□ 海南省??谑协偵街袑W(xué) 陳垂勝
新課程元素化合物知識(shí)的教學(xué)方式探究
□ 海南省??谑协偵街袑W(xué) 陳垂勝
本文針對(duì)學(xué)生的現(xiàn)有實(shí)際情況,探討了元素化合物的有效教學(xué)方式。在教學(xué)實(shí)踐過程中,形成以活動(dòng)探究為核心,引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用合作、交流等多種學(xué)習(xí)方法來積極、主動(dòng)、高效地獲取知識(shí)的課堂活動(dòng)方式,在活動(dòng)中落實(shí)三維教學(xué)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的探究技能和問題解決能力,從而總結(jié)出了“目標(biāo)合理,方法得當(dāng),探究科學(xué),指導(dǎo)到位,方式多樣”的教學(xué)方式。
元素化合物教學(xué)方式實(shí)踐探究
元素化合物知識(shí)作為中學(xué)化學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,是必修模塊教學(xué)內(nèi)容的主要組成部分,在化學(xué)學(xué)習(xí)中占有重要地位。傳統(tǒng)的元素化合物知識(shí)教學(xué)往往導(dǎo)致學(xué)生在應(yīng)用物質(zhì)性質(zhì)知識(shí)解決和分析實(shí)際問題的能力較差,遷移能力有待提高。新課程中對(duì)元素化合物的知識(shí)的處理,突破了傳統(tǒng)的以物質(zhì)為中心的教學(xué)模式,不再追求從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、存在、制法、用途等方面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和研究物質(zhì),而是從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),從物質(zhì)的轉(zhuǎn)化入手,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)身邊常見的化學(xué)物質(zhì),將物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)融入有關(guān)的生活現(xiàn)象和社會(huì)問題的分析解決活動(dòng)當(dāng)中,體現(xiàn)其社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。教材、目標(biāo)、深廣度的變化,必然帶來教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。
高中新課程的教學(xué)可以分為三個(gè)階段:必修、選修和高考復(fù)習(xí),學(xué)生需要螺旋式上升。必修內(nèi)容中元素化合物部分的學(xué)習(xí)目標(biāo)是,了解和認(rèn)識(shí)一些基本的或典型的化學(xué)事實(shí),如物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)、用途,物質(zhì)與生活、社會(huì)的聯(lián)系,注重知識(shí)的實(shí)用性、有效性。所以,在課堂教學(xué)中,要認(rèn)真落實(shí)好課程標(biāo)準(zhǔn),夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)。普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))要求是:根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),能列舉合金材料的重要應(yīng)用;通過實(shí)驗(yàn)了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。從而轉(zhuǎn)變了原來教科書中內(nèi)容的“繁、難、偏”的現(xiàn)狀,保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性。具體落實(shí)到某個(gè)知識(shí)內(nèi)容,如關(guān)于鋁的學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)是:
學(xué)生能說出金屬鋁的典型物理性質(zhì),如硬度和密度等;了解鋁的還原性;能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上寫出鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí)的化學(xué)方程式(離子反應(yīng)方程式);知道Al2O3是一種兩性氧化物,能寫出與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式;能在小組實(shí)驗(yàn)后說出Al(OH)3的物理性質(zhì)及兩性,并能用化學(xué)方程式表示制備過程;認(rèn)識(shí)鋁及其重要化合物在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬的不同;能列舉鋁合金材料在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。
有了很明確并且操作性很強(qiáng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)后,學(xué)生運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)和查閱資料等多種手段獲取信息,并能通過分析、比較、歸納、概括的方法對(duì)所獲取的信息進(jìn)行加工,從而獲取新的知識(shí)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中感受到化學(xué)生產(chǎn)、生活與社會(huì)有著密切的關(guān)聯(lián),從而更加關(guān)注社會(huì)與生活,形成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),應(yīng)包括化學(xué)記憶的方法、活動(dòng)探究和提出問題的方法、解題方法的指導(dǎo)。
掌握好化學(xué)的記憶方法,能高效而輕松地記憶化學(xué)知識(shí)?;瘜W(xué)記憶的方法多種多樣,對(duì)物質(zhì)的顏色的記憶主要靠分類記憶;對(duì)概念的理解和記憶要把握好其本質(zhì)特征,抓住關(guān)鍵詞,如原電池的正負(fù)極和電解池的陰陽(yáng)極的判斷不能死記,要從得失電子方向去理解記憶;對(duì)化學(xué)方程式的記憶主要有實(shí)驗(yàn)聯(lián)想法、反應(yīng)規(guī)律法和對(duì)比法等??傊朴谧プ”举|(zhì)特征,認(rèn)真分析,深刻體會(huì)。
