郭家林
(江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)武堅(jiān)中學(xué),江蘇 揚(yáng)州 225253)
化學(xué)學(xué)科不僅引導(dǎo)學(xué)生在宏觀尺度觀察物質(zhì),還讓學(xué)生從原子、分子的微觀尺度了解物質(zhì)的組成、變化。對(duì)于剛剛接觸化學(xué)學(xué)科的學(xué)生來說,他們對(duì)微觀狀態(tài)十分陌生,而微觀尺度下的知識(shí)又占據(jù)了化學(xué)知識(shí)的半壁江山。化學(xué)符號(hào)可以將微觀世界的原子、分子及它們的變化形象地表示出來,所以,教師要通過幫助學(xué)生建立符號(hào)系統(tǒng)引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)微觀化學(xué)世界。
學(xué)生對(duì)微觀世界陌生的原因在于無法體會(huì)微觀層面的知識(shí)在生活中的用途以及微觀知識(shí)存在的意義。因此,教師可通過構(gòu)建微觀世界與真實(shí)生活的聯(lián)系,如進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等,讓學(xué)生理解微觀化學(xué)知識(shí)的實(shí)際意義。例如,在教學(xué)“燃燒的條件”后,為了讓學(xué)生了解燃燒的條件這一知識(shí)在生活中的意義,教師可以通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證,組織學(xué)生開展消防演練。如有一堆可燃物起火,用CO2(二氧化碳)滅火器,能夠?qū)⒒鹣纾處熥寣W(xué)生思考滅火的原因。學(xué)生經(jīng)過思考得出結(jié)論:滅火的原因在于滅火器噴出的二氧化碳在可燃物周圍形成二氧化碳?xì)怏w層,阻止了可燃物與空氣中的氧氣接觸,阻斷了燃燒的必要條件之一“燃物需要與O2(氧氣)接觸”。在實(shí)驗(yàn)演練中,學(xué)生還發(fā)現(xiàn),通過噴水、撒干冰的方式也可以達(dá)到滅火的目的,結(jié)合所學(xué)知識(shí)思考后得出:噴水和撒干冰可以使可燃物冷卻,當(dāng)外界溫度不滿足可燃物燃燒的溫度,就達(dá)到了滅火的目的。消防演練結(jié)束后,教師鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)思考生活中有哪些現(xiàn)象涉及燃燒條件這一知識(shí)。有的學(xué)生提出:“爸爸在做飯時(shí)遇到油鍋起火,立刻將閥門關(guān)閉,并且將鍋蓋蓋上,火很快熄滅了。這一現(xiàn)象即是爸爸了解燃燒的條件這一知識(shí),阻斷了燃燒的來源并且使可燃物與空氣隔絕,最終達(dá)到了滅火的目的。”
通過開展具體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,學(xué)生深入探究其中的化學(xué)奧秘,了解實(shí)驗(yàn)過程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),更加明確了微觀層面的化學(xué)知識(shí)對(duì)生產(chǎn)生活的重要意義。
化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)特別是符號(hào)系統(tǒng)涉及很多物質(zhì),物質(zhì)又存在諸多化學(xué)反應(yīng),需要學(xué)生掌握大量的化學(xué)式以及化學(xué)方程式,對(duì)此,很多學(xué)生有畏難情緒。在教學(xué)中,教師可以通過加強(qiáng)化學(xué)規(guī)律性教學(xué),幫助學(xué)生探尋規(guī)律,構(gòu)建化學(xué)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。例如,“常見的酸和堿”涉及大量的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式。如果讓學(xué)生逐個(gè)記憶不免有些困難,教師可以幫助學(xué)生探尋其中的規(guī)律,如對(duì)于金屬與酸的化學(xué)反應(yīng),可以讓學(xué)生觀察鎂條、鋅粒、銅片放在稀硫酸中的現(xiàn)象。經(jīng)過觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn),放置鎂條與鋅粒的溶液中明顯產(chǎn)生氣泡,而放置銅片的溶液卻沒有明顯現(xiàn)象。之后在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)像鎂、鋅等金屬活動(dòng)性比較強(qiáng)的金屬與酸接觸會(huì)發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,對(duì)于這一類化學(xué)反應(yīng)的方程式,只需要掌握一個(gè)“Zn+H2SO4(稀)=Zn-SO4+H2↑”,其他化學(xué)反應(yīng),如鎂與稀硫酸反應(yīng)則可將Zn 換成Mg 即可。二氧化碳與堿的化學(xué)反應(yīng)也是如此,學(xué)生只需熟練掌握CO2與Ca(OH)2溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式為“Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O”,其他堿溶液,如氫氧化鈉溶液與二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)只需用“NaOH”替換“Ca(OH)2”即可。
