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摘要在新课程背景下高中化学课堂教学中运用化学实验、信息技术等多样化的教学手段,充分考虑学生的身心特点创设教学情景,让学生进行自主学习,使化学课堂教学活动更注重学生的学习活动的质量,更能体现新课程的特点。
中图分类号:G633.8文献标识码:A
教育部颁发的《普通高中化学课程标准(实验)》强调,科学探究是一个重要的理念。笔者认为,在落实科学探究教学中,探究教学是重要的前提。开展探究教学有利于新课程的实施,培养学生化学科学素养;增加学生兴趣,有助于挖掘学生的内在潜力;有利于探究教学理论与教学实践的结合,以使探究教学科学化。
1 高中化学探究教学的原则
笔者认为,高中化学课堂实施探究式教学应遵守以下原则。
1.1 目标明确原则
对于任何一个问题而言,探究的空间都很大,角度很多,教师应根据学生实际水平和学校教学的条件,设计出一个个任务,让学生来逐个完成。这样可以帮助学生明确学习目标。比如,盐类水解的教学设计,笔者根据学生现有知识水平、教学时间和教学大纲等限制,在教学中先把盐类水解细分为四个小目标:(1)盐类水解的含义;(2)盐类水解的本质;(3)影响盐类水解的因素;(4)盐类水解的应用;四个小目标层层推进,以适应学生的认知过程。教学过程如下:
创设情境 情境:NaCl、NH4Cl、CH3COONa溶液是否都呈中性?
实验:用pH试纸测试NaCl、NH4Cl、CH3COONa溶液的酸碱性。
产生疑惑释疑:a.溶液酸碱性的原因;b.此水溶液中存在离子能否大量共存。
c.写出化学方程式和电离方程式。
导出概念归纳:盐类水解的概念和本质,并与中和反应作比较。
发现规律问题:是不是所有的盐都能水解?
总结:能发生水解的阳离子和阴离子,盐类水解的离子方程式的书写。
影响因素实验:用pH试纸测试Na2CO3、CH3COONa溶液的pH,比较碱性强弱。
分析:比较阴离子对应的酸酸性强弱。
内因:越弱越水解。
外因分析:联系影响化学平衡和水的电离的因素。
应用问题问题:溶液配制、浓缩与蒸干、泡沫灭火器、明矾净水、改良土壤等。
1.2 自主与合作相结合原则
《化学课程标准》明确提出:在探究教学中,要有目的地组织学生相互交流和讨论,这样既有利于培养学生交流和合作的能力,也有利于发展学生的评价能力。探究是一个多侧面活动,需要观察、提问题、查阅书刊及其他信息源,需要设计研究方案,需要根据证据来检验解释问题,提出答案、解释和预测,需要将探究结果与同学交流讨论。上述活动没有学生的主动参与是不可能完成的。
如在合成材料这节内容学习上,重在培养学生自学能力,激发学生学习化学的兴趣,树立环保意识。所以针对这个特点,笔者在新课前,把学生分成三大组,各负责塑料、合成纤维和合成橡胶这三块内容,给学生足够大的空间去自主探究;小组内讨论决定内容如塑料的定义、分类、主要成分、性质、用途和危害等,再自行分配任务,去查阅资料,然后整理、汇总。正式上课时,请各组选代表上台阐述对塑料等材料的理解,并要求能解答其他同学的问题(本组成员可补充)。结束前,笔者对每个组的表现进行适当的评价和鼓励。从课前学生的积极准备,上课时的发言表述,课后的讨论都可发现学生在自主探究和合作学习中体会到了无限的乐趣,极大地激发了他们学习化学的兴趣。
1.3 量力性原则
量力性原则,是指探究的难度、方式和内容必须从学生的心智发展水平出发:心智发展水平包括两个方面的内容:一是学生的身心发展水平,特别是心理发展水平;二是学生现有的知识、经验和技能,特别是系统的科学知识已经达到的水平,即探究活动中的障碍处于学生的“最近发展区”。
2 高中化学探究教学情景设计
教学情景是指教学内容在其中得以存在、运动和应用的环境背景。研究表明,学生对学习内容的认知和学习,与其所发生的情景有着密切的联系。学习情景的性质决定了所学知识在其他情景中再应用的可能性,只有在真实世界的情景中学习才更有效。情景作为一种有效的知识呈现方式,可以培养学生的学习兴趣,诱发学舌功能学习的主动性,培养学生的创造性,陶冶学生的情感。探究情景的创设一般包括以下几个方面。
2.1 事实情景
