初中化学教学中学习情境素材的挖掘

阚俊山

初中化学教学中学习情境素材的挖掘

阚俊山

（江苏省如皋市外国语学校江苏如皋226500）

教学中合理挖掘学习情境素材，创设学习情境，有利于激发学生学习的兴趣，降低知识建构的难度，培养学生的探究能力，提高化学教学的有效性。文章从化学“异常”实验、化学实验废弃物、日常生活、化学史实等方面，结合具体的案例分析挖掘情景素材，促进学生学习力生成的方法。

化学教学；情境素材

现代学习理论认为,学生的学习与学习情境有着密切的联系,教学过程中创设生动、直观、形象、接近实际的学习情境,可以有效地激发联想,唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象,从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识,赋予新知识以某种意义。因此,教学中合理挖掘学习情境素材,创设学习情境,让知识在不同的情境中被学生重新建构并获得意义,学生能够在不同的情境中进行具体的思维和行动,运用所学的知识来解决实际问题,对于激发学生学习的兴趣,降低知识建构的难度,培养学生的探究能力大有裨益。

一、化学“异常”实验中学习情境素材的挖掘

化学实验既是化学学习的重要内容,也是研究化学的重要工具和手段。化学实验中的“异常现象”是教学中经常碰到的,它是一个宝贵的化学学习情境素材,如果处理正确,引导得当,不仅能激发学生学习化学的兴趣,引发学生的探究欲望,培养学生质疑、究疑、猜想和论证的能力,同时还能使学生养成实事求是,严肃认真的科学态度。例如在“金属的化学性质”教学中,为证明硫酸铜溶液与铝发生置换反应,将打磨过的铝丝放入硫酸铜溶液中,可观察到铝丝表面有红色固体出现,证明硫酸铜溶液与铝发生了化学反应。细心的学生实验时,发现了一个意外现象：溶液中还有气泡产生。这种意外现象的发生可作为实验教学中知识有效生成的契机,让学生在三维目标上获得新的发展,学生对产生的气体作出大胆猜想,①可能氧气,②可能是氢气,③可能是二氧化硫……学生自己提出的问题而又迫切要求解决,这一动机蕴藏着强大的内驱力和求知欲,教师的职责是创设情境、帮助引导。为了验证猜想,让学生自主选定方法,独立创新实验,自主寻求结论。学生设计实验方案是基础,教师要引导学生怎样设计,对学生的设计不妥之处及时纠正,共同讨论,得出较完善的方案,使实验更加完善。当实验结果表明猜想不对时,因势利导,再组织学生分析讨论,查阅资料,发现硫酸铜溶液呈一定的酸性,产生气体的根本原因是活泼金属与酸性物质反应得到的氢气,学生实验后所得信息进行分析、讨论、归纳、综合得出结论是关键,更是目的。通过实验引导学生在从实验设计到探求出结果的整个过程中不断提高认识,有利于培养学生的科学态度和科学作风,使他们领悟到探究知识的艰辛和获得化学知识的科学方法。

二、化学实验废弃物中学习情境素材的挖掘

化学实验中会产生一些废渣、废气和废液,这些废弃物本身是一种值得挖掘的教学情境资源,同时,对它们进行正确的处理过程,也能增强学生们的学科情感和环保意识。

化学实验中的废弃物是一种值得开发的情境资源。这些废弃物中往往含有多种物质,它们的成分、性质和质量关系都是值得学生们进行探究的情境素材。如：在进行“酸碱指示剂与酸、碱的反应”实验前,要求每组的学生将本组的废液集中到一只烧杯中,实验结束后,各组比较烧杯中废液的颜色,学生们立刻就产生问题：用的药品是一样的,为什么有的组是红色的,有的组是紫色的？他们自然的就此产生了猜想：可能是酸多了;可能是碱多了;可能是酸和碱都没有了。然后各组对自己组的废液进行了验证,证实他们各自的猜想。学生们在这次实验中不仅认识到酸碱指示剂与酸碱的变色情况,还知道了酸碱可以反应,且用量不同,最终剩余物的成分也不相同,学会了分析反应后溶液中溶质成分的方法。更重要的是,化学实验的丰富多彩、实验现象的千姿百态,激发了学生的强烈的好奇心,使学生产生学好这门学科的欲望。

化学实验中废弃物的处理过程也是一种重要的教学情境资源。如：在学习了酸碱知识的基础上,对硫在氧气中燃烧实验产物的重新分析,提出以下问题：这种废气能否直接排放？排放后可能会产生什么后果？应该如何处理这些废气？学生们经讨论、实验,认为：①将实验产生的废弃物,利用碱性物质(如熟石灰等)将其反应掉,然后再行处理;②在化学实验中,要严格根据要求的用量取用药品,尽可能减少废弃物;③实验中产生的废弃物也要妥善处理,决不能随意倾倒,防止造成环境污染;④实验废液、废物应倒入废液缸中或放到指定地点,有的甚至还可以变废为宝。这样做既保护了环境,更重要的是让学生从一点一滴做起,养成保护环境的良好习惯,增强了保护环境的责任意识。

