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让体验环节成为有效课堂的主旋律
——《物质的量》教学环节设计

2015-07-18吴辉芳

镇江高专学报 2015年4期
关键词:摩尔物质环节

吴辉芳

(镇江高等专科学校 丹阳师范学院,江苏 丹阳 212300)

让体验环节成为有效课堂的主旋律
——《物质的量》教学环节设计

吴辉芳

(镇江高等专科学校 丹阳师范学院,江苏 丹阳 212300)

教学环节设计是课堂教学的重要组成部分。体验环节,作为化学教学环节设计的核心,对提高化学教学质量起着举足轻重的作用。以《物质的量》教学环节设计为例,巧妙设计体验环节,层层设问,步步启发,可以提高教学的有效性。

物质的量;体验环节;有效课堂;教学设计

苏霍姆林斯基曾说过:“如果学生在掌握知识的道路上,没有迈出哪怕是小小的一步,那对他来说,这是一堂无益的课。无效的劳动是每个教师和学生面临的最大的潜在威胁。”[1]如何使学生高效地掌握知识,愉快地建构知识,灵活地应用知识?这是每个化学教师迫切需要解决的问题。因此,教学环节设计作为课堂教学的重要组成部分已成为广大教师致力研究的主要课题之一。通过对近年国内有关化学教学期刊发表的教学设计方面的论文分析发现,有两个问题值得关注[2-4]:

一是教学设计的内容大多数是元素及其化合物知识(实验较多,可操作性强),而涉及化学理论和概念知识的很少(抽象枯燥,教师难教,学生难学)。

二是教学设计偏重于教师活动和学生活动的某一方面。如何将二者有机结合在一起,即教师如何引领学生积极参与教学环节的体验,使教学过程成为学生培养科学态度、获得科学方法和进行情感体验的过程?

本文以《物质的量》为例,通过精心设计教学环节、积极引导学生体验每一个环节来突出知识建构的具体过程,使化学课堂“生动活泼、精彩纷呈”,从而达到提高课堂教学效率的目的。

1 环节的涵义

传统的《物质的量》的教学大多采用“一言堂”式的讲授法,即按照“给出定义→列出公式→评析例题→总结方法”的环节进行教学的模式。该模式的缺点在于,学生没有体验学习的机会,无法感知学习的过程,教学的有效性必然受到很大影响。因此,在进行教学环节设计的时候,教师应充分突出学生的主体地位,引领学生积极参与各个教学环节的体验。

1.1教学环节——教师的主导行为

“教学环节”有时简称“环节”,是针对课堂探究点开展的教学活动或步骤,其要求是操作点明确,落实有序[5]。教学环节是由教师创设和掌控的,因此是教师的主导行为。

1.2体验环节——学生的主体行为

体验环节就是学生主动参与教师精心设计的教学活动,亲身感受知识的发生、发展过程或者问题的提出、分析、解决过程,是教师引领下的学生的主体行为。

2 环节设计流程

环节的设计能够凸显教学目标,精简教学过程,使教学过程更为清晰流畅、严谨有序。体验环节能使学生真正成为课堂的主体,在体验教学活动的过程中获得丰富的情感体验,从而促使学生乐学、善学。因此,笔者认为,有效课堂的教学流程一般可由3个环节组成,如图1所示,而每一个环节的设计都应充分突出教师引领下的学生体验活动。

图1 体验环节的设计流程图

3 环节设计实例——《物质的量》教学设计

3.1教学内容分析

在进行教学环节设计之前,教师应认真钻研教材,吃透教材。深刻理解教材内容是设计教学环节的前提条件。

本节主要讲授物质的量及其单位——摩尔、有关摩尔质量的计算。要求学生掌握物质的量、摩尔质量、粒子数、阿伏伽德罗常数之间的转换关系。物质的量是五年一贯制师范专业化学教学中一个十分重要的概念,在化学计算中处于核心地位,因此,关于物质的量的概念教学,不仅是本节本章的重点,也是整个阶段化学教学的重点之一。

本节内容属于化学基本概念范畴,内容比较抽象,枯燥、难懂,概念容易混淆不清,尤其是物质的量这一概念的形成,既是教学的重点又是难点。如何突破教学的难点,提高课堂教学的有效性是本课时着力要解决的问题。经过多年的教学尝试,笔者认为,教师对教学环节的精心设计并正确引导学生体验概念的形成过程(即注重体验环节)可以有效地解决这一问题。

