肖利
摘 要:化合價是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的必備基礎(chǔ)?;蟽r的概念歷來是教學(xué)的難點,而化合價應(yīng)用又是初中化學(xué)教學(xué)的重點??紤]到課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,造成化合價教學(xué)簡單機(jī)械,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)問題。結(jié)合教學(xué)實踐,對化合價教學(xué)進(jìn)行了新的嘗試,以期與同行交流,共同提高。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);化合價教學(xué);解讀教材
初中生不僅要從宏觀上對物質(zhì)的性質(zhì)及其變化進(jìn)行觀察和描述,更重要的是從微觀結(jié)構(gòu)上對其解釋,以深刻把握物質(zhì)變化的本質(zhì)規(guī)律,而化學(xué)符號則是具體化學(xué)物質(zhì)和變化的抽象表達(dá)方式,是進(jìn)行化學(xué)學(xué)科思維的工具。我們的教學(xué)要讓學(xué)生從宏觀、微觀和符號三種水平上認(rèn)識和理解化學(xué)知識,并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而形成化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。由此可見,“符號”教學(xué)對學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維的培養(yǎng)就顯得尤為重要?;蟽r教學(xué)又在符號教學(xué)中起著承上啟下的作用,是初中化學(xué)教學(xué)的重點。教學(xué)化合價,不能只強(qiáng)調(diào)機(jī)械記憶和反復(fù)練習(xí),否則會讓學(xué)生只知其然而不知其所以然。因此,學(xué)生出現(xiàn)錯誤的機(jī)會增多,部分學(xué)生有時會感覺化學(xué)學(xué)習(xí)很困難,很枯燥,學(xué)習(xí)變得痛苦而無效。為防止學(xué)生出現(xiàn)分化,教師在課堂教學(xué)中要通過幫助學(xué)生理解化合價的含義;幫助學(xué)生把化學(xué)符號與宏觀事物、微觀世界聯(lián)系起來等途徑,使學(xué)生學(xué)習(xí)化合價的難度大大降低。下面,就化合價教學(xué)淺談自己的一些思考,但愿這些思考能給同行們提供一些有益的啟示。
一、深度解讀教材,一步一個腳印,抓好化合價教學(xué)
教材是教學(xué)的主要媒體。教師應(yīng)在理解、尊重教材設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,深刻體會教材編寫思路的意圖,結(jié)合自己的經(jīng)驗設(shè)計組織教學(xué)活動,努力提高教學(xué)效果。對于化合價知識,教材的知識結(jié)構(gòu)既有階段性,又有連續(xù)性。人教版化學(xué)教材首先在第三單元物質(zhì)構(gòu)成奧秘的課題3元素中對元素、元素符號和元素周期表知識進(jìn)行了介紹,同時在前面的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識了很多物質(zhì)的化學(xué)式(在課題4化學(xué)式和化合價以前叫化學(xué)符號),為學(xué)好化學(xué)式奠定了一定的知識基礎(chǔ)。另外,學(xué)生在第三單元物質(zhì)構(gòu)成奧秘的課題2中已經(jīng)學(xué)習(xí)了原子的構(gòu)成和離子,再學(xué)習(xí)化學(xué)式與化合價應(yīng)該會水到渠成。由此可見,雖然化合價知識出現(xiàn)在教材的第四單元的課題4中,但它與第三單元的課題2原子的構(gòu)成、課題3元素之間存在內(nèi)在聯(lián)系,共同構(gòu)成“化合價”的知識體系。作為教師,只有對教材融會貫通,做到對其整體把握,才能具體地明確每一單元、每一課題直至每一節(jié)課應(yīng)該講到什么,講到什么程度,才能在實際教學(xué)中有效地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。
