引學生的注意力,使化學有效學習行為不斷持續(xù)。
3.課后學習媒介
充分利用化學教科書上的各類資源,選擇適合自己認知水平的教輔資料,鞏固并檢驗自己一天所學的化學知識,保持有效的化學學習行為。化學教科書是教師授課和學生學習最主要的文本材料。不但教師要仔細琢磨化學教科書的資源,特別是教科書上的各個欄目及其價值,尋找恰當?shù)睦媒嵌龋浞职l(fā)揮欄目的作用,學生更要以教科書為依據(jù)進行化學學習,特別是課后習題更要高度重視并利用,不但是對本節(jié)學習的檢驗,還能帶動學生參與到化學實踐活動中,感受化學學科的社會價值,對化學產(chǎn)生深厚的情感,帶動有效學習行為發(fā)生。而且課后習題里經(jīng)常出現(xiàn)高考題的身影,例如:化學人教版必修1第63頁習題9的A選項對應(yīng)2013年全國新課標Ⅱ卷選擇題第10題的A選項,人教版選修4第64頁實驗3-5對應(yīng)2013年全國新課標Ⅱ卷選擇題第10題的D選項。可見對化學教科書上的資源,我們一定要仔細琢磨,充分利用。教輔資料對學生學習化學有很大的輔助作用,選擇一本或兩本符合自己知識水平的課外輔導(dǎo)資料,不但可以鞏固所學知識,還能拓展化學視野和化學思維,便于更多的化學有效學習行為生成。
綜上所述,在有限的學習時間內(nèi),使學生生成有效學習行為并得以持續(xù),是衡量教師教學有效性的標準,也是評價學生學習能力的標準。只有有效的學習行為才能實現(xiàn)高效課堂,提高學生的學習效果,增強學生的自我效能感。
(收稿日期:2017-04-15)