3.2设计思想

1) 从预设的问题出发,教师主动搜集并提供素材,精心设计实验,变学生被动接受为主动探究[6]。化学是一门以实验为基础的学科,实验现象的感知是学生形成概念的前提。本节教材没有安排恰当的实验,大多数教师通常选择接受性教学模式,再加上本节的教学难度偏高,因此教学的有效性受到很大的影响,很多学生在听完课后如坠云雾,概念理解不透、混淆不清是普遍现象,这为后续学习有关物质的量的计算制造了较大的障碍。所以本设计尝试采用新课程背景下的探究性学习模式,设计了称量米粒、绿豆、大豆的实验,定量制取硫化亚铁的实验,为学生提供正确建构概念的感性素材,旨在通过学生的主动体验来激发他们学习化学的兴趣,促进他们转变学习方式,并在实践中培养他们的创新精神和实践能力。

2) 从已有的知识和经验出发,创设情境,延伸拓展,促进学生的知识建构和自然生长。物质的量这个概念抽象难懂,学生对此心存畏惧,深感吃力。因此,教师要善于创设一些贴近生活、通俗易懂的情境,并利用一些直观的教具、相关的数据、生动的比喻给学生提供感性的认识,使抽象的概念形象化。同时,教师还应该注重新旧知识的衔接,从学生已有的知识和生活经验出发,由具体到抽象,由浅入深,逐步推进。

3) 从典型的例题出发,精讲多练,巩固、串联概念。在初步认识物质的量、摩尔质量等概念的基础上,教师通过精选典型例题、习题,采用讲练结合的方式进一步帮助学生巩固概念,揭示概念之间的联系,使学生掌握解题的思路与方法,达到举一反三、触类旁通的目的,为后续学习物质的量的有关计算等知识奠定坚实的基础。

3.3教学环节的设计

3.3.1 环节1:新课引入——学习物质的量的必要性

学生活动的主要内容是获得探究体验从而萌发学习动机。其中的体验过程通过参与两个实验来实现。

实验1米粒、绿豆、大豆的称量。

1) 用分析天平分别称量1粒大米、1粒绿豆、1粒大豆的质量。

2) 用托盘天平分别称量100粒大米、100粒绿豆、100粒大豆的质量。

通过实验1让学生明白:相对而言,大米、绿豆是宏观物体,准确称量1粒的质量尚且比较困难,误差也较大,何况肉眼看不见的微观粒子?然而,称量100粒却轻而易举。所以,科学上需要建立起粒子的数目和含有该数目的粒子的集体质量之间的联系,这既是必要的,又是可能的。

实验2铁粉和硫粉的反应。

1) 设问:如何通过实验方法制备8.8 g硫化亚铁?

2) 学生根据教师提供的实验用品完成相应的实验。

3) 写出铁粉和硫粉反应的化学方程式,并分别从宏观和微观的角度分析该化学方程式所表示的双重意义。

4) 设问:3.2 g硫粉和5.6 g铁粉中各含有多少个硫原子和铁原子?如何建立集体质量和微观粒子间的联系?

探究体验让学生对宏观集体质量和微观粒子间的联系有了具体的感性认识,对学习物质的量的意义有了深刻的理解,不仅明确了学习的动机,而且有效地提高了学习兴趣。

3.3.2 环节2:物质的量概念的形成

学生活动的主要内容是在情境体验中完成知识的构建。其中的体验过程是通过亲历问题情境来实现的。

物质的量及其单位——摩尔的教学难度较大,单纯说教,既抽象又苍白,没有说服力,也不会给学生留下深刻的印象。因此,教师可以通过创设多个具有梯度的问题情境来突出教学的重点、突破难点。

1) 对教材中的定义进行个性化的描述:“物质的量”是用来表示一定质量的集体中所含微观粒子数目的一个物理量,并着重强调这句话中的3个词——物理量、集体、粒子数。

2) 回想已经学过哪些物理量?要求学生通过阅读教材回答。(学生恍然若悟:原来物质的量就是一种物理量!)

3) 长度、质量等物理量分别用来表示物体的长短、轻重,那么“物质的量”用来表示什么呢?(物质的量用来表示一定质量的微粒集团中粒子的数目。此处还可以结合生活中的集合体名词如双、打、箱等,作为宏观和微观之间的桥梁,进一步加深学生对物质的量的理解。)

4) 这个物理量的单位是什么?(顺理成章引出其单位——摩尔。)

5) 讲台有多长?老师有多重?你跑完50 m需要多长时间?1摩尔物质究竟含有多少个微观粒子?(以学生熟悉的单位为知识的生长点,激发学生探究摩尔这个单位的兴趣,进行知识的延展和生成。)

6) 6.02×1023这个数值究竟有多大?

