谈化学课堂教学中的“有效过渡”
2011-03-16许玮
许 玮
(南京市第五中学江苏南京210000)
谈化学课堂教学中的“有效过渡”
许玮
(南京市第五中学江苏南京210000)
正如木工要用榫头才能把部件衔接成美观实用的家具那样,化学教师在教学中也需要借助过渡来衔接不同的教学内容,最终通过颇为有效的过渡策略,实现心理学家们指出的“整体大于各部分总和”的功效,最大限度地发挥课堂教学整体功能。
反思教学实践中存在的问题,笔者认为,有效的课堂教学过渡应注意以下问题:
一、帮助学生找准新的学习内容的生长点——有效过渡的前提
过渡是教学中链接不同教学内容的一个环节,其前提首先必须有助于学生找准新知识的“生长点”,即通过有效过渡,使学生找准将要学习的新知识与前面所学知识之间的连接点,从而将新知识迅速纳入已有认知结构,生成新的,良好的认知结构。一方面,只有当学生学习的知识本身就是一个完整而严密的结构,知识之间有着深刻的内在联系与关系时,生成的认知结构才是良性的,才会产生“生成力”或“迁移力”的效能,使学生更好地认知新的知识,从而实现“知识的自主建构”。另一方面,从可行性而言,化学课堂教学内容的内在联系(结构)十分清晰,多呈现出:(1)有序的线性结构,例如,研究氧化—还原反应从得氧失氧到从化合价变化,再到化学反应中物质间电子转移,再到化学能与电能的相互转变等氧化—还原反应的实际应用等概念探究功能的线性结构。又如研究非金属及其化合物发展演化的线性结构:非金属单质(S)—氢化物(H2S)—氧化物(SO2,SO3)—含氧酸(H2SO3,H2SO4)—含氧酸盐(SO32-,SO42-)。(2)均衡的对称结构。例如氧化剂与还原剂,氧化反应与还原反应,被氧化与被还原,氧化产物与还原产物等等。这一特征为成功实施“有助于学生找准知识的生长点”的有效过渡奠定了丰富的基础。那么,如何使学生在过渡中找准新的学习内容的“生长点”呢?
一是教师引领学生找准新的学习内容的“生长点”,通过精心的教学设计,引导学生认识新旧知识的关联性,进而找准“生长点”。二是学生自主感悟新的学习内容的“生长点”,组织、调控学生活动,以实验、分析、讲解等教学活动引领过渡,并在这一过程中使学生自主地感悟新、旧教学内容之间的联系,进而找准“生长点”。
[案例1]“盐类水解”教学与“水的电离平衡”、“溶液的pH值”两部分教学内容之间的过渡教学设计。
[提问](1)写出下列溶液中电解质的电离方程式,说出溶液中存在哪些微粒
①NaOH溶液②CH3COOH溶液③NaCl溶液④Na2CO3溶液⑤NH4Cl溶液
(2)判断上述五种溶液的酸碱性,指出溶液中c(H+)和c(OH-)的关系
[学生实验]用pH试纸测试上述五种溶液的pH值
[设问]为什么有的盐溶液的酸碱性跟我们的判断不符?盐溶液为什么不都呈中性?
[讨论]以水的离子积常数和溶液中c(H+)和c(OH-)的关系考虑以下问题
(1)NaOH溶液为什么显碱性?醋酸溶液为什么显酸性?它们的电离对水的电离平衡有什么影响?
(2)NaCl溶液为什么显中性?NaCl电离产生的离子能跟水电离生成的离子反应吗?对水的电离平衡有无影响?
(3)碳酸钠和氯化铵溶液的酸碱性跟我们以往经验判断的结果不符,原因何在?这些溶质电离产生的离子能跟水电离产生的离子发生反应吗?对水的电离平衡有什么影响?溶液中还可能存在其他平衡吗?