事实情景包括化学史实、日常生活、社会热点、工农业问题,以及能体现化学与社会、经济、人类文明发展等有关的事实和材料。化学发展的每一步都凝聚着化学家勤奋探索、追求真理、献身科学的精神和坚持真理、勇于创新、实事求是、锲而不舍的光辉品质。若在教材中进行一些化学家的相关介绍,让学生了解化学家对科学事业的热情和献身精神,可以帮助学生形成正确的人生观、价值观,并逐渐培养优良的意志品质。
同样,化学教材中的化学史、联系社会的内容等有利于让学生认识化学是与人类、社会、生活息息相关的,进而培养学生积极的情感,完善道德品行,提高自己的修养,明确社会责任感。如,在《义务教育课程标准实验教科书化学》(人教版)第一单元内容,“走进化学世界”章头图,是一张小猫栖息在2200℃火焰上的照片,学生们看到这张照片,就产生强烈的探究未知事物的欲望。从而,可以借此引出材料化学,让学生了解化学是材料科学的基础;又如有机化学中学习蛋白质时学生对此有熟悉感,所以在设计这堂课时,时时联系身边的“蛋白质”,拉近学生与新知识的距离:引课时,采用震惊全国的“毒奶粉”事件,讲解蛋白质的变性时,联系“非典”和“禽流感”时杀菌消毒的方法,从生活入手,晒太阳,高温蒸煮、擦酒精等,最后联系生物知识,回忆学习氨基酸的知识。整堂课紧紧围绕生活,源于生活,又高于生活。
2.2 实验情景
创设多种真实、生动、直观的实验教学情景,营造学习情景,设置悬念,引起学生的探究兴趣。如可利用化学现象,特别是与学生日常经验和原有认识相矛盾的、新颖奇特的实验现象,不仅能带给学生强烈的感官刺激,而且能激发学生强烈的求知欲望。
在学习“燃烧与灭火”时,笔者用一块棉手帕在体积分数为70%的酒精里浸泡,待均匀湿透后,将手帕展开,用镊子夹注两角,用火柴点燃,手帕立即燃烧起来。当火焰熄灭后,手帕完好无损。然后,问学生:手帕明明燃烧了,为什么完好无损呢?能用我们学过的知识来解释吗?这时,学生兴趣大增,思维高度集中,立刻研讨其中的奥妙。教师可“趁热打铁”,组织学生讨论、交流,经过一系列的问题探究之后,学生从现象到本质,掌握了一系列的知识,同时激发了学生的兴趣。
2.3 问题情景
提出问题,让学生思考,形成积极主动的学习氛围。特别是针对一些重点、难点及学生难于分析理解的知识,教师可直接设置与学生已有知识不完全匹配的疑问,能有效地激发学生运用已有知识探究新知识的欲望;美国现代著名心理学家奥苏贝尔认为,学习新知识最重要的是建立起新旧知识之间的联系。由学生已有知识设置的问题情景所架设的桥梁,能有效地将学生引入新知识的探索情景中。
案例1原电池原理
情景设计 在盛有少量稀硫酸的试管中先后分别插入铜丝和放入锌粒,观察现象;然后将铜丝抵在稀硫酸的锌粒上,观察铜丝表面的现象。
提出问题铜丝表面为什么有气体产生?这气体可能是什么气体?
假说验证引导学生分析锌粒与稀硫酸反应的实质,提出铜丝和锌粒之间有电流产生的假说,并按教材中的原电池装置检验电流。
案例2过氧化钠的性质
问题情境回忆Na2O能与H2O、酸性氧化物(CO2)等反应的性质。
提出问题Na2O2也能与H2O、酸性氧化物(CO2)等反应吗?
猜想假设比较Na2O2和Na2O的组成和结构,提出Na2O2也能与H2O、酸性氧化物(CO2)等反应,但反应产物可能有所差异的假设。
实验验证将少量水滴入盛有Na2O2固体的试管中,有能使带火星的木条复燃的无色气体产生,把試管中的反应混合物用水稀释,滴入酚酞试液,溶液呈红色。
结论Na2O2能与水反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
联想应用 Na2O2也能与CO2反应
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
在Na2O2与H2O、CO2等反应中Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
参考文献
[1]钱晨岚,蔡亚萍.高中化学课堂探究教学方案设计的研究.中学化学,2006.12.
[2]魏长奎.研讨初中化学教材中插图的功能.中学化学,2006.11.
[3]赵坚志.“共价键”探究性教学的策略与实践.中学化学,2006.11.