影響初中生化學(xué)學(xué)習(xí)的主要因素之一是知識的準(zhǔn)備。知識的準(zhǔn)備是指學(xué)生完成新的學(xué)習(xí)任務(wù)時,原有知識水平對新的學(xué)習(xí)任務(wù)的適合性。學(xué)生有了知識的準(zhǔn)備,學(xué)習(xí)時就能積極主動地從自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中提取出與新知識聯(lián)系密切的舊知識,用來同化或類屬新知識,從而促使原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不斷整合與分化。研究發(fā)現(xiàn),如果學(xué)生的原有相關(guān)知識模糊不清,在高級學(xué)習(xí)階段,所涉及的領(lǐng)域較為復(fù)雜時,則難以支持意義的建構(gòu)。如學(xué)生對元素、元素符號等概念沒有清晰的認(rèn)識,就會對化學(xué)式產(chǎn)生模糊概念;如果化學(xué)式、原子構(gòu)成、離子等存在模糊概念,也會對化合價學(xué)習(xí)產(chǎn)生模糊概念。因此,為提高化合價的教學(xué)效果,要設(shè)計好元素、元素符號、元素周期表、原子構(gòu)成、離子、化學(xué)式等各個教學(xué)環(huán)節(jié),步步為營,穩(wěn)扎穩(wěn)打,一步一個腳印,落實好每一環(huán)節(jié)。
二、化合價是有理可講的,不是簡單粗暴地記憶和背誦
初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對化合價的要求是:能說出幾種常見元素的化合價,根據(jù)化合價寫出常見化合物的化學(xué)式。人教版教材在內(nèi)容的選擇上回避了難點,沒有用概念的方式給出元素的化合價,只是通過表格的形式給出了一些常見元素或根的化合價。于是很多教師在化合價教學(xué)中就片面理解為只要學(xué)生能夠機(jī)械地記憶常見元素和根的化合價,并能依據(jù)“化合物中化合價的代數(shù)和為零”的原則進(jìn)行“依據(jù)化合價書寫出常見化合物的化學(xué)式”,“依據(jù)化學(xué)式寫出常見化合物的化學(xué)式”,便達(dá)到化合價教學(xué)目標(biāo)。其實,教學(xué)化學(xué)用語,用機(jī)械記憶和反復(fù)練習(xí)的方法,會讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)十分困難,十分枯燥,會讓學(xué)習(xí)變得痛苦而無效。
那么,問題出在什么地方呢?教師在課堂教學(xué)中要講清楚為什么要學(xué)習(xí)元素的化合價,要幫助學(xué)生理解化合價是元素化合時的性質(zhì)。化合價并不是簡單粗暴的記憶和背誦,化合其實是有理可講的。
以下是筆者化合價教學(xué)的1個實例:
教師出示兩瓶藥品:氯化鈉、氯化鎂。
提出問題:氯化鈉中鈉原子和氯原子的個數(shù)比為1:1,而氯化鎂中鎂原子和氯原子的個數(shù)比為什么不是1:1,而是1:2呢?
教師引導(dǎo):請同學(xué)們先回憶一下鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖。
鈉原子和氯原子最外層電子是否達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?當(dāng)鈉原子遇到氯原子它們?nèi)绾味寄苓_(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?
學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)知識,很容易得到當(dāng)氯元素和鈉元素化合成化合物時,1個鈉原子失去1個電子,1個氯原子得到1個電子,均能恰好達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。因此,氯化鈉的化學(xué)式中鈉原子和氯原子的個數(shù)比為1∶1。
緊接著,教師展示出鎂原子和氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖。
學(xué)生思考:當(dāng)1個鎂原子遇到1個氯原子時,它們通過相互得失電子,都能夠達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)嗎?
教師追問:如何才能實現(xiàn)鎂原子和氯原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)呢?