盐溶液pH值测定,溶液中c(H+)和c(OH-)的关系的探讨,盐溶液酸碱性判断,盐电离出的阴阳离子与水电离出的H+和OH-的关系的讨论,水电离平衡的移动等等。一个个发现在教师的引导下,成为新教学内容的生长点。同时也是在这一过程中,伴随探究活动的步步深入,学生自主地感觉到盐溶液的酸碱性与水的电离平衡之间不可分割的内在联系。
二、学生对新的学习内容的强烈的求知欲——有效过渡的关键
一个过渡的设计要有效,关键在于通过它的实施,能够激起学生对新的学习内容的强烈求知欲。一方面,只有当学生对知识产生浓厚的求知欲,表现出由衷的喜爱时,他们才会最大限度的处于主动激活状态——以深层次的认知参与到新的教学内容的学习上来,积极动手、动脑、动口。从而在探索新知识的过程中,转变化学学习方式,真正实现“培养学生的创新精神和实践能力”的教学目标。另一方面,“化学是在原子分子层面上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学”,蕴涵着丰富的能激发学生强烈的求知欲的教学内容。
那么,如何在过渡中有效地激发学生对新的教学内容的浓厚兴趣呢?笔者认为,过渡中引导学生探究颇具挑战性或吸引力的化学问题、化学案例,不失为一种有效的策略。
(1)从局部入手:过渡时,教师从前后两个教学内容之间的联系出发,挖掘二者的矛盾之处,巧妙质疑;或者利用前一教学内容,顺水推舟,启发学生自主发现问题,提出质疑。学生在试图保持认知平衡的张力驱使下,渴求解答疑问,就会处于一种“心欲求而未得”的状态之中,对新的学习内容产生认知兴趣。
(2)从整体入手:教师从整节课众多教学内容出发,将它们赋予一个颇具吸引力的化学案例,通过过渡环节,逐步呈现案例,把学生的探究层层引向深入。并在此过程中,令每一次教学内容的转换显得情趣盎然,也令学生对新的教学内容的学习充满向往、对新的教学内容的深入研究跃跃欲试。
[案例2]“烯烃、炔烃”,“苯分子结构”之间的过渡设计:
[投影讲解](1)19世纪30年代,欧洲经历空前的技术革命,煤炭工业蒸蒸日上。
(2)煤焦油造成严重污染,要想变废为宝,必须对煤焦油进行分离提纯。
(3)煤焦油臭黑粘稠,化学家们忍受烧烤熏蒸,辛勤工作在炉前。
(4)1825年6月16日,法拉第向伦敦皇家学会报告,发现一种新的碳氢化合物。
[设问]谁能简单地描述观察到的现象(包括苯的色、味、态)
[演示实验]用一支玻璃棒蘸取少量苯,在酒精灯上点燃,观察现象。
[讲解]实验测得苯的含碳量为92.3%,苯蒸气的密度为同温同压时乙炔气体密度的3倍,确定苯的分子式。
[提问]谁能写出分子式为C6H6的一种链烃的结构简式?学生跃跃欲试,写出多种链烃结构,结构中都有两个叁键或者一个叁键和两个双键。如:CH≡C-CH2-
CH2-C≡CH
[设问]以上各式都有双键或叁键。能不能设计简单的实验,探讨苯中是否有典型的双键或叁键?
[设问]以上实验现象说明苯分子中不存在典型的双键和叁键,那么苯分子到底有怎样的结构呢?
[投影讲解]“化学建筑师”凯库勒的主要贡献:①用现代语言把有机化学定为研究碳化合物的化学。②提出有机化合物中碳的四价理论。③提出有机物的碳链学说。④提出苯分子环状结构理论。
[投影讲解]凯库勒在1866年发表的“关于芳香族化合物的研究”一文中,提出两个假说:一是苯的六个碳原子形成环状闭链,即平面六角链。二是各碳原子之间存在单双键交替形式。
[讲解]假说一很快被证实,他的儿子小帕金以实验证实,苯的一元溴代物只有一种。假说二遇到麻烦。按假说二推知,苯的邻位二元取代物应有两种,然而实验结果并未发现。假说二暴露出缺陷。接着凯库勒在1872年提出“苯分子中碳原子完全以平衡位置为中心进行振荡运动,使得相邻的两个碳原子之间双键不断更换位置,交替运动”的修证论点。1935年詹姆斯用X射线衍射法证实了假说一,经修正的论点逐渐被现代化学理论采用。
[设问]如何归纳苯分子的结构知识?
根据前后教学内容之间的关系,教师借助新颖的材料,通过巧妙的质疑,使学生欲答而不能。带着悬念,带着迫切要求问题得到解答的心理,学生们一个个都怀着强烈的学习热情投入到“苯分子结构”的学习之中。
三、科学而艺术地把握预设与生成——有效过渡的保证
科学而艺术地把握过渡的预设与生成,是有效过渡得以实施的保证。因为,教学过程是师生为实现教学任务和目的,围绕教学内容共同参与,通过对话、沟通和多种活动产生交互影响,以动态生成的方式推进教学的活动过程。在这一过程中,课堂处于一种流变状态:教师与学生的心态在变化;知识经验的积累状况在变化;课堂的时空也在变化。因此,在教学中必须综合把握课堂中的各种信息,因学生、情境而变——自然而富有新意的借助教学意外去“生成”新的过渡策略。在科学而艺术地把握过渡的预设与生成的过程中,让课堂焕发勃勃生机,显现真正的活力。
[案例3]教学“氯碱工业”片段。
[实验]用石墨为电极,电解KNO3溶液。[讲解]通电一段时间后,在溶液中滴加紫色石蕊试液,两极附近各显什么颜色?(目的是复习电解基本原理。学生回答正确,很高兴。)
[讲解]如果将两根碳棒抽出,将U型管中的液体搅拌均匀,有何现象产生?学生疑惑,讨论激烈——得出正确结论。混合物中出现白色浑浊,为什么?师生都未曾想到!这时教师如果用预设的过渡方式进入氯碱工业的教学,效果就不会理想。随即教师:
[设问](1)电解食盐水中,也会出现“白色浑浊物”,其成分是什么?怎样才能解决?(电解前,食盐精制方法)(2)工业上如何避免H2和Cl2和NaOH相互接触而反应。(3)如何用简单的方法通过NaCl直接制得漂白液NaClO溶液?
科学而艺术的预设和生成过渡策略,在刚学习新内容时就能紧紧地抓住学生的注意力,唤起学生浓厚的学习兴趣,促使学生“欲罢不能”的强烈求知欲,激励学生自觉地分析问题,获取知识,探求真理,进而提高教学质量。
1008-0546(2011)01-0036-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.017