激趣引路,上好化学入门课
2014-12-12丛萍赵方
丛萍+赵方
摘要:在学习化学之前,学生脑海里有的只是一些与化学有关的生活中的现象或经验,从未系统的、科学的认识它们。在化学学习的入门阶段,文章以《神奇的化学变化》为触点,带领学生进入奇妙的化学世界,帮助学生初步建构化学变化、物理变化的概念;认识化学变化伴随的现象;充分认识化学学科及化学变化的价值,继而激发并维持学生对化学学习的兴趣,最终使学生体会到“化学是一门有意思更有价值的学科”。
关键词:化学变化;兴趣;实验探究;价值
文章编号:1008-0546(2014)12-0039-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.015
一、问题的提出
化学是一门中心的、实用的和创造性的科学。化学对人类文明和社会发展做出了重大贡献,关乎我们的衣食住行、医药与健康、环境污染与治理、电子技术、石油化工等领域,渗透于我们生活中的方方面面。从社会的层面考虑,学好化学能够推动材料、能源等行业的发展;从个人的层面考虑,学好化学能够引领科学的生活方式,增进健康,活跃思维,全面提高科学素养。
化学是一门以实验为基础的科学。学生在学习物质,研究其组成、结构、性质、变化时往往借助于实验。实验教学是化学教学中必不可少的部分,学生对化学实验报以极大的探究兴趣。然而,这样的兴趣仅仅是对实验本身的热忱,并不足够持久。所以,在教学实践中,我们会发现:学生在学习分子、原子、元素等抽象、晦涩的化学概念时常因缺乏兴趣而掉队。究其原因主要是对化学科学的重要性及价值认识不够,没有形成学习化学的责任感和使命感,没有维持持久的化学学习兴趣的动力。因此,在化学学习的入门阶段,激发学生的学习兴趣、让学生充分感受到化学科学的价值,就显得尤为重要。
如何激发学生的学习兴趣,让学生爱上这门科学呢?我区使用的教材是鲁教版五四制初中化学教材,第一节《化学真奇妙》共3课时:第一课时《化学改变了世界》(探讨化学的价值、研究内容),第二课时《神奇的化学变化》(什么是化学变化、化学变化的研究方法和目的),第三课时《物质构成的奥秘》。下面以《神奇的化学变化》为例,谈谈我们的做法。
二、教学目标
1. 通过对生活中常见变化的分类,归纳概括得出物理变化、化学变化的定义。通过列举生活中的物理变化、化学变化,体会生活中处处有化学。
2. 通过实验探究,了解化学变化伴随的现象,体验探究的乐趣,进一步认识化学变化的本质特征。
3. 通过对燃烧、玻璃等生活中常见的化学变化、材料的举例,认识到化学变化是获得新物质和实现能量转化的重要途径,感受化学学科在提高生活质量和促进社会发展中的重大作用,体会化学学科的价值。
三、教学重点、难点
(1)教学重点:理解化学变化的本质特征。
(2)教学难点:化学变化中的能量转化。
四、教学准备
实验仪器:坩埚钳、酒精灯、试管、胶头滴管
实验药品:镁条、火柴、氢氧化钠溶液、酚酞试液、锌粒、稀盐酸、硫酸铜溶液
五、 教学过程
[导入]形态万千的物质组成了丰富多彩的世界。这些物质每时每刻都在发生着神奇的变化。这些变化丰富了我们的生活,改变了我们的世界。今天,我们就从化学的视角来认识这些神奇的变化。
[投影]学习目标
设计意图:目标是行为的动力,当人们的行为有明确目标的时候,就会不断调节自己的行为,使行动得以维持和加强,最终克服困难达成目标。在上课伊始让学生明确学习目标,会使学生的学习行为更有目的性和指向性。
环节一:区分化学变化、物理变化
[问题]列举纸张、饼干能发生的变化,并对列举出的变化进行分类。
[结论]物理变化、化学变化的定义。
[举例]生活中物理变化、化学变化的例子。
[质疑]为什么水沸腾、水结冰两个变化都属于物理变化?