7) 已知1 kg稻谷约有40 000粒,计算6.02×1023粒稻谷的质量。(1.505×1016t。)

8) 如果把6.02×1023粒稻谷平均分给全国13亿人民,计算每人所得稻谷质量。(1.16×107t。)

9) 如果每人每天平均吃750 g稻谷,进一步计算这些稻谷够1人吃多少年?(4 237万年。)显然,这是一个非常滑稽的数据!但是却让学生深刻体会了阿伏伽德罗常数的庞大,加深了对摩尔这个单位的认识。

教师通过以上梯度问题的精心设置,以学生熟悉的单位为知识的生长点,引导学生亲历情境体验,让学生了解阿伏伽德罗常数到底有多大,明白为什么摩尔这个单位不适用于宏观物体而只适用于微观粒子,这样可以有效地降低学生学习的难度,合理地进行知识的延展和生成。

3.3.3 环节3:有关物质的量、摩尔质量的计算

学生活动的主要内容是方法体验,精炼解法。其中的体验过程主要是通过探究例题来解决5个相关问题:

1) 在使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类。

2) 粒子数可以是分子、原子、离子,也可以是质子、中子、电子等。

3) 物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)、粒子数(N)三者之间的关系,即

4) 物质的量(n)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)三者之间的关系,即

5) 对各物理量之间的联系进行连线结网,突出物质的量的核心地位和作用,即

为此,笔者精选了以下4个例题。

例1判断以下表述是否正确:0.5 mol氧,1 mol氢。(解决问题1。)

例21) 1 mol O2中约含有多少个O2分子?多少个O原子?

2) 0.5 mol CO2中约含有多少个CO2分子?多少个C原子?多少个O原子?多少个质子?多少个电子?

3) 0.1 mol NH4+中约含有多少个NH4+?多少个N原子?多少个H原子?多少个原子?多少个质子?多少个电子?

4) 0.01 mol OH-中约含有多少个OH-? 多少个H原子?多少个O原子?多少个质子?多少个电子?(解决问题2和问题3。)

例371 g Na2SO4中含有Na+和SO42-的物质的量各是多少?

(引导学生通过比较、精选解法,解决问题2和问题4。)

解法1

解法2

物质的量之比为1 ∶2 ∶1,所以

n(Na+)=0.5×2=1(mol),

例41) 计算1 g H2SO4的物质的量?其中含多少个H2SO4分子?多少个H原子?多少个S原子?多少个O原子?

2) 计算1个H2SO4分子的物质的量和质量。(解决问题5。)

通过体验典型例题的解决过程,让学生掌握解题的某一种方法,学会比较、思考、总结,从而达到优化、精炼解题方法的目的。

4 结束语

实践表明,体验环节在化学教学中的实施能有效地激发学生学习的积极性,明显提高课堂教学的效率。同时也要注意,教学环节设计是课堂设计的核心,体验教学环节是有效课堂的核心。教师作为课堂教学的组织者和实施者,一定要坚持体验环节的教学研究,并根据教学内容和教学对象的变化,灵活调节教学策略,使学生真正成为课堂的主人,亲自去体验教学的每一个环节,只有这样,才能使体验环节成为有效课堂的主旋律,让有效课堂成为化学教学的主旋律。

[1] 陈晓海.有效教学策略之研究[J].小学教学参考,2008(9):26.

[2] 薛青峰.问题引领教学过程,探究提升课堂效益[J].化学教学,2012(8):34-36.

[3] 朱鹏飞,徐惠.“苯”的教学设计[J].化学教学,2014(1):40-43.

[4] 莘赞梅,李明喜.元素化合物教学设计与设施[J].化学教学,2012(2):17-19.

[5] 毛东海.试论化学课堂“有效教学”的“环节”与“方法”[J].化学教学,2012(1):7-9.

[6] 李汉清.高中化学概念教学现状及对策[J].化学教学,2013(2):6-7.

〔责任编辑: 卢 蕊〕

Mainmelodyofeffectiveclassroomteaching:students’experiencing—DesignoftheteachingproceduresofQuantityofSubstance

WU Hui-fang

(Danyang Normal School, Zhenjiang College, Danyang 212300, China)

Teaching design is an important part of classroom teaching. Experiencing, as the core of the design of chemistry teaching, plays an important role in improving the quality of chemical teaching. Taking the design of the teaching of “Quantity of Substance” as example, this thesis states that artful design of experiencing, layers of rhetorical questions and step-by-step inspiration can improve the effectiveness of teaching.

quantity of substance; experience process; effective classroom; teaching design

2015-05-08

吴辉芳(1970—),女,江苏丹阳人,副教授,主要从事化学教学研究。

G642.421

: C

:1008-8148(2015)04-0099-04

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