物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是元素化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)的核心內(nèi)容,要求學(xué)生的學(xué)習(xí)要從社會(huì)出發(fā),結(jié)合身邊的現(xiàn)象,采用分類、比較、預(yù)測(cè)、歸納、分析、概括等方法進(jìn)行活動(dòng)探究學(xué)習(xí),對(duì)所學(xué)物質(zhì)的共性和個(gè)性才會(huì)有更加深刻的認(rèn)識(shí)。例如在課堂活動(dòng)中,指導(dǎo)學(xué)生利用比較、歸納和綜合等方法學(xué)習(xí)金屬與氧氣、水、酸和鹽溶液反應(yīng),并比較不同金屬間的差異性;從鐘乳石的形成過程和高爐煉鐵的反應(yīng)原理及化學(xué)事實(shí)探討碳元素間的轉(zhuǎn)化;通過預(yù)測(cè)結(jié)合閱讀材料進(jìn)行硅及其化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí),側(cè)重從元素觀和分類觀來預(yù)測(cè)二氧化硅的性質(zhì);通過比較的方法學(xué)習(xí)濃硫酸、硝酸的氧化性。在學(xué)習(xí)過程中要善于指導(dǎo)學(xué)生從逆向思維、異常變化、類比異同和因果推斷的角度去提出問題,并認(rèn)真做好記錄。
解題方法的指導(dǎo)并不是應(yīng)試教育的重現(xiàn),而是知識(shí)學(xué)習(xí)的升華。從指導(dǎo)學(xué)生縝密的審題過程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,從一題多解的訓(xùn)練過程中培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性、靈活性和廣闊性,從一題多變中開闊學(xué)生的思維,遷移到物質(zhì)的化學(xué)變化也受到外界條件的影響,從而提高學(xué)生進(jìn)行綜合探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力。
新課程在元素化合物的知識(shí)中依然強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的經(jīng)驗(yàn),提倡“從生活走進(jìn)化學(xué),從化學(xué)走向社會(huì)”。這就要求在教學(xué)的過程中,要充分挖掘反映化學(xué)與社會(huì)、環(huán)境、個(gè)人生活實(shí)際及其他科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系、相互作用和影響的學(xué)習(xí)素材,作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的載體,來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,達(dá)到加深對(duì)環(huán)境和社會(huì)生活問題的理解和認(rèn)識(shí),拓寬學(xué)科視野,并做出思考和決策,最終促進(jìn)知識(shí)的有效遷移。
作為獲取元素化合物知識(shí)的載體,在社會(huì)生活當(dāng)中隨處可見。從2001年廣州鈉落水發(fā)生爆炸的“水雷”事件引入金屬鈉的學(xué)習(xí);從氧化鋁的性質(zhì)、焰色反應(yīng)可以聯(lián)系五彩繽紛的煙花;從SiO2的用途來學(xué)習(xí)其質(zhì)硬、不溶于水的性質(zhì);聯(lián)系第二次世界大戰(zhàn)中的化學(xué)武器、氯氣泄漏事件、洪澇災(zāi)害時(shí)漂白粉的使用進(jìn)行氯氣的學(xué)習(xí);從海帶中提取碘和從海水中提取溴的學(xué)習(xí)中了解鹵素的性質(zhì);進(jìn)行SO2的教學(xué)時(shí),聯(lián)系起空氣質(zhì)量報(bào)告、“酸雨”、“劣質(zhì)銀耳”等;從“魔鬼谷”、“雷雨發(fā)莊稼”中認(rèn)識(shí)氮的轉(zhuǎn)化;從司機(jī)酒后駕車的檢測(cè)和干洗店去掉衣服上的圓珠筆油的方法引入乙醇的學(xué)習(xí);從飲食健康的角度分析乙醇、乙酸、酯類和油脂的性質(zhì);從一天的飲食營(yíng)養(yǎng)平衡介紹糖類、蛋白質(zhì)的性質(zhì)及作用。
積極開展實(shí)驗(yàn)探究是有效教學(xué)的重要途徑,是延續(xù)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣的最好辦法。演示實(shí)驗(yàn)要引導(dǎo)學(xué)生注意觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并得出元素化合物的性質(zhì)、離子反應(yīng)及其發(fā)生條件、氧化還原反應(yīng)本質(zhì)等。對(duì)于容易完成的實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生動(dòng)手完成,比如鈉與水的反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)、氫氧化鋁的制備、硅酸的制取和離子檢驗(yàn)等。探究性實(shí)驗(yàn)在強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全的基礎(chǔ)上要敢于放手,引導(dǎo)學(xué)生提出設(shè)計(jì)方案、畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖并完成探究實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)通過實(shí)踐來解決問題,又從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新的問題。