[提升]“新物质”是指与原物质的组成、结构不同的物质。
设计意图:学生对于物质的变化有一定的认识。比如:饼干、纸张、蜡烛能发生哪些变化?学生能列举很多。此处充分利用学生已有的认知经验,让每一个学生都有话可说、有例可举,充分体会到化学并不神秘、化学就在我们身边,从而激发学生的学习兴趣。学生对所列举变化进行分类并归纳概括出每一类变化的特点,很自然地就得出物理变化、化学变化的定义。成功的体验进一步激发和维持学生的学习兴趣,紧接着通过举例、质疑等环节,及时评价学生是否真的明确了化学变化与物理变化的内涵与外延。
[练习]
(1)下列变化属于化学变化的是( )
A. 玻璃破碎 B. 蜡烛燃烧
C. 湿衣晾干 D. 灯泡通电发光
(2)材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一。下列材料的获得不需要通过化学变化的是( )
A. 石油制成塑料 B. 砂石制取玻璃
C. 铁矿石冶炼金属铁 D. 石块磨成石刀
[过渡]化学变化为我们创造了各种各样的新材料,时时刻刻改变着我们的生活。我们的祖先从铁矿石中冶炼出了铁,从此我们告别了风雨飘摇的茅草屋,住进了钢筋混凝土打造的楼房;我们的科学家以砂石为原料获得了玻璃,我们就跟纸糊窗说了再见,从此感受到了窗明几净的惬意与温暖;我们的化工学家用石油制造出了塑料,极大地方便了我们的生活。化学变化已经悄无声息地改变了我们的世界。化学家们是怎样研究化学变化的呢?
设计意图:环节一与环节二的衔接,借用了关于“材料”的练习题。一方面是为了进一步巩固和评价学生对化学变化这一重要概念的认识;另一方面让学生认识到化学变化通过产生新物质、新材料改变我们的生活,体会化学变化在人类“获取新物质”方面发挥的重要作用。化学变化如此重要,如何进行研究?引出化学学习和研究的重要途径与方法——化学实验。既进行了方法的引领又自然地过渡到了环节二。endprint
环节二:认识化学变化伴随的现象
[演示实验](1)镁条的燃烧
(2)向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞试液
[学生分组实验](1)向盛有锌粒的试管中滴加稀盐酸
(2)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液
[小结]物质发生化学变化时,通常伴随着发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。
设计意图:以上4个实验既能够帮助学生感知化学变化伴随的现象、培养学生的观察能力,又能使学生直观地感受到化学变化的本质特征;既让学生充分体会和感受到化学科学的研究方法,又在动手实验中进一步激发学生的学习兴趣和探究欲望。
课本中提供了四个实验,采取何种方式呈现?我们认为:学生学习化学之初,尚缺乏基本的实验操作技能,都采用分组实验的方式不切合实际;倘若都采用演示实验的方式一方面降低了学生的感知体验,另一方面部分实验远观时现象不够明显,不能满足所有学生对实验现象的观察需求。所以,我们采用了演示实验与分组实验相结合的方式。镁条的燃烧对于初学化学、缺乏基本实验技能的学生来说具有一定的危险性,设计为演示实验,其余三个实验(向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液、向盛有锌粒的试管中滴加稀盐酸、向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液)在实验技能方面只涉及胶头滴管的使用方法,比较简单。但我们确定“向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液”用于演示,因为这个实验现象明显,远观效果也非常好。同时,借助此实验的演示,指导学生胶头滴管的使用方法,为分组实验做好实验技能上的铺垫。
[质疑]有的化学变化同时伴随多种现象。你是根据什么来判断化学变化的发生?
