史杰
【摘要】初中科學溶液質(zhì)量分數(shù)計算是初中科學化學模塊的重要組成部分,也是初中教學的一個重難點,很大一部分學生在學習該模塊知識時被難住了,影響了初三化學方程式計算的學習,嚴重打擊了學生學習科學的自信心。反思其原因是這部分知識點傳統(tǒng)教學只讓學生記憶性學習,模仿式練習,屬于淺層式的低效學習,忽略了學生科學思維能力的培養(yǎng),沒有將知識內(nèi)化,碰到實際問題應用,知識遷移能力弱,甚至有時顯得束手無策。筆者想通過探討實驗活動教學促成思維能力形成的教學方法在溶液質(zhì)量分數(shù)計算課堂教學中的應用,為大家打開一點思路。
【關鍵詞】思維能力;建模;做中學;實驗探究
在傳統(tǒng)的溶液質(zhì)量分數(shù)計算中,教師常常出示例題,耐心講解題意,板示規(guī)范的解題過程,然后學生依葫蘆畫瓢機械地模仿解題過程。課后按照題型分類反復做,做反復。剛開始效果比較明顯,但時間一長,存留在學生記憶中的方法所剩無幾。這種按照固定程序師生間的學習信息聯(lián)絡,從學生的角度看來,沒有問題意識,缺乏創(chuàng)新,是一種低效的學習方式。
建構主義提倡在教師指導下以學習者為中心的學習,教師是意義建構的幫助者、促進者,而不是知識的傳授者與灌輸者。學生是信息加工的主體、是意義的主動建構者,而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο蟆R虼?,在教學過程中,幫助學生培養(yǎng)思維能力,是學生提高學習能力的重要途徑。
有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算是初中化學的重點和難點內(nèi)容。把握此內(nèi)容不僅要求學生能靈活運用基礎知識,也要求學生具有一定的審題能力、數(shù)學運算能力、總結歸納能力,綜合能力較強。教學中要牢牢抓住概念,真正理解溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的含義,才能以不變應萬變。筆者把常規(guī)做習題的課堂改變成以學生實驗活動為主體的課堂,通過活動過程的觀察、思考、抽象和概括,培養(yǎng)學生建構概念、分析問題、解決問題的思維能力,而不是簡單地通過講授把知識硬塞給學生,所以想從課堂實踐的收獲中分享以下幾點做法。
一、利用實驗活動,促進學生對“溶液”概念本質(zhì)的理解
溶液概念的教學著重在于引導學生體驗概念的形成過程,在生動、豐富的情景中通過學生的積極思考,通過分析、歸納,形成概念,在應用中理解概念。首先,對實例觀察:將氯化鈉、蔗糖、泥沙、植物油放入水中進行外觀比較。其次,對實例現(xiàn)象加工:分析四種混合物中由于分散顆粒不同而呈現(xiàn)不同的外觀;將外觀均一、穩(wěn)定性作為分類的關鍵特征分為溶液和濁液,利用經(jīng)驗歸納溶液是均一、穩(wěn)定的混合物。再次,整合、鞏固概念:通過判斷硫酸銅溶液、高錳酸鉀溶液、氫氧化鈣溶液等是溶液,牛奶、肥皂水等不是溶液。充實溶液的組成,學會判斷溶質(zhì)、溶劑、溶液的名稱。最后,概念的應用:對涉及俗稱、簡稱的物質(zhì)要求能判斷溶液組成,如碘酒、酒精、稀硫酸等。
二、創(chuàng)設情景和活動,幫助學生對“溶液質(zhì)量分數(shù)”的概念由定性認識到定量認識
教師在三只燒杯中放入等質(zhì)量的水,放入一定量的硫酸銅晶體。學生通過觀察和思考,得出了三種溶液顏色由淺到深,濃度由小到大,顏色越深,濃度越大的結論。教師引導:三種溶液所含溶劑質(zhì)量相同,溶質(zhì)質(zhì)量不同,所以組成各不相同。平時濃與稀只能粗略地表明一定量的溶液里所含溶質(zhì)的多少,但在實際應用中,常常要準確知道一定量溶液里含有溶質(zhì)的質(zhì)量,初中主要學習溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。基于學生知道溶液是由溶質(zhì)、溶劑按照一定質(zhì)量比混合而成的,能感悟到各成分之間的關系,教師直接給出溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的定義公式和推導公式。課堂上為了幫助學生理解溶液的形成過程,明確溶質(zhì)的質(zhì)量和溶劑的質(zhì)量占比,以及溶液總質(zhì)量的含義,小組開展配置溶液實驗。
例:小敏準備用10克食鹽和50克水配置一杯溶液,請你利用準備的實驗器材配置溶液,并計算這杯溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
為了使學生能更好地對溶液質(zhì)量分數(shù)概念定量認識,可以將每組稱量的食鹽質(zhì)量和水的質(zhì)量不同,在數(shù)據(jù)交流和匯總的時候再進行比較。引導學生進行分析,深刻理解溶液各組成之間的質(zhì)量變化關系和比例關系,歸納出增大和減小質(zhì)量分數(shù)的方法,從而培養(yǎng)學生理解量變引起質(zhì)變的思維方式。
三、開展科學探究活動,培養(yǎng)學生探究性思維能力
科學實驗探究活動能產(chǎn)生引人注意的問題,又能提供種種感性材料,引發(fā)學生進行認真的觀察和積極的思維。實驗探究教學的關鍵是啟發(fā)學生在“做中學”,引導學生分析、歸納、抽象、概括和培養(yǎng)學生邏輯思維能力的過程。通過實驗中觀察到的現(xiàn)象,由表及里地認識事物的本質(zhì)。