對(duì)于數(shù)量眾多、難記的化學(xué)方程式,教師可以引導(dǎo)學(xué)生探尋化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律,這不僅大大降低了學(xué)生記憶的難度,還有助于學(xué)生構(gòu)建清晰的化學(xué)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。
學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)符號(hào)時(shí)遇到的另一大問題是常常記混、記錯(cuò)化學(xué)符號(hào)。在教學(xué)中,教師可以通過加強(qiáng)分類,讓學(xué)生對(duì)各類化學(xué)方程式進(jìn)行編碼鞏固。例如,在教學(xué)一系列化學(xué)反應(yīng)后,為了便于學(xué)生掌握,教師可以在課堂中與學(xué)生共同將化學(xué)方程式進(jìn)行分類。如可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型進(jìn)行分類,對(duì)于“NaOH+HCl=NaCl+H2O”與“2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O”這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,都是酸和堿反應(yīng)生成鹽和水的化學(xué)反應(yīng),可將這類化學(xué)反應(yīng)歸為“中和反應(yīng)”?!癈uSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4”與“CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4”,這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以看成是兩種化合物反應(yīng)生成兩種新化合物的化學(xué)反應(yīng),這類化學(xué)反應(yīng)可歸為復(fù)分解反應(yīng)。而“Zn+HCl=ZnCl2+H2↑”與“Mg+HCl=MgCl2+H2↑”則為活潑金屬與酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣,可將其歸為活潑金屬置換“HCl”中的“H2”的置換反應(yīng)。
在學(xué)習(xí)一定數(shù)量的化學(xué)方程式后,教師可與學(xué)生共同將化學(xué)方程式進(jìn)行分類,這起到了讓學(xué)生將知識(shí)在大腦中進(jìn)行分塊儲(chǔ)存的目的,有利于學(xué)生對(duì)各類化學(xué)方程式進(jìn)行編碼鞏固。
學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣決定了學(xué)習(xí)的積極性及持久性。在進(jìn)行化學(xué)符號(hào)教學(xué)時(shí),教師輔以設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)挠螒颍梢砸龑?dǎo)學(xué)生在參與游戲的過程中學(xué)習(xí)知識(shí),這對(duì)學(xué)生鞏固與擴(kuò)展知識(shí)十分有利。例如,在教學(xué)“元素周期表”時(shí),教師要求學(xué)生對(duì)前20 種元素熟記并掌握。為了幫助學(xué)生記憶,教師設(shè)計(jì)了“制作元素周期表”的小游戲,讓學(xué)生將代表不同元素的紙牌重新排列,以小組的形式進(jìn)行比賽,看看哪組排列得更合理、更準(zhǔn)確。有的小組成員經(jīng)過思考觀察,發(fā)現(xiàn)前20 種元素可以分成幾大類,H、B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl 屬于非金屬元素,Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca 屬于金屬元素,He、Ne、Ar屬于稀有氣體元素,于是,根據(jù)這個(gè)分類組成了自己的元素周期表?;顒?dòng)結(jié)束后,教師向?qū)W生展示門捷列夫繪制的元素周期表,向?qū)W生介紹其繪制過程,及元素排列的規(guī)律,讓學(xué)生了解元素周期表發(fā)展的歷史。
教師通過開展有趣的化學(xué)小游戲,可以增強(qiáng)學(xué)生在課堂中的活動(dòng)參與度,讓學(xué)生在參與游戲的過程中對(duì)所學(xué)知識(shí)加深理解,并拓展學(xué)科知識(shí)的外延。
在化學(xué)教學(xué)中,符號(hào)是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)微觀世界的橋梁。教師可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、探尋規(guī)律、加強(qiáng)分類、設(shè)計(jì)游戲這些具體的教學(xué)形式,幫助學(xué)生建立化學(xué)符號(hào)系統(tǒng),提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。