例如在探究加熱鋁箔的實(shí)驗(yàn)中,合理引導(dǎo)學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)條件的異同,從現(xiàn)象中去解釋和理解變化過程;探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)時(shí),引導(dǎo)怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案能在同等條件下去比較兩者的熱穩(wěn)定性;過氧化鈉與水、二氧化碳的反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成“魔術(shù)”去完成;鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的探究,可引導(dǎo)學(xué)生分析怎樣制水蒸氣、怎么創(chuàng)造反應(yīng)條件、怎么檢驗(yàn)產(chǎn)物等問題的解決辦法;氫氧化亞鐵的制備時(shí)怎樣防止空氣與產(chǎn)物接觸,能看到產(chǎn)物生成的現(xiàn)象;Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化探究實(shí)驗(yàn)可以引導(dǎo)學(xué)生先從氧化還原的角度分析,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并相互評(píng)價(jià)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn);二氧化氮完全被水吸收實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要引導(dǎo)學(xué)生分析一氧化氮、二氧化氮的性質(zhì),并從原料的充分利用和環(huán)境保護(hù)方面去設(shè)計(jì);噴泉實(shí)驗(yàn)的原理是什么,實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么,城市的噴泉又是什么原理;濃硫酸的特性可設(shè)計(jì)濃硫酸使火柴棒燃燒的“魔術(shù)”,去探討濃硫酸的吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求讓學(xué)生進(jìn)行合作、交流、自主探究等多種學(xué)習(xí)活動(dòng),在活動(dòng)中落實(shí)三維目標(biāo)。這就要求教師要以探究為核心的多樣化教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)中結(jié)合所學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),開展不同的探究活動(dòng),給學(xué)生提供探究的機(jī)會(huì)和空間,進(jìn)行大膽的預(yù)測(cè)、提問、思考和交流。人教版必修教材中設(shè)計(jì)了“科學(xué)探究”、“實(shí)踐活動(dòng)”、“思考與交流”、“學(xué)與問”等欄目,實(shí)際上就是建議教師一定要開展探究活動(dòng),應(yīng)該組織學(xué)生討論,而后教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)活動(dòng)結(jié)果進(jìn)行反饋評(píng)價(jià)、整合和筆記,實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣化。
在教學(xué)實(shí)踐中,教師可讓學(xué)生先行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案,并進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作、記錄,完整地感受科學(xué)探究的全過程。實(shí)驗(yàn)過程中注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)、觀察、資料收集、數(shù)據(jù)處理、類比、對(duì)比等學(xué)習(xí)方法,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,全面理解實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中無可替代的作用。例如在學(xué)完了鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后,“科學(xué)探究”欄目為:“鐵不能與冷、熱水反應(yīng)但能否與水蒸氣反應(yīng)?”要求學(xué)生根據(jù)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在學(xué)完了H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn)之后,“思考與交流”欄目為:“通過H2在Cl2中燃燒的實(shí)驗(yàn),你對(duì)燃燒的條件及其本質(zhì)有什么新的認(rèn)識(shí)?”引起了學(xué)生的積極思考與激烈討論,使得舊知識(shí)得到升華。“實(shí)踐活動(dòng)”欄目符合知識(shí)聯(lián)系實(shí)際的新課程理論,在學(xué)習(xí)完合金的知識(shí)后,“實(shí)踐活動(dòng)”欄目要求“調(diào)查你經(jīng)常使用的交通工具(自行車、汽車或火車)使用了哪些純金屬、那些合金?”結(jié)合學(xué)生對(duì)合金知識(shí)的掌握,通過分析、調(diào)查,使得學(xué)生了解合金在實(shí)際生活中的應(yīng)用,讓學(xué)生明白生活中處處存在化學(xué)?!皩W(xué)與問”類似授課時(shí)的追問,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)剛學(xué)的知識(shí)進(jìn)行疏導(dǎo)整理。例如氯氣的性質(zhì)一學(xué)完,“學(xué)與問”立即引導(dǎo)學(xué)生對(duì)氯氣使用的利與弊進(jìn)行探討,讓學(xué)生在思考中增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。另外,在學(xué)完氯化銨的性質(zhì)后,也可以設(shè)計(jì)提問:“能否用分解氯化銨固體的方法來制取氨氣?”學(xué)完硝酸的性質(zhì)之后可讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案制取并收集純凈的NO和NO2氣體。
在知識(shí)的深廣度上,必修內(nèi)容中的元素化合物知識(shí)要求低了很多,但課時(shí)有限,還要落實(shí)三維目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,積極構(gòu)建高效課堂絕非易事。經(jīng)過認(rèn)真學(xué)習(xí)、摸索和實(shí)踐,我對(duì)這一塊的教學(xué)提出了“模擬情境引入、科學(xué)探究活動(dòng)、觀察比較歸納、互動(dòng)交流反思”的教學(xué)模式,并做了一些初步的探索,希望引起共鳴,更期望得到專家和有經(jīng)驗(yàn)教師的指導(dǎo)。