【摘要】素質(zhì)教育背景下,如何提高教學(xué)質(zhì)量和效率,優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),成為教育工作者重點(diǎn)思考的問題。微粒觀是初中化學(xué)基本觀念之一,可幫助學(xué)生形成化學(xué)思維,掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的方法和技巧?;诖?,文章以酸堿鹽教學(xué)為例,從意義建構(gòu)、策略探究、實(shí)踐分析等角度入手,探討初中化學(xué)酸堿鹽教學(xué)中微粒觀的構(gòu)建策略。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);酸堿鹽;微粒觀
作者簡介:王方(1987—),女,廣西壯族自治區(qū)南寧市白沙路學(xué)校。
酸堿鹽知識是初中化學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容之一,知識體系龐大且復(fù)雜,對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力有較高要求。筆者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),學(xué)生在學(xué)習(xí)酸堿鹽知識時會遇到很多問題,如不理解鹽類的組成特點(diǎn)、不清楚復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的實(shí)質(zhì)等。以上問題都與學(xué)生未正確構(gòu)建微粒觀有關(guān)。對此,部分教師會要求學(xué)生利用大量課余時間死記硬背物質(zhì)的性質(zhì)和特點(diǎn)。這不僅達(dá)不成預(yù)期的學(xué)習(xí)效果,還與“雙減”政策的本質(zhì)相背離。微粒觀能幫助學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物質(zhì)世界、解釋宏觀現(xiàn)象,真正理解物質(zhì)與物質(zhì)之間的反應(yīng),起到事半功倍的效果。因此,教師應(yīng)該立足宏微聯(lián)系的視角,幫助學(xué)生構(gòu)建微粒觀。
一、微粒觀的構(gòu)建意義
(一)有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成
《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》提到,教學(xué)改革的重點(diǎn)方向是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展[1]。素質(zhì)教育的深入落實(shí),進(jìn)一步明確了教育格局新方向,即促使學(xué)生成為適應(yīng)社會發(fā)展需要的人才。核心素養(yǎng)是化學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo),微粒觀是化學(xué)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)內(nèi)容。構(gòu)建微粒觀,有助于促進(jìn)學(xué)生理解化學(xué)知識,形成學(xué)科核心素養(yǎng)。
(二)有助于學(xué)生思維習(xí)慣的養(yǎng)成
從心理學(xué)角度看,初中生正處于認(rèn)知形成的關(guān)鍵時期,此時加強(qiáng)微粒觀的構(gòu)建,能夠幫助學(xué)生用化學(xué)的視角觀察事物、解決問題,為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。酸堿鹽知識是學(xué)生構(gòu)建微粒觀的主要載體,教師要借助酸堿鹽知識培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀,促使學(xué)生透過事物的表面分析微觀本質(zhì),養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣[2]。
二、初中化學(xué)酸堿鹽教學(xué)中微粒觀的構(gòu)建策略
微粒觀的構(gòu)建能夠讓學(xué)生從微觀角度認(rèn)識科學(xué),更好地學(xué)習(xí)化學(xué)知識。微粒觀的構(gòu)建不是一蹴而就的,教師需要依托化學(xué)實(shí)驗(yàn)、模型構(gòu)建、信息技術(shù)、課堂活動等手段和方法,循序漸進(jìn)地指導(dǎo)學(xué)生。具體的教學(xué)策略如下所示。
(一)引入實(shí)驗(yàn),深入微觀世界
