莊德剛
(蘇州市相城區(qū)陸慕高級(jí)中學(xué) 江蘇 蘇州 215131)
課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵場(chǎng)所,高中化學(xué)如何進(jìn)行有效的課堂教學(xué),始終是我們一線教師的重大課題。廣大一線教師和研究人員從不同角度進(jìn)行了廣泛的思考,特別是新課程實(shí)施以來(lái),這方面的探索更為深入。我們江蘇省實(shí)行新高考以后,高一、高二化學(xué)(必修)課每周安排兩節(jié),一學(xué)年大約80節(jié)課,而化學(xué)知識(shí)瑣碎龐雜,怎樣花較少的時(shí)間,獲取好的教學(xué)成績(jī),是我們必須解答的命題。
關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),是時(shí)下化學(xué)課堂的主旋律。主動(dòng)學(xué)習(xí)不僅表現(xiàn)在學(xué)生 “想學(xué)”,有學(xué)習(xí)的欲望,而且表現(xiàn)學(xué)生“會(huì)學(xué)”。實(shí)際上,絕大多數(shù)學(xué)生在每節(jié)課開(kāi)始的時(shí)候,或者一個(gè)新內(nèi)容學(xué)習(xí)的起始階段,只要教師引發(fā)得當(dāng),學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望是容易激發(fā)的。但是,我們的教學(xué)情況往往是事與愿違,日復(fù)一日枯燥、繁瑣的教學(xué),使學(xué)生的學(xué)習(xí)激情逐步喪失,以致有些學(xué)生不愿意參與課堂教學(xué)活動(dòng),或者有些學(xué)生只是依靠自己的意志力,“堅(jiān)持學(xué)習(xí)”著,效果不好。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況,原因是一個(gè)重要的問(wèn)題沒(méi)有解決:學(xué)生會(huì)不會(huì)學(xué)?
在“想學(xué)”之后,“會(huì)學(xué)”更為重要。
高中化學(xué)的邏輯要求、思維水平、知識(shí)容量等與其他學(xué)科有很大區(qū)別,如果學(xué)生僅僅有“想學(xué)”的熱情,而沒(méi)有“會(huì)學(xué)”的方法,那是不可能學(xué)好高中化學(xué)的?!皶?huì)學(xué)”的方法,很多老師認(rèn)為就是“學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)”,認(rèn)為通過(guò)“學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)”(如,如何預(yù)習(xí),如何復(fù)習(xí),如何作業(yè),如何檢查,如何閱讀,如何訂正等)就可以解決問(wèn)題。實(shí)踐表明,這些上位的“學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)”是必要的,但對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),他們更需要的是解決問(wèn)題的方法和能力。這種“會(huì)學(xué)”的方法,是不能靠幾條原則指導(dǎo)出來(lái),只有在課堂教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生不斷地參加教學(xué)活動(dòng),在活動(dòng)過(guò)程中積累學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)才能慢慢獲得。
高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出“讓每一個(gè)學(xué)生以輕松愉快的心情去積極探究化學(xué)變化的奧秘,形成持續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)的自信心;給每一個(gè)學(xué)生提供平等的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),使他們都能具備適應(yīng)現(xiàn)代生活及未來(lái)社會(huì)所必需的化學(xué)知識(shí)、技能、方法和態(tài)度,具備適應(yīng)未來(lái)生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng);注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫爸懈惺芑瘜W(xué)的重要性,了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系,逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題;讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)探究過(guò)程,在知識(shí)的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度,獲得科學(xué)的方法,在‘做科學(xué)’的探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。”這就要求我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究,不斷挑戰(zhàn)自我,獲得解決問(wèn)題的方法,促進(jìn)學(xué)生從“想學(xué)”向“會(huì)學(xué)”升華。
