设计多元境脉 发展化学核心素养
2018-10-16罗达伟
罗达伟
【摘 要】本文简要介绍境脉的内涵,阐述设计境脉中的四种方法:史实材料、渗透人文;实验探究、理性顿悟;文献报道、迁移认知;思维导图、梳理脉络,以帮助学生构建完整的知识网络,为教学提供参考。
【关键词】高中化学 境脉设计 核心素养
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2018)07B-0060-02
“境脉”是由美国的研究专家威尔逊(G.Wilson)提出的,他认为教学课堂是由许多模块构成的,而联系这些模块的是课堂情境脉络,要想实现高效的教学,就要关注课堂情境脉络发展。因此“境脉”理论是将教师对课堂教学的关注点从学生的知识掌握情况转移到了课堂情境脉络的发展,这样的转变可以使教学内容呈现一个整体,更有利于帮助学生构建完整的知识网络。我们知道,化学知识的发现是一个连续的过程,所以在学习高中化学时也应该顺应这一规律。这样的教学既符合“境脉”理论的特点,又能在帮助学生构建化学知识网络的同时让学生奠定一个良好的基础。境脉设计的质量直接关系到教学的质量,因此,教师对“境脉”的设计就显得尤为重要。本文以几种设计境脉的方法为例,对高中化学教学中的境脉设计方法进行详细的论述。
一、史实材料,渗透人文
借助化学史料设计境脉是教学中常用的一种方法,教师通过设计一个有趣的境脉,让学生在教师所设计的境脉的引导下阅览化学的发展史,高效地理解和掌握知识,这种方法能较好地激发学生的学习兴趣。
例如,学习《富集在海水中的元素—— 氯》时,为了让学生理解并掌握氯气(Cl2)的发现过程及制备方法,笔者在教学时采用设计境脉的方法来引导学生对相关内容进行学习。首先,笔者引导学生“参观”第一次发现氯气(Cl2)的情境:1744 年,瑞典化学家卡尔·威尔海姆·舍勒(Carl Wilhelm Scheele)像往常一样认真研究软锰矿,经过多次反应之后也没有找到新发现,他在思考中,看到放在桌子上的一瓶浓盐酸,于是他将软锰矿与适量的浓盐酸混合,然后用酒精灯对它加热,加热后不久,出现了一股黄绿色的气体,这股气体使他感到非常难受。但是他对这一现象感到非常高兴,因为他确信他可能发现了一种新的气体。用今天已有的知识知道,当时的黄绿色气体就是氯气(Cl2)。这次偶然的实验可以用下面的反应式表达:
4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2 ↑
这一反应也是当时生产氯气的主要原理。随着科技进步,这种生产氯气的方法已经不再实用,人们又发明了新型的制备方式。这一新的发现归功于物理学家法拉第,1833 年,法拉第在经过一系列的试验之后发现,当电流经过氯化钠水溶液时会产生氯气。这一发现使氯气的制备方法进入一个新时代,这一反应用化学方程式表达为:
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
用这一方法制备的氯气在纯净度和生产率方面都有很大的提升。
从发现氯气到电解制备氯气的过程,不仅是科技的进步过程,而且是化学知识不断被发现并应用的过程。用化学史料來设计境脉可以帮助学生了解和掌握化学史实,激发学生学习化学的兴趣。
二、实验探究,理性顿悟
实验是学习化学最为有效的方法之一,通过化学实验不仅能加强学生的动手操作能力,而且能让学生在实验过程中感受化学知识,使学生更为透彻地理解和掌握相关知识。可见,借助实验也是设计境脉的一种有效的方法。
如在教学《金属的化学性质》时,为了能够让学生自己动手探究金属的性质,笔者在教学时特地通过实验设计了境脉,以此来激发学生动手操作学习的兴趣。通过对该节相关内容的预习知道,该节内容主要是学习金属的还原性。为了能通过实验激发学生的实验兴趣,笔者特地选择铝丝与硫酸铜溶液反应、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液的反应以及镁条与稀盐酸溶液的反应,选这四个实验主要是因为这四个实验既能帮助学生较好地掌握相关知识,又能用实验有趣的现象或者产物激发学生的兴趣。
第一个实验用化学方程式表达为:
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu
通过实验发现,蓝色溶液逐渐成为无色溶液,而伸入溶液的铝丝也逐渐被一种红色物质附着。
第二个实验的化学方程式为:
2Mg+O2 2MgO