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),具有具象化、動態(tài)化特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)學(xué)習(xí)的主要手段,既能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以引入實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生深入探索微觀世界。
比如,教師在正規(guī)視頻網(wǎng)站下載了實(shí)驗(yàn)視頻,引導(dǎo)學(xué)生分組展開實(shí)驗(yàn)探究活動,營造科學(xué)探究的學(xué)習(xí)氛圍,促使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解微觀理論與實(shí)際物質(zhì)變化之間的關(guān)系,更好地把握微觀理論知識[3]。
(二)構(gòu)建模型,拉近宏微距離
為幫助學(xué)生建立宏觀、微觀和符號之間的聯(lián)系,教師需要為學(xué)生搭建微觀世界,讓學(xué)生能夠“看見”微觀世界,了解微觀世界的特點(diǎn),自動在腦海中形成物質(zhì)運(yùn)動的畫面,構(gòu)建微觀思維。對此,教師可以借助信息技術(shù)手段構(gòu)建模型,將微觀世界中的抽象內(nèi)容轉(zhuǎn)化為看得見、聽得見的圖像和動畫,真實(shí)地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,讓學(xué)生能直觀感受微觀世界。
在教學(xué)中引入實(shí)物模型和動畫模型都有助于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),將不可見的微觀世界可視化。例如,教師講解“食鹽溶于水消失”的知識時,先展示氯化鈉的結(jié)構(gòu)模型,直觀呈現(xiàn)氯化鈉微粒的構(gòu)成,讓學(xué)生了解鈉離子和氯離子;再展示氯化鈉溶于水的flash動畫,調(diào)動學(xué)生的多感官系統(tǒng),讓學(xué)生直觀看到氯化鈉溶于水時鈉離子和氯離子解離的過程。學(xué)生發(fā)現(xiàn)鈉離子和氯離子在水中不斷運(yùn)動,由此了解“食鹽溶于水消失”這一宏觀現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是鈉離子和氯離子向水中擴(kuò)散了[4]。通過結(jié)合實(shí)物模型和動畫模型認(rèn)識微觀物質(zhì),學(xué)生能夠從微觀視角探究物質(zhì)及其變化規(guī)律,真正了解物質(zhì)的本質(zhì)。
(三)巧用白板,激發(fā)學(xué)生興趣
興趣能夠刺激主體的外在行為,推動學(xué)習(xí)主體主動探究事物的本質(zhì)。化學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)之一是探索物質(zhì)本質(zhì)的基本規(guī)律,所以如何激發(fā)學(xué)生的探索興趣是教師要重點(diǎn)思考的問題。在信息技術(shù)背景下,現(xiàn)代化教學(xué)手段與學(xué)科教學(xué)的融合為激活課堂生命力帶來了新的契機(jī),教師可以利用希沃電子白板來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感[5]。
教師利用希沃電子白板中的功能設(shè)計教學(xué)活動,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如,在教學(xué)“復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生條件”時,教師利用希沃白板中“森林運(yùn)動會”的功能,讓學(xué)生以小組競賽的形式參與答題活動,活躍了課堂氛圍,讓學(xué)生在既緊張又有趣的情境中提高學(xué)習(xí)興趣,掌握化學(xué)知識。
(四)分步教學(xué),建立微觀思維
初中生的思維發(fā)展處于淺層階段,認(rèn)知過程呈現(xiàn)螺旋上升的特點(diǎn)。對此,教師需要設(shè)計層層遞進(jìn)的教學(xué)活動幫助學(xué)生建立微粒觀。具體來說,教師可展開分步教學(xué),將教學(xué)難點(diǎn)分散化。
以“酸堿鹽之間的化學(xué)反應(yīng)”的教學(xué)為例。首先,教師在正式講解前,向?qū)W生展示酸堿鹽在水中解離的實(shí)驗(yàn)視頻,幫助學(xué)生理解宏觀物質(zhì)和微觀粒子的關(guān)系,即前者由后者構(gòu)成。其次,在講解過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識不能共存的離子對,如氯離子與銀離子,因?yàn)槎邥磻?yīng)生成既不溶于水也不溶于酸的氯化銀白色沉淀,由此幫助學(xué)生掌握酸堿鹽之間化學(xué)反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)。最后,教師設(shè)計分層作業(yè)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,幫助學(xué)生逐步建立微粒觀。