[4]陆军.化学教学中研究性学习课题的类型和生成策略.中学化学教与学,2006.8.
中图分类号:G633.8文献标识码:A
教育部颁发的《普通高中化学课程标准(实验)》强调,科学探究是一个重要的理念。笔者认为,在落实科学探究教学中,探究教学是重要的前提。开展探究教学有利于新课程的实施,培养学生化学科学素养;增加学生兴趣,有助于挖掘学生的内在潜力;有利于探究教学理论与教学实践的结合,以使探究教学科学化。
1 高中化学探究教学的原则
笔者认为,高中化学课堂实施探究式教学应遵守以下原则。
1.1 目标明确原则
对于任何一个问题而言,探究的空间都很大,角度很多,教师应根据学生实际水平和学校教学的条件,设计出一个个任务,让学生来逐个完成。这样可以帮助学生明确学习目标。比如,盐类水解的教学设计,笔者根据学生现有知识水平、教学时间和教学大纲等限制,在教学中先把盐类水解细分为四个小目标:(1)盐类水解的含义;(2)盐类水解的本质;(3)影响盐类水解的因素;(4)盐类水解的应用;四个小目标层层推进,以适应学生的认知过程。教学过程如下:
创设情境 情境:NaCl、NH4Cl、CH3COONa溶液是否都呈中性?
实验:用pH试纸测试NaCl、NH4Cl、CH3COONa溶液的酸碱性。
产生疑惑释疑:a.溶液酸碱性的原因;b.此水溶液中存在离子能否大量共存。
c.写出化学方程式和电离方程式。
导出概念归纳:盐类水解的概念和本质,并与中和反应作比较。
发现规律问题:是不是所有的盐都能水解?
总结:能发生水解的阳离子和阴离子,盐类水解的离子方程式的书写。
影响因素实验:用pH试纸测试Na2CO3、CH3COONa溶液的pH,比较碱性强弱。
分析:比较阴离子对应的酸酸性强弱。
内因:越弱越水解。
外因分析:联系影响化学平衡和水的电离的因素。
应用问题问题:溶液配制、浓缩与蒸干、泡沫灭火器、明矾净水、改良土壤等。
1.2 自主与合作相结合原则
《化学课程标准》明确提出:在探究教学中,要有目的地组织学生相互交流和讨论,这样既有利于培养学生交流和合作的能力,也有利于发展学生的评价能力。探究是一个多侧面活动,需要观察、提问题、查阅书刊及其他信息源,需要设计研究方案,需要根据证据来检验解释问题,提出答案、解释和预测,需要将探究结果与同学交流讨论。上述活动没有学生的主动参与是不可能完成的。
如在合成材料这节内容学习上,重在培养学生自学能力,激发学生学习化学的兴趣,树立环保意识。所以针对这个特点,笔者在新课前,把学生分成三大组,各负责塑料、合成纤维和合成橡胶这三块内容,给学生足够大的空间去自主探究;小组内讨论决定内容如塑料的定义、分类、主要成分、性质、用途和危害等,再自行分配任务,去查阅资料,然后整理、汇总。正式上课时,请各组选代表上台阐述对塑料等材料的理解,并要求能解答其他同学的问题(本组成员可补充)。结束前,笔者对每个组的表现进行适当的评价和鼓励。从课前学生的积极准备,上课时的发言表述,课后的讨论都可发现学生在自主探究和合作学习中体会到了无限的乐趣,极大地激发了他们学习化学的兴趣。
1.3 量力性原则
量力性原则,是指探究的难度、方式和内容必须从学生的心智发展水平出发:心智发展水平包括两个方面的内容:一是学生的身心发展水平,特别是心理发展水平;二是学生现有的知识、经验和技能,特别是系统的科学知识已经达到的水平,即探究活动中的障碍处于学生的“最近发展区”。
2 高中化学探究教学情景设计
教学情景是指教学内容在其中得以存在、运动和应用的环境背景。研究表明,学生对学习内容的认知和学习,与其所发生的情景有着密切的联系。学习情景的性质决定了所学知识在其他情景中再应用的可能性,只有在真实世界的情景中学习才更有效。情景作为一种有效的知识呈现方式,可以培养学生的学习兴趣,诱发学舌功能学习的主动性,培养学生的创造性,陶冶学生的情感。探究情景的创设一般包括以下几个方面。
2.1 事实情景