该实验中镁条会随着一阵白光而逐渐消失,而它作为照明弹的原理相信会激发学生动手操作的欲望。
第三个实验的化学方程式为:
Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag
这一实验的实验现象可以说是四个试验中最为炫目的,伸入溶液的铜丝会逐渐变成银丝,并且形成树状银丝。
最后一个实验的化学方程式为:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
在进行该实验时,会发现伸入稀盐酸溶液的镁条表面附着很多小气泡,而且这些气泡都往溶液上面游走。
这样借助这四个实验的有趣实验现象,有效地激发学生学习的兴趣,并有效引导学生对后面的内容进行学习。
在高中化学学习中,实验既是发现新知识的一种途径,又是学习知识的一种方法。因此教师在进行高中化学教学时,一定要有效地借助实验这种传统的学习方法,使学生在保持较高兴趣的基础上学习新知识。
三、文献报道,迁移认知
文献是学习知识的一种媒介,通过对文献的学习,既能了解作者的研究思路,又能通过文献了解和掌握最新的研究方法。因此在高中化学教学时,同样也可以借助文献来设计教学境脉,让学生在文献的引导下构建完善的知识网络。
如在学习《富集在海水中的元素—— 氯》时,笔者采用借助文献的方法设计境脉,让学生在境脉的引导下构建完整的知识脉络。《中国化工报》中有文献报道了一种新型的工业生产氯气的方法,这种方法是将工业制备的副产物氯化氢经过催化氧化转化为氯气,具体工艺流程如图所示。
这种方法与电解法制氯气的方法相比,既能解决氯化氢过剩以及高耗电的问题,又能实现氯元素的循环,最重要的是该制备氯气的过程是一个零排放的环保过程。在进行该节内容教学时,笔者借助这一文献,让学生对这一过程进行学习,就图示的工艺流程图对实验方程式与各个装置的作用进行分析。学生通过分析与讨论得出该反应过程的方程式为:
4HCl+O2 2Cl2+2H2O
图中部分的装置作用已经标注出来,但是第 7 个和第 8 个装置并没有给出相应的标注,笔者因此让学生对第 7 个和第 8 个装置的作用进行分析。学生对整个实验装置进行分析发现,整个实验装置缺少洗气装置,所以第 8 个应该是洗气瓶;而第 7 个,根据图示中的导管可以推导出其作用为防止倒吸,故应该是安全瓶。至此整个实验探究学习完成。这样通过文献的创新性带动学生对新知识进行探究学习,就是借助文献设计境脉给高中化学教学带来的实际效果。
教师在借助文献设计境脉时,一定要选取一些创新性较大的文献,这样才能引导学生进行探究性学习,有效激发学生的学习兴趣,带动学生进行深层次学习,使学生通过课堂教学取得更好的学习效果。
四、思维导图,梳理脉络
思维导图是教学中常用的一种工具,利用思维导图既能梳理思维脉络,又能帮助学生系统地学习知识,使学生有效地构建知识网络。因此,教师可以借助思维导图对教学境脉进行设计。这样设计的境脉,不但能帮助学生构建完善的知识网络,而且能帮助学生巩固知识基础。
如在教学《氨 硝酸 硫酸》时,为了能够通过教学让学生构建一个完整的知识网络,笔者在教学时借助思维导图设计境脉来进行教学。通过对该节课程内容的预习我们知道,氨气是一种常见的气体,同时还是碱性气体,它无色但是有刺激性气味,密度比空气小。在教学时如果用这样直白的叙述方式对氨气的所有知识进行学习,那么就可能会因教学方法不当而使学生造成学习困难,因此笔者采用思维导图的方法进行教学,如下图所示:
通过提前制作的思维导图可以使学生清楚地掌握氨的物理性质及化学性质,这种方法可以有效地避免直叙的教学方法的不足。用这样的方法设计的境脉,可以在整個教学过程中帮助学生构建清晰完整的知识网络,极大地减少学生学习的难度,提升学生学习的效率。
借助思维导图设计的境脉同样具备思维导图清晰明了的优点,因此将其应用于教学中能够有效地提升教学效率,在为教师减低教学难度的同时,为学生减低学习难度。
本文虽然只对四种设计境脉的方法进行论述,但是设计境脉的方法不仅于此。教师在实际的教学中设计镜脉时,一定要灵活变通,争取选择最合适的方法设计最有效的境脉,以实现最高效教学的目的。
【参考文献】
[1]张 磊,许 琼.基于核心素养的化学课堂教学研究[J].教育现代化,2017(36)
[2]祁会保.高中化学课堂教学有效参与策略探究[J].西部素质教育,2015(9)
[3]陆芳芳.浅谈初中化学课堂教学的兴趣化、生活化、信息化、探究化[J].教育实践与研究,2017(Z1)
(责编 卢建龙)