三、初中化學(xué)酸堿鹽教學(xué)中微粒觀的構(gòu)建實(shí)踐
分析
由上可知,有效教學(xué)策略的實(shí)施對于學(xué)生微粒觀的構(gòu)建具有極大促進(jìn)作用。下面,筆者以“酸和堿的中和反應(yīng)”的教學(xué)為例,具體探討如何將微粒觀的構(gòu)建落實(shí)到酸堿鹽教學(xué)中。
(一)教材分析
本課內(nèi)容包括中和反應(yīng)的概念、中和反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)等,在酸堿鹽知識體系中占據(jù)重要地位。
(二)學(xué)情分析
學(xué)生前期已經(jīng)了解了酸堿鹽在水中的解離過程,但對于微粒觀的理解仍然處于淺層階段。教師需要結(jié)合理論和實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程。
(三)教學(xué)目標(biāo)
基于對新課標(biāo)的解讀,教師將“酸和堿的中和反應(yīng)”的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計如下。
1.分析中和反應(yīng)過程中pH隨加入酸或堿量變化而變化的過程;了解氫氧化鈉和鹽酸在水中反應(yīng)的微觀過程,能夠解釋中和反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì);了解中和反應(yīng)在生活中的應(yīng)用。
2.通過合作和實(shí)踐,提升問題解決能力、科學(xué)探究能力和合作能力。
3.形成微粒觀,學(xué)會從化學(xué)視角觀察生活。
(四)教學(xué)過程
1.實(shí)驗(yàn)引入
教師提前準(zhǔn)備好化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材和材料,先向氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液中滴加無色酚酞溶液,引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同時提問:“無色酚酞溶液遇到氫氧化鈉和氫氧化鈣后都變紅了,如何辨別誰的堿性更強(qiáng)?”學(xué)生分組討論,快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。隨后,教師布置教材閱讀任務(wù),讓學(xué)生帶著“什么是酸堿度?如何表示?如何測定?如何比較酸堿度的大小”等問題,有針對性地閱讀教材,了解相關(guān)知識。
2.活動探究
教師創(chuàng)設(shè)問題情境:“被蚊子叮咬后,被咬的地方會腫起一個包,大家一般會怎么辦?”學(xué)生說出“涂肥皂水”的答案后,教師持續(xù)追問:“這樣做的化學(xué)原理是什么?蚊子叮咬后會分泌出蟻酸,肥皂水是堿性的,是否可以猜想酸和堿能發(fā)生反應(yīng)呢?”為了驗(yàn)證猜想,教師組織實(shí)驗(yàn)探究活動,將2ml稀鹽酸倒入裝有2ml氫氧化鈉溶液的試管中,輕輕搖晃試管,加速溶液的融合,與學(xué)生一起觀察現(xiàn)象。學(xué)生質(zhì)疑道:“沒有明顯的現(xiàn)象,二者不能發(fā)生反應(yīng)嗎?”
對此,教師與學(xué)生一起梳理實(shí)驗(yàn)思路:驗(yàn)證反應(yīng)物是否消耗;驗(yàn)證生成物是否生成。教師讓學(xué)生將5ml稀氫氧化鈉溶液加入燒杯中,往燒杯中滴入酚酞溶液,再逐漸滴入稀鹽酸,在操作的同時記錄下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。接下來,教師利用希沃電子白板開展趣味活動,學(xué)生向稀鹽酸中滴加氫氧化鈉溶液,與此同時白板上的數(shù)字傳感器的pH值隨著鹽酸量的變化而變化,形成動態(tài)影像圖。學(xué)生開展小組合作,根據(jù)pH的變化圖,討論分析恰好完全反應(yīng)時的現(xiàn)象,從而理解了中和反應(yīng)的原理。
3.中和反應(yīng)模型建構(gòu)
教師展示氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)的微觀圖示,建立微觀圖示模型,向?qū)W生講解中和反應(yīng)的原理,指導(dǎo)學(xué)生書寫反應(yīng)化學(xué)方程式,進(jìn)而了解微觀世界。為鞏固學(xué)習(xí)效果,教師設(shè)計探究任務(wù),向?qū)W生出示氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)的微觀示意圖,鼓勵學(xué)生類比分析示意圖,基于自己的理解得出相關(guān)結(jié)論,觀察中和反應(yīng)前后溶液中的微粒變化,補(bǔ)充具體數(shù)據(jù)。通過建構(gòu)模型,學(xué)生提高了自主分析能力,后續(xù)遇到相似問題時,也會主動運(yùn)用類比的方法展開思考[6]。