三、生活中化学学习情境素材的挖掘

生活中处处有化学,人们的衣食住行都与化学密不可分,初三学生已经有了一定的生活经验和感性认识。化学在创造了丰富的物质的同时,也由于使用的不科学带来一定的负面影响。只要留意观察,便可把生活中丰富的化学现象和问题加工成化学学习情境。化学学习情境的挖掘要注意科学性,一个良好的情境,不仅应该包含着促进学生智力发展的知识内容,帮助学生建构起良好的认知结构,而且应该蕴涵着促进学生非智力品质发展的情感内容和实践内容。化学最新的科技成果,不仅可以为解决人类面临的危机做出积极的贡献,也可以吸引学生关心科学,热爱科学,更能激发学生投身科学的热情。例如,在合金的教学中采用不锈钢餐具来创设情境：不锈钢是由铁铬合金再掺入其他一些微量元素而制成的。由于其金属性能良好,并且比其他金属耐锈蚀,制成的器皿美观耐用,而不锈钢抗菌餐具是指一种具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型不锈钢餐具,其特别之处就在其使用的材料。目前抗菌材料更多的是指通过添加一定的抗菌物质,从而使材料具有抑制或杀灭表面细菌能力的一类新型功能材料,如抗菌塑料、抗菌纤维和织物、抗菌陶瓷、抗菌金属材料等。生活中如何应用所学化学知识选择不锈钢餐具以及不锈钢餐具使用过程中有哪些注意点,学生了解得并不多,但通过化学学习,了解到不锈钢餐具不可长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等,因为这些食品中含有的化学物质,如果长时间盛放,使不锈钢餐具中有害的金属元素被溶解出来。生活中也不可以用强碱性或强氧化性的小苏打、漂白粉、次氯酸钠等进行洗涤,因为这些物质会与不锈钢起化学反应。生活中这些问题的解决充分调动了学习主动性和积极性,把蕴藏于学生中的巨大学习潜能挖掘出来,这也是化学教学有效性的关键所在。

四、化学史实中学习情境素材的挖掘

利用化学史实挖掘情境素材的意义在于为学生提供知识获得、理解及应用的素材以及相应的活动背景,学生所要习得的知识存在于其中并得以应用,这一过程激发的不仅仅是学生的情感活动,更有认知活动与实践活动的促进。这一目标下的情境设计更多地从其作用的全面性加以分析,其中包含着促进学生智力发展的知识内容、帮助学生形成科学素养的科学方法内容、蕴含着学生非智力品质发展的情感与价值观内容,具体素材可以从化学历史发展中的生产活动、对立理论假说的形成与争论发展、重大发明以及核心概念的演变过程中加以提炼,在此基础上形成能为学生理解并乐于参与解决的化学问题。教学中充分利用化学史实,挖掘其中的学习情境素材,有助于让学生从知识的学习转向观念的学习。例如在原子的构成教学活动中,设计活动让学生追寻科学家探索历程,从道尔顿认为原子是坚实的、不可再分的实心球、汤姆生提出的原子是一个均匀的球体,平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了电荷,从而形成了不显电性的原子,再到卢瑟福通过实验推断出原子的大部分体积是空的,电子随意地围绕着原子中心一个带正电荷的很小的核高速运转,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在这个很小的核里,以及玻尔对原子结构的解释来感知原子的构成,感受到随着现代科学技术的发展,科学家对质子、中子、电子的研究更加深入,人类对原子的认识过程将会不断深化,从而形成正确的原子结构观念。该情境的挖掘有利于学生体验知识获得过程的学习,学生的问题意识会逐步提高,能够发现并提出有价值的问题,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考的能力,提高自主学习化学的能力。

总之,通过挖掘丰富的化学学习情境,让学生感到化学就在身边,充分调动学生学习的主动性和积极性,让学生在学习情境中亲自经历、亲自体验、亲自发现、亲自研究,在活动中感知,在亲历中心领神会,使化学课堂成为最具活力的课堂。

［1］郑长龙.化学课程与教学论［M］.长春：东北师范大学出版社，2005.7

［2］王祖浩，王程杰.中学化学创新实验［M］.南宁：广西教育出版社，2007.1

［3］白建娥.浅谈化学史故事在新课程教学中的价值［J］.中学化学教学参考，2011，（1-2）：41-44

［4］潘家永.例谈化学教学中有效问题情景的创设［J］.中学化学教学参考，2011，（10）：18-19

1008-0546（2013）05-026-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.05.010