APP下载

高中化学科学探究常态化的教学追求:从“导学”走向“导悟”——《含氮化合物的相互转化》的教学实践与思考

2013-04-12朱琴梅

化学教与学 2013年8期
关键词:铜丝滴管硝酸

朱琴梅

(江苏省前黄高级中学 江苏 常州 213161)

人类之所以进步,并不是简单地学习别人,要超越前人,必须在学习别人的基础上不断生成新的领悟,世界上任何发明创造都是人“顿悟”的结果。 我们的课堂不能仅停留在“导学”层面,而应该在“导学”基础上走向“导悟”,真正实现高中化学教学科学探究的常态化。

一、内涵、价值

“导悟”课堂是在“导学”课堂上的一种超越,要求既重导学更重导悟;不仅注重结果、近效,更注重结果产生的过程,即思考的过程,这样无形中提升了远效,培养了学生的科学素养。 “导悟”课堂的价值在于鼓励学生积极思考,不断把学习过程中外在的符号性知识转化为学生内在的知识,形成新的价值态度和方法能力。 这一课堂形态以“学”、“思”、“创”、“生”为核心要素。 “学”是指课堂上的自主探究学习,是课堂悟出的前提;“思”是指积极思考、敢于质疑,是课堂悟出的保障;“创”是指不断发现问题,提出新观点、产生新方法,形成新认识,是课堂悟出的关键;“生”是指外在的知识符号和探究学习的研究成果转化为学生的学科素养,这是科学探究常态化的教学价值。

二、教学策略

1. 课始“导情”,提升学生的“学习愿望”

科学探究重在探究,贵在引导。 教的道在于“导”,最好的引导在需要时不留痕迹,从学生的“兴奋点”出发进行施教,激发他们主动学习的热情,唤醒他们的内在潜能,让他们在感悟、探索中享受那份“丰收的喜悦”,从而使课堂教学波澜起伏,精彩不断。

2. 课中“导学”,实现教师的“减负增效”

新课标指出教师要“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”,这就要求教师有效地引导学生确立“探究点”进行自主探究。 创设的问题不能是简单的对与错,必须有适合学生认知能力的探究深度和思维厚度。 一旦发现学生的思维是肤浅、粗糙、片面、零碎的时候,就应紧追不舍地追问,进行小组讨论,促使学生就原问题进行深入而周密的思考,或由表及里、或由浅入深,或举一反三,直到探究的纵深处。 对“探究点”进行自主探究这一学习模式突出了学生的自主学习、互助研讨,大大延长了自主的思考时间,拉伸了思维长度和思维强度。 在知识问题化、问题层次化的情境中,学生体会到了探究活动的思想方法、发展思维、科学研究的一般方法, 既提升了课堂教学的减负增效,又卓有成效地培养了学生的自主学习能力。

3. 课旨“导悟” ,追求学生的“感悟、获得”

学之道在于“悟”。 导悟可分为建构生成和导引生成。 作为一个合格的化学教师必须学会建构生成,以提高自身的教学素养,又必须学会引导学生建构生成,凸显学生的学习地位,重视学生发展的差异性,以学生的需求为出发点,以学生的发展为依归,关注学生学习利益的实现,追求学生的感悟、获得。 要实现这种预设和生成的完美契合,这就要求我们为学生营造一个浓厚的“悟”的氛围,要创设这种氛围,一要为学生提供“悟”的技术支撑,即让学生在“安静”的思维场景中去悟。 要求学生善于思考、静心思考,创新思维,把握本质, 让学生的思维在每一次静悟之后得到升华。 二要提供“悟”的思维载体,即遵循教之道在于导“度”的教学理念。 通过适度的问题串的探索和研究,让学生反思解决问题的思维策略、思想方法,总结解决问题的活动经验,再用理性思维提升解决问题的价值,从而建立相关的解题模型,拓展学生的思维厚度,培养创新思维能力。

三、教学实践

“含氮化合物的相互转化”教学案例

[问题探究]: 设计实验实现高价氮到低价氮的转变

教学片段I:设计实验,自主探究铜与浓、稀硝酸的反应

(试剂与用品:细铜丝、浓HNO3、水、胶头滴管、试管、酒精灯)

学生: 将细铜丝插入少量盛有浓硝酸的试管中,溶液立即变成绿色,产生大量红棕色气体,附近的同学开始咳嗽,捂着鼻子,该学生迅速把铜丝拉出溶液。

教师:能否让产生的红棕色气体不逸出? 想想什么用品有盖头?