[小结]化学变化的本质特征。
[过渡]在镁条燃烧的实验中,化学变化除了一定产生新物质,还伴随着能量的变化。
设计意图:物质与能量是不同的概念。学生在学习化学之初,往往将这两个概念混淆。他们认为:发光、放热也是产生新物质,而据此判断该变化为化学变化。所以,此处过渡语的设计一方面是为了引入下个环节:体会化学变化能实现能量转化;另一方面是为了强调新物质与能量是不同的概念。
环节三:体会化学变化是实现能量转化的重要途径
[过渡]人类认识的第一类化学变化是“燃烧”。燃烧为人类带来了光能和热能,而能量不会凭空产生或消失,是物质本身蕴含的化学能转化成光能和热能。
[学生交流]蜡烛燃烧、电池充放电、绿色植物光合作用中的能量转化。
[小结]化学变化是实现能量转化的重要途径。
[练习]人类生活需要能量。下列过程是通过化学变化获取能量的是( )
A.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气
B.电灯通电发光
C.水电站利用水力产生的能量
D.液化石油气燃烧放出热量
[提升]获取新物质和实现能量转化是人类研究化学变化的根本目的。
设计意图:燃烧是生活中最常见、最重要的化学变化,燃烧也是人类获取能量的重要途径之一。人类通过燃烧这个化学变化将化学能转化成我们所需要的光能与热能。通过分析生活中司空见惯的蜡烛燃烧、电池放电、电池充电、光合作用等变化中能量的转化,帮助学生深刻体会化学能与其他形式能量之间的转化,在能量转化中化学变化更好地为人类服务。化学就在我们身边。
[过渡]化学就是这样一门神奇的科学。化学变化不断地为我们创造新物质,不断地为我们实现所需要的能量转化。通过化学变化,我们拥有了像鸟儿一样自由翱翔的翅膀 (飞机);我们可以像鱼儿一样畅游在海底(潜艇);它甚至帮我们实现了遥远的太空梦想(神九、神十、天宫一号)……所有的化学变化都是对人类有益的吗?有没有对人类有害的化学变化呢?
[学生交流]有害的化学变化举例。
[问题]如何避免或延缓这些有害的化学变化?
[学生交流]可以通过低温、真空包装延缓食品的腐烂,可以通过通风防止矿井的瓦斯爆炸等等。
[提升]化学变化有益有害,学好化学、习得化学变化的规律,我们就可以控制条件控制化学变化向着有益于人类和自然的方向发展。
设计意图:前面的教学环节中所提及的化学变化都是积极的、正面的,可能会给学生带来片面的认识。此处教师着意进行了一次慷慨激昂的历数化学变化的丰功伟绩的宣讲,一方面突出化学变化的价值,另一方面给学生造成强烈的认知冲突:并非所有的化学变化都是有益的。学好化学,我们就能抑制不利变化,从而引导学生科学的、全面的认识化学变化,培养学生辩证地看待事物、实事求是的科学态度。
六、教学反思
教学设计的根本在于学生。学习目标、教学方法、素材的选取等都是为了服务学生的学习。通过对生活中常见的变化进行分类,帮助学生建构化学变化、物理变化的概念;通过演示实验及学生分组实验,让学生感知化学变化中伴随的现象,初步体会实验在学化学中的重要作用;通过对燃烧、玻璃、塑料等生活中的化学变化和材料的举例,使学生感受化学变化对促进社会发展的巨大作用;通过对“生活中的化学变化是否全部有利”进行讨论,促使学生辩证地认识化学变化,认识到可以通过控制条件来控制化学变化向着有利于人类和自然的方向发展,初步构建物质的变化观。然而,在这节化学的入门课中,知识、技能、方法、观念的形成固然重要,更重要的是激发学生对化学学科的学习兴趣,激发学生积极的情感体验,充分体会到化学变化的价值,让学生爱上这门中心的、实用的、创造性的科学。
在教学设计过程中,我们始终秉持着这样一个理念:让学生认识到化学变化有意思、更有价值。有意思,可以激发学生的学习兴趣和探究欲望,而化学变化乃至化学学科的价值可以将这份兴趣持久的维持下去。所以,在本节课的设计中,贴近生活的素材或者明显的实验现象都是为了激发学生的好奇心和求知欲望,让学生认识到化学的趣味性。而关于材料、燃烧反应的能量变化等例题的选取是为了让学生认识到化学变化的价值,体会“化学源于生活,服务于社会”的理念,激发学生学习化学的责任感及使命感。
从本节课的实施过程看,学生兴趣盎然,始终保持着旺盛的学习劲头。从学生交流和反馈练习的情况看,教学效果良好。
参考文献
[1] (美)R.布里斯罗著;华彤文等译.化学的今天和明天[M].北京:科学出版社,1998
[2] 毕华林,亓英丽编著.高中化学新课程教学论[M].北京:高等教育出版社,2005:8endprint