下面以高三“電化學(xué)”專題復(fù)習(xí)為例,說(shuō)明在高中化學(xué)課堂教學(xué)中,如何促進(jìn)學(xué)生從“想學(xué)”向“會(huì)學(xué)”升華。
化學(xué)課堂教學(xué)中,問(wèn)題是引發(fā)學(xué)生思維與探索活動(dòng)的向?qū)?。有了?wèn)題,學(xué)生的好奇心才能被激發(fā);有了問(wèn)題,學(xué)生的思維才會(huì)開(kāi)始啟動(dòng);有了問(wèn)題,學(xué)生的探究才真正有效;有了問(wèn)題,學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力才會(huì)被驅(qū)動(dòng)。設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題,特別是設(shè)計(jì)圍繞課堂主線的問(wèn)題鏈,能夠有效啟發(fā)學(xué)生思維,有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。
本節(jié)課,設(shè)計(jì)了這樣的問(wèn)題鏈。
【問(wèn)題1】天宮一號(hào)是中國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。2011年9月上天后,天宮一號(hào)將被改造為一個(gè)短期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)室。空間實(shí)驗(yàn)室的能源之一是氫氧燃料電池,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氫氣、氧氣能形成原電池。
【問(wèn)題2】在空間實(shí)驗(yàn)室中,氫氣、氧氣的最直接來(lái)源是什么? 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明。
【問(wèn)題3】有科學(xué)家根據(jù)電解原理設(shè)計(jì)了空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣更新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:
宇航員是通過(guò)什么原理獲得新鮮氧氣?呼吸產(chǎn)生的CO2的循環(huán)途徑是什么?
以這三個(gè)問(wèn)題為主問(wèn)題,每個(gè)問(wèn)題又衍生出系列子問(wèn)題,這樣,學(xué)生在探究解決問(wèn)題的過(guò)程中,既系統(tǒng)復(fù)習(xí)了原電池、電解池等舊知識(shí),又提升了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,有利于學(xué)生將零碎的知識(shí)系統(tǒng)化,將不同的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化。同時(shí)也讓學(xué)生在具體的科學(xué)情景中感受化學(xué)的重要性,了解化學(xué)與科技的密切關(guān)系,逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
僅有問(wèn)題是不夠的,教師要對(duì)每個(gè)問(wèn)題的解決,進(jìn)行適度的引導(dǎo)、提示、調(diào)控,促進(jìn)學(xué)生積極參加探索活動(dòng)。這些活動(dòng)包括假設(shè)、探索、驗(yàn)證、討論、交流、總結(jié)、反思等一系列思維過(guò)程。在活動(dòng)過(guò)程中,教師不斷錘煉學(xué)生的思維,不斷積累學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)會(huì)思考,自我構(gòu)建知識(shí)體系,真正讓學(xué)生“會(huì)學(xué)”。
本節(jié)課的前面所述的問(wèn)題鏈安排了如下活動(dòng):
【活動(dòng)1】學(xué)生根據(jù)天宮一號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室的能源(氫氧燃料電池)提示,討論得出該電池是以KOH水溶液作電解質(zhì)、氫氣作負(fù)極、氧氣作正極的燃料電池。設(shè)計(jì)如下:
負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
電池總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
【活動(dòng)2】圍繞氫氣、氧氣的來(lái)源,展開(kāi)了元素化合物知識(shí)、氣體制備的舊知識(shí)的討論、反思,交流、評(píng)價(jià),總結(jié)出空間實(shí)驗(yàn)室中,氫氣、氧氣的最直接來(lái)源是堿性條件下電解H2O,然后用H2、O2組合成原電池。
陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑
陰極:2H2O+4e-=4OH-+2H2↑
電解池總反應(yīng):2H2O=2H2↑+O2↑
【活動(dòng) 3】提供儀器、藥品,2 節(jié) 1.5 伏 1 號(hào)電池,石墨棒,電解槽,飽和氫氧化鉀,電線和開(kāi)關(guān),讓學(xué)生組裝電解池,觀察兩端電極周?chē)a(chǎn)生的氣泡速率。
【活動(dòng) 4】電解產(chǎn)生 H2、O2以后,把上述 2 節(jié) 1.5 伏 1號(hào)電池?fù)Q成100mA的電流計(jì),其他連接不變,觀察電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)情況。讓學(xué)生體會(huì)能量轉(zhuǎn)化、損耗、守恒。
【活動(dòng)5】討論:空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣更新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中管道①把飛船座艙中含較多CO2的潮濕空氣通人“電化學(xué)CO2處理系統(tǒng)”的N極室,通過(guò)該電極的反應(yīng)可把CO不斷吸收,該電極的反應(yīng)式為 ______________,其電解產(chǎn)物吸收C02的離子方程式為_(kāi)__________,在N極吸收CO2后形成的離子會(huì)通過(guò)隔膜進(jìn)入M極,通過(guò)M極的電極后應(yīng)可使CO2從電解液中釋放出來(lái),并保持系統(tǒng)內(nèi)的pH不變,該電極反應(yīng)式為_(kāi)___________,CO2逸出的離子方程式為_(kāi)____________。
管道②是將處理后的空氣混入“電解水系統(tǒng)”產(chǎn)生的新鮮氧氣,然后通人飛船座艙內(nèi)供宇航員呼吸用,在“電解水系統(tǒng)”中Y為_(kāi)____極,X極的電解反應(yīng)式為_(kāi)______________。
教師引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)反思,是促進(jìn)學(xué)生從 “想學(xué)”向“會(huì)學(xué)”升華的關(guān)鍵所在。會(huì)反思也是學(xué)生學(xué)習(xí)成功的重要標(biāo)志,但學(xué)生的反思不是自然生成的,必須在教師的引導(dǎo)下,在教師的設(shè)計(jì)下,系統(tǒng)地、有組織地進(jìn)行問(wèn)題解決的教學(xué),“會(huì)學(xué)”才有可能更有效。我們的每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),都應(yīng)該有:先讓學(xué)生試試看、師生共同修正、給出示范解答、變式訓(xùn)練、回顧解題過(guò)程的方式,這樣能夠有效訓(xùn)練學(xué)生的前反思、中反思、后反思。例如本節(jié)課就設(shè)計(jì)了以下問(wèn)題來(lái)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行反思活動(dòng)。
(1)試試看,我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)原電池?
(2)觀察一下,氫氧燃料電池的兩極有什么要求?
(3)思考一下,電解池與原電池是否相同?
(4)設(shè)計(jì)怎樣的電解池才能獲得氫氣、氧氣?
(5)要想獲得清新空氣,宇航員呼出的二氧化碳?xì)怏w如何參與電極反應(yīng)?
根據(jù)學(xué)生的活動(dòng)表現(xiàn),我在課上及時(shí)提醒學(xué)生,問(wèn)題解決開(kāi)始時(shí),要仔細(xì)分析條件和結(jié)論,對(duì)難以下手的問(wèn)題,要注意和已有知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系,回憶過(guò)去解決問(wèn)題的方法等;問(wèn)題解決過(guò)程中,我會(huì)提醒學(xué)生要仔細(xì)檢查、甄別、小心求證;問(wèn)題解決之后,提醒學(xué)生及時(shí)進(jìn)行回顧總結(jié)。
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、活動(dòng)引導(dǎo)、反思升華等措施的落實(shí),會(huì)讓學(xué)生真正“在學(xué)習(xí)”、“在思考”,才會(huì)使學(xué)生從“想學(xué)”向“會(huì)學(xué)”發(fā)展,這樣的高中化學(xué)課堂也是有效教學(xué),會(huì)讓新課改煥發(fā)盎然生機(jī)。
[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)[M].北京:人民教育出版社,2003
[2] 王軍翔.中學(xué)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與案例[M].陜西:陜西師范大學(xué)出版社,2010:239~242