4.作業(yè)評價
教師在線上學(xué)習(xí)平臺布置作業(yè),讓學(xué)生根據(jù)數(shù)字傳感器得出的溶液pH變化圖像完成作業(yè)。作業(yè)內(nèi)容分為三個層次,完成時間控制在10分鐘以內(nèi)。三個層次的作業(yè)不具有限制性,即學(xué)生可以選擇三個都做,也可以選擇自己最想完成的作業(yè)來做。學(xué)生提交作業(yè)后,學(xué)習(xí)平臺會統(tǒng)計并分析學(xué)生的作業(yè)情況。教師則根據(jù)學(xué)生的作業(yè)完成情況評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,并據(jù)此調(diào)整后續(xù)教學(xué)計劃。
(五)教學(xué)總結(jié)
本次教學(xué)實(shí)踐活動旨在讓學(xué)生掌握酸和堿中和反應(yīng)的本質(zhì),并引申到pH在中和反應(yīng)中的變化情況,從而促使學(xué)生構(gòu)建微粒觀。首先,教師創(chuàng)設(shè)貼合學(xué)生生活的情境,營造輕松的學(xué)習(xí)氛圍,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)的世界。比如,夏天蚊蟲多,學(xué)生幾乎都有過被蚊子叮咬的經(jīng)歷,家庭常見處理方式是涂肥皂水,即使學(xué)生不知道酸堿中和的原理,也能基于常識,參與到課堂討論中,從而提升學(xué)習(xí)主動性。
其次,教師循序漸進(jìn),分步教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、驗(yàn)證猜想、得出結(jié)論,促使學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法。案例中,教師先創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生探究相關(guān)問題;在學(xué)生提出猜想后,教師組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究活動以驗(yàn)證猜想,幫助學(xué)生梳理思路;學(xué)生在思考、質(zhì)疑、歸納總結(jié)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,得出最終結(jié)論。
最后,教師利用電子白板、模型構(gòu)建、數(shù)字傳感器等現(xiàn)代化教學(xué)手段豐富學(xué)生的課堂體驗(yàn)。電子白板能夠提高課堂教學(xué)的趣味性,模型構(gòu)建有助于提高課堂教學(xué)的科學(xué)性,數(shù)字傳感器則能夠提高課堂教學(xué)的創(chuàng)新性。充滿創(chuàng)意的教學(xué)活動不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還有助于學(xué)生構(gòu)建微粒觀。
整體而言,教師設(shè)計的教學(xué)活動層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,不僅讓學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)了解酸堿中和的概念,掌握酸堿中和反應(yīng)的原理,高效、高質(zhì)地完成學(xué)習(xí)目標(biāo),還能助推學(xué)生構(gòu)建微粒觀,發(fā)展科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。后續(xù)教學(xué)時,教師進(jìn)一步拉近化學(xué)與生活的距離,注重培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、關(guān)注化學(xué)現(xiàn)象的習(xí)慣,以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生真正愛上化學(xué)。
結(jié)語
綜上所述,初中化學(xué)酸堿鹽知識具有繁雜、瑣碎等特點(diǎn),微粒觀的構(gòu)建能夠幫助學(xué)生學(xué)會用微觀思維學(xué)習(xí)這部分化學(xué)知識,感受化學(xué)世界的奇妙,構(gòu)建完善的化學(xué)知識體系。教師可通過實(shí)驗(yàn)探究、模型建構(gòu)、信息化教學(xué)、分步教學(xué)等策略,打造高效率化學(xué)課堂,推動學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
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