例:實驗室有一杯蔗糖溶液,小敏想通過實驗知道這杯蔗糖溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù),請你設計實驗方案,利用實驗器材幫小敏探究出這杯溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
學生通過小組合作學習設計出實驗方案:用天平稱出燒杯和蔗糖溶液的總質(zhì)量→蒸發(fā)水分獲得干燥的固體蔗糖→用天平稱出固體蔗糖的質(zhì)量→用天平稱出空燒杯的質(zhì)量
從實驗中獲得溶質(zhì)的質(zhì)量是5克,溶液的質(zhì)量是33.2克-15克=18.2克
(學生用自己實驗中的數(shù)據(jù)計算)
觀察溶液判斷溶質(zhì)是抽象的,通過蒸發(fā)獲得溶質(zhì)是具體的,學生認識到溶液中溶質(zhì)是客觀存在的。探究活動雖然占用了大量的時間,但無形中激發(fā)了學生學習的主動性,實驗活動使學生的智力潛能處于最活躍的狀態(tài),不僅對溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的學習有所“知”,還有所“思”,幫助學生完成了創(chuàng)造性思維的全過程。
四、養(yǎng)成構建模型習慣,培養(yǎng)邏輯性思維能力
建模解題思路是指學生在面對數(shù)量關系復雜和題干信息比較抽象的題目時,把題干中的信息建立模型,化抽象為具體,散亂為有序,幫助自己理清題目意思,提高解題的效率,同時解題的正確率也會大大提高。
例:實驗室有一杯80克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%的硫酸銅溶液和一杯120克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸銅溶液,當兩杯溶液混合后,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少?
教師引導學生采用“畫杯”法進行分析,通過圖解,為學生營造一個直觀的情境,有助于學生分析各個物理量之間的邏輯關系,從而培養(yǎng)了學生對多個數(shù)據(jù)的數(shù)學邏輯思維能力。當然,學生要養(yǎng)成建模的習慣,還要在平時做習題時不斷強化。
五、組織趣味型游戲教學活動,發(fā)展學生思維的主動性
通過角色扮演組織學生在情境中學習。學生站在所扮演角色的角度來體驗、思考,從而構建起新知識的脈絡,培養(yǎng)學生的形象思維能力。整個教學過程始終滲透著師與生、生與生之間的交流合作,體現(xiàn)教師的主導,學生的主體地位,同時在體驗學習過程中培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神和合作能力。正如那一句格言:“只是告訴我,我會忘記;要是演示給我,我就會記?。蝗绻€讓我參與其中,我就會明白?!痹趯W習溶液稀釋問題的時候,每位學生分別扮演一個常用量,如濃、稀溶液質(zhì)量(m濃,m?。?,濃、稀溶液的密度(ρ濃,ρ稀),濃、稀溶液的體積(V濃,V?。瑵?、稀溶液的質(zhì)量分數(shù)(W濃%,W稀%)等制成卡片,隨機發(fā)給一些學生。出示若干練習題,學生根據(jù)題目,快速確定到哪些量,如何列式計算,從而確定是否該拿起卡片到講臺前并確定該站在哪個位置上。
例:某實驗室需要配置200克10%的硫酸溶液,需要98%的硫酸(ρ=1.84克/厘米3)多少毫升?
正確的結果應是標有上述五張卡片的學生迅速跑到講臺前相應的位置上。游戲中有些同學該上的沒上,不該上的上了,也有上來的學生跑錯了位置。但是一旦出錯,就會有同學指出,直到得出正確結論。整個活動中,全體學生都積極參與活動,思維活躍,在錯誤中糾正,在糾正中認識各個物理量之間的邏輯關系。同時也增強了競爭意識和榮譽感,使每位學生都得到了鍛煉的機會。此游戲若分組進行競賽,氣氛更加熱烈,全班同學注意力高度集中,大家積極思考、互相合作、討論分析?!坝螒虮荣悺笨梢猿蔀閷W生釋放學習潛力的一種有效手段,游戲是一種自然狀態(tài)下的“信息娛樂化”方式的體驗活動,游戲可以培養(yǎng)認知、情感和行為技巧,有助于培養(yǎng)學生的形象思維能力。
溶液的質(zhì)量分數(shù)計算是初中科學物質(zhì)科學中的一個知識模塊,前后知識是相互聯(lián)系貫通的,教學過程中應從概念教學入手,因材施教,低起點,重落實,循序漸進地培養(yǎng)學生的科學思維能力,從而提高學生的應用能力和綜合能力。在實踐中發(fā)現(xiàn),通過開展實驗活動、科學探究活動、趣味型游戲等,學生參與課堂的積極性、學習的興趣被調(diào)動起來了,這不僅增強了學生主動學習的意識,更重要的是在參與活動的過程中培養(yǎng)了學生的科學思維能力,學生解答此類問題的速度快了,正確率也高了,特別是學生對這一題型的畏難情緒與往屆學生相比大大改觀。學生思維能力的培養(yǎng)是一項復雜的工程,教師只有在日常教學中不斷地學習、反思和總結,才能獲得滿意的教學效果。
參考文獻
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