学生:胶头滴管?

教师:会意地点点头。

学生: 将插有细铜丝的滴管吸入少量浓硝酸,发现滴管中的溶液变成绿色,产生红棕色气体,惊喜的是气体积累到一定量后,将溶液压出滴管,铜丝与溶液分离,反应停止了。

教师:该微型实验的亮点是什么?

学生:环保绿色,没有毒气放出。

教师:铜丝有没有明显变细? 能否从节省药品的角度来思考?

学生:没有。 铜丝反应了一会儿,产生的气体就将溶液往下压,与铜丝分离了。

教师:吸入滴管中浓硝酸反应完了吗?

学生:可能没有,因为铜丝反应了一点点。

教师:试试看。

学生:挤出滴管中的溶液于另一试管,滴管中的溶液不多。

教师: 加少量水稀释会不会影响实验? 如何证明还有硝酸?

学生:不会。 挤出绿色溶液后,加水稀释,溶液变成了蓝色(学生流露出疑惑的神情)。 将稀释后的溶液重新吸入吸管。发现反应平缓,不断产生无色气体。教室里响起了掌声……

教师:我们一起感受到了微实验的魅力﹗

我们再来回味一下:绿色溶液是什么?

学生:Cu(NO3)2。

教师:展示了一瓶蓝色Cu(NO3)2溶液。

教师:液面上方的NO2会不会溶在其中? 怎样用简便方法证明?

学生:挤出的绿色溶液加水稀释,溶液变成了蓝色不就表明红棕色的NO2与水反应了。

教师:加水NO2反应的同时,其他因素有没有改变?

学生;哦,溶液给稀释了。

教师:对了,我们要学会控制变量的思维观。

想赶走气体能否从降低气体溶解度的视角着手?

学生:加热赶走溶解的NO2,实验证实溶液由绿变蓝了。 同学们沉浸在探究中……

设计意图:通过滴管的微型实验不仅观察到了铜与浓、稀硝酸的反应的还原产物、反应的剧烈程度,而且让学生领悟了反应的动态变化过程、化学反应的复杂性、渐变性、科学性。

教学片段II: 设计实验证明铁丝和稀HNO3溶液反应可能的还原产物

( 备用试剂:Fe 丝、稀HNO3、NaOH 溶液、水、石蕊试纸)

学生:将螺旋状的铁丝投入稀硝酸,塞上橡胶塞,有少量气泡,打开瓶塞,瓶口有红棕色气体,产物应该是NO。

学生: 将螺旋状的铁丝投入稀硝酸和水 (1∶1 混合)中,没看到明显现象,结论没反应。

老师:真的没反应吗? 溶液中有没有金属阳离子?

学生:在反应后的溶液中加入NaOH 溶液,看到了几缕红褐色沉淀。学生很兴奋,可又有些疑惑。铁被氧化了, HNO3生成了什么呢?

老师:加热会不会更明显呢?

学生:于是作了改进,对试管进行加热,溶液呈黄色,有少量气泡。 再加NaOH 溶液发现加热后生成了很多红褐色沉淀, 意想不到的是闻到了刺激性气味。学生交头接耳。 顿时教室里沸腾了。

教师:气泡是NO 吗?

学生:在试管口没看到红棕色。

教师:HNO3的还原产物从价态上看还可以降吗?

学生:哦,可能是N2O 或N2。

教师:很好。 我们要学会价态观的思想解决问题。

教师:滴加NaOH 后产生的刺激性气味的气体似曾相识吗?

学生:氨气。

老师:现在能否确定硝酸的还原产物了。

学生:顿悟:稀硝酸被还原成了NH4+,NH4+与碱生成了氨气。 惊叹HNO3的复杂性的多元还原产物。 学生久久不能平静, 真正感受到了在实验中展现出的化学的魅力。

教师:同学们在收获成功的喜悦的同时,能否尝试写出反应的方程式? 尝试分类法整理好氮和氮的化合物相互转换关系?