學(xué)生思考后得出:當(dāng)1個鎂原子遇到2個氯原子時,它們在形成化合物時,都能達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。因此,氯化鎂的化學(xué)式中鎂原子和氯原子的個數(shù)比為1:2。
由此可見,元素在相互化合形成化合物時,各元素原子間的個數(shù)比是相對固定的,這種個數(shù)比與元素的化合價相關(guān)。據(jù)此可得出:在以上兩種化合物中,氯元素的化合價為-1價,鈉元素、鎂元素的化合價分別為+1價、+2價。不用死記硬背,學(xué)生以此類推,都可說出氫元素、氧元素、鋁元素、鉀元素、鈣元素等常見元素的化合價。
在上述教學(xué)過程中,教師從宏觀物質(zhì)、微觀粒子和化學(xué)符號三種水平上認(rèn)識和理解了化合價知識,并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而形成了化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。把化學(xué)符號作為由宏觀物質(zhì)認(rèn)識向微觀本質(zhì)認(rèn)識飛躍的中介,這樣,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)用語的困難就會大大降低。
當(dāng)然,對于初中人教版教材中部分元素具有多個化合價,如何給學(xué)生交代呢?此時,我們就要分析和研究初中化合價內(nèi)容與高中、大學(xué)知識之間的邏輯關(guān)系,明確目前所學(xué)內(nèi)容在整個教材體系中的地位和作用,以準(zhǔn)確把握所學(xué)內(nèi)容的階段性、連續(xù)性和深淺度。
三、巧用化學(xué)實驗因素,讓學(xué)生學(xué)以致用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化合價的興趣
學(xué)習(xí)金字塔是美國緬因州的國家訓(xùn)練實驗室研究成果,它用數(shù)字形式形象顯示了:采用不同的學(xué)習(xí)方式,學(xué)習(xí)者在兩周以后還能記住內(nèi)容(平均學(xué)習(xí)保持率)的多少。
在塔尖,第一種學(xué)習(xí)方式——“聽講”,也就是老師在上面說,學(xué)生在下面聽,這種我們最熟悉最常用的方式,學(xué)習(xí)效果卻是最低的,兩周以后學(xué)習(xí)的內(nèi)容只能留下5%。
第二種,通過“閱讀”方式學(xué)到的內(nèi)容,可以保留10%。
第三種,用“聲音、圖片”的方式學(xué)習(xí),可以達(dá)到20%。
第四種,是“示范”,采用這種學(xué)習(xí)方式,可以記住30%。
第五種,“小組討論”,可以記住50%的內(nèi)容。
第六種,“做中學(xué)”或“實際演練”,可以達(dá)到75%。
最后一種在金字塔基座位置的學(xué)習(xí)方式,是“教別人”或者“馬上應(yīng)用”,可以記住90%的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
從以上理論可以看出,讓學(xué)生學(xué)到知識后能夠更多地“實踐練習(xí)”,比教學(xué)中簡單地“講授”“示范”等教學(xué)方式的學(xué)習(xí)效果要好得多。化合價教學(xué)的主要目的是依據(jù)化合價書寫化學(xué)式,而在第四單元物質(zhì)構(gòu)成的奧秘之前,能用化合價書寫化學(xué)式的物質(zhì)并不多,只有水、氯化鉀、碳酸鈣、碳酸鈉、硫酸銅等少數(shù)物質(zhì)。這樣使學(xué)生形成了化合價知識學(xué)習(xí)的重要性不足的印象,大大減少了學(xué)生“實踐學(xué)習(xí)”的機(jī)會,從而極大地影響到化合價教學(xué)效果。
如何解決以上問題呢?由此,我們要利用好化學(xué)知識的寶庫——化學(xué)實驗室。教學(xué)實踐和一些專門的調(diào)查研究都表明,中學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣水平是最高的。尤其是當(dāng)他們看到各種各樣的儀器、藥品時,總是會產(chǎn)生一種好奇、新鮮、興奮的心情,總是會激發(fā)出他們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。倘若在化合價教學(xué)中融入化學(xué)實驗因素,想必會大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)化合價的興趣,同時也可以給學(xué)生更多“實踐學(xué)習(xí)”的機(jī)會,讓學(xué)生真正做到知識能夠?qū)W以致用。
因此,在化合價教學(xué)過程中,我會帶許多化學(xué)藥品到教室。如:氧化鎂、氧化鋁、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣、硫酸鈉、硫酸鋇等等,這些藥品的標(biāo)簽我事先做了處理,先用白紙條遮蓋住它們的化學(xué)式。當(dāng)學(xué)生看到琳瑯滿目的化學(xué)藥品時,頓時興趣高漲。學(xué)完化合價知識后,我先讓學(xué)生觀察這些藥品,再要求他們利用所學(xué)的化合價知識寫出對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式。這樣,就使抽象、枯燥的化合價知識教學(xué)變得更加具體而生動。同時,也給學(xué)生創(chuàng)造了更多的實踐學(xué)習(xí)機(jī)會,從而提高化合價的教學(xué)效果。
綜上所述,深度理解好教材,有效建立起宏觀物質(zhì)、微觀粒子和化學(xué)符號之間的聯(lián)系以及多給學(xué)生創(chuàng)造實踐學(xué)習(xí)的機(jī)會,對于提高化合價的教學(xué)效率,是一種不錯的嘗試。
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編輯 李建軍