事实情景包括化学史实、日常生活、社会热点、工农业问题,以及能体现化学与社会、经济、人类文明发展等有关的事实和材料。化学发展的每一步都凝聚着化学家勤奋探索、追求真理、献身科学的精神和坚持真理、勇于创新、实事求是、锲而不舍的光辉品质。若在教材中进行一些化学家的相关介绍,让学生了解化学家对科学事业的热情和献身精神,可以帮助学生形成正确的人生观、价值观,并逐渐培养优良的意志品质。
同样,化学教材中的化学史、联系社会的内容等有利于让学生认识化学是与人类、社会、生活息息相关的,进而培养学生积极的情感,完善道德品行,提高自己的修养,明确社会责任感。如,在《义务教育课程标准实验教科书化学》(人教版)第一单元内容,“走进化学世界”章头图,是一张小猫栖息在2200℃火焰上的照片,学生们看到这张照片,就产生强烈的探究未知事物的欲望。从而,可以借此引出材料化学,让学生了解化学是材料科学的基础;又如有机化学中学习蛋白质时学生对此有熟悉感,所以在设计这堂课时,时时联系身边的“蛋白质”,拉近学生与新知识的距离:引课时,采用震惊全国的“毒奶粉”事件,讲解蛋白质的变性时,联系“非典”和“禽流感”时杀菌消毒的方法,从生活入手,晒太阳,高温蒸煮、擦酒精等,最后联系生物知识,回忆学习氨基酸的知识。整堂课紧紧围绕生活,源于生活,又高于生活。
2.2 实验情景
创设多种真实、生动、直观的实验教学情景,营造学习情景,设置悬念,引起学生的探究兴趣。如可利用化学现象,特别是与学生日常经验和原有认识相矛盾的、新颖奇特的实验现象,不仅能带给学生强烈的感官刺激,而且能激发学生强烈的求知欲望。
在学习“燃烧与灭火”时,笔者用一块棉手帕在体积分数为70%的酒精里浸泡,待均匀湿透后,将手帕展开,用镊子夹注两角,用火柴点燃,手帕立即燃烧起来。当火焰熄灭后,手帕完好无损。然后,问学生:手帕明明燃烧了,为什么完好无损呢?能用我们学过的知识来解释吗?这时,学生兴趣大增,思维高度集中,立刻研讨其中的奥妙。教师可“趁热打铁”,组织学生讨论、交流,经过一系列的问题探究之后,学生从现象到本质,掌握了一系列的知识,同时激发了学生的兴趣。
2.3 问题情景
提出问题,让学生思考,形成积极主动的学习氛围。特别是针对一些重点、难点及学生难于分析理解的知识,教师可直接设置与学生已有知识不完全匹配的疑问,能有效地激发学生运用已有知识探究新知识的欲望;美国现代著名心理学家奥苏贝尔认为,学习新知识最重要的是建立起新旧知识之间的联系。由学生已有知识设置的问题情景所架设的桥梁,能有效地将学生引入新知识的探索情景中。
案例1原电池原理
情景设计 在盛有少量稀硫酸的试管中先后分别插入铜丝和放入锌粒,观察现象;然后将铜丝抵在稀硫酸的锌粒上,观察铜丝表面的现象。
提出问题铜丝表面为什么有气体产生?这气体可能是什么气体?
假说验证引导学生分析锌粒与稀硫酸反应的实质,提出铜丝和锌粒之间有电流产生的假说,并按教材中的原电池装置检验电流。
案例2过氧化钠的性质
问题情境回忆Na2O能与H2O、酸性氧化物(CO2)等反应的性质。
提出问题Na2O2也能与H2O、酸性氧化物(CO2)等反应吗?
猜想假设比较Na2O2和Na2O的组成和结构,提出Na2O2也能与H2O、酸性氧化物(CO2)等反应,但反应产物可能有所差异的假设。
实验验证将少量水滴入盛有Na2O2固体的试管中,有能使带火星的木条复燃的无色气体产生,把試管中的反应混合物用水稀释,滴入酚酞试液,溶液呈红色。
结论Na2O2能与水反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
联想应用 Na2O2也能与CO2反应
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
在Na2O2与H2O、CO2等反应中Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
参考文献
[1]钱晨岚,蔡亚萍.高中化学课堂探究教学方案设计的研究.中学化学,2006.12.
[2]魏长奎.研讨初中化学教材中插图的功能.中学化学,2006.11.
[3]赵坚志.“共价键”探究性教学的策略与实践.中学化学,2006.11.
[4]陆军.化学教学中研究性学习课题的类型和生成策略.中学化学教与学,2006.8.