学生:大部分同学写出了课本上的反应(产物为NO),参加竞赛培训的同学写出了更多的反应(产物为N2、N2O、NH4NO3)……归纳整理时呈现了很多新的创意,有的画出氮元素的价类图(以化合价为纵坐标,以物质的类别(单质、氧化物、酸、碱、盐为横坐标),有的画出氮元素的网络图(横向为氧化还原关系、纵向为物质类别的非氧化还原关系), 他们交流并讨论了实现价态变化和物质类别的变化的研究成果。

教师:将学生的思考再次规整内化,形成新的学习资源,实现了教学相长。

设计意图: 通过铁与稀硝酸反应渐变性的观察,又一次感受到了反应的动态变化过程,而且产物与教学片段I 的产物不同,反应剧烈程度也不同,进一步提升了量变到质变的科学观。 更重要的是在用NaOH检验铁与稀硝酸生成的Fe3+的时候, 学生意外地闻到了好象是“NH3”的刺激性气味,课堂顿时沸腾了,学生迫不及待地用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,一会儿就变蓝了, 同学们激动地互相传着 “被稀释的稀HNO3被还原成了NH4+”。 HNO3的还原产物就这样被发现了,这样的顿悟一定会让学生难忘。

四、 教学思考

1. 动静相宜,让学生在“静”界中感悟

课堂是学习的主阵地,促进个性化学习的探究课堂是独立的、内省的。 现在不少教师热衷于制造所谓的“亮点”,课堂过于喧闹、浮躁,缺少安静的氛围。 课堂并不都是以动为美,静静地思索是探究课堂必须具有的形态。 课堂上表面的热闹会影响学生思维的深刻度,所以课堂的形态应该是动静结合,让学生在“静”界中感受、感悟,在“活泼、流畅、灵动”的思维中实现生命个性化的成长。

2. 知行合一,让学生在“悟”界中成长

王阳明从道德完善的角度提出了 “知行合一”的学说,陆游的千古名句“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。古人的哲学思想也正是“导悟”课堂的核心思想。 “导学”课堂重在导学,总是搀着学生走,没让学生自己走,学生参与学习的程度不够,缺少自身的体验,没有真正理解和学会运用知识,所以,学了记不住,记住了不会用。 “导悟”课堂通过师生做中学、学中做,把老师的“教”落到学生的体验学习中,将“知”与“行”有机地结合起来。 这种基于理解和体验的学习过程润物无声, 融合学生的科学精神和人文精神为一体,让学生感觉自己在有“悟”的学习和活动中成长。

3. 走出课堂, 让学生在“真”界中发展

校本活动课程是科学探究常态化的重要组成部分,是学校实现对教育本真的回归、挖掘学生潜能、增加学生思维厚度的必由之路。 为了更好地开展创新探究活动,我们以化学教研组为核心,成立了化学实验科技中心,并定期聘请南师大的教授来校讲座,引领学生开展科学探究活动; 为了搭建学生创新平台,增加学生科技实践的机会,我们在前黄(化工厂的污染较严重)、西太湖(绿色生态环保区)等建立了环境检测实验基地, 拓展了学生的科技实践空间, 学生在“真”界中的发展激发了他们爱科学、用科学、学科学的情怀。

“导悟”课堂教以引思为佳、学以静悟为美,培养了学生理性思维的人格品质和专心致志、 才思敏捷、心静如水的人生修养,真正实现了科学探究常态化的终极目标。

[1] 保志明. 对元素化合物实验教学功能的思考 [J]. 中学化学教学参考,2012,(6):20-21

猜你喜欢

铜丝滴管硝酸
滴灌浇花器
铜与稀硝酸反应装置的改进与创新
一道关于铁与硝酸反应的计算题的七种解法
透视硝酸核心聚焦命题考点
牙签变星星
见证电流
发饰教程
对“渗透作用”实验的拓展
辽墓出土铜丝网衣修复与复原报告
硝酸钯生产工艺研究