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活用教材插图 新辟复习途径

2018-11-06王荣桥

教学月刊(中学版) 2018年28期
关键词:流程图轨迹粒子

□王荣桥

(淄川区教学研究室,山东淄博 255100)

教材插图是教材的第二语言,也是最直接、最重要的课堂教学资源。教学调研中我们发现:复习课上,有些教师只重视对教材文字知识点的归纳、理解与记忆,重视对教材习题的讲解、变式与拓展,热衷于教学课件的制作、展示与播放,而精美的插图被冷落一旁,几乎无人问津,浪费了这一教学资源,实在令人感到遗憾。

课堂教学中我们重视教材插图这一教学资源的开发与利用,发挥教材插图的作用,让被冷落的教材插图重新升温,重焕光彩,灵活运用教材插图,另辟化学复习教学新途径。

一、利用插图,回顾知识

科学家长期研究证实,物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的。依据学生的认知顺序,教材编写者有意将这些知识呈现于不同的单元学习内容中,对于物质的分类、物质的组成、构成及物质组成的表示等知识,学生总感觉是抽象的、零散的,缺乏系统性,为此,复习课中我们利用鲁教版教材中的插图(如图1所示),把不同的课时中学生学习的知识呈现出来,引导学生把一些零碎的知识组织起来,把零散的知识点串起来,便于学生对比记忆、完善知识,小图片发挥大作用,方法多起来,气氛活起来,效率高起来。

图1物质的组成与化学式的关系

从宏观角度看:金属铜、氯化钠、水分别是由同种物质组成的,属于纯净物;而金属铜又是由一种元素组成的,属于单质。氯化钠和水是由不同种元素组成的,属于化合物;从微观角度看:像金属铜这样,金属单质是由原子直接构成的;像氯化钠这样的离子化合物是由离子构成的,它们是由阳离子和阴离子构成的;像水这样的化合物,则是由分子构成的,如氧气、二氧化碳等物质也是由分子构成的;从化学符号角度看:化学式是用元素符号和数字来表示物质组成的式子,化学式不仅表示一种物质及其元素组成,还能表示各元素的原子或离子之间的数量关系。

一幅小小的图片集物质的组成、构成、符号、意义等知识于一起,为学生搭建起了知识学习的桥梁,帮助学生形成了在“宏观—微观—符号”之间建立联系的化学学科特有的思维方式。学生通过“看图说话”,对某些典型代表物质的学习,不仅能“观其型”、“解其构”、“明其意”,还能分其类,化抽象为具体,化枯燥为有趣,激发学习兴趣,提高复习效率。

二、借用插图,深化知识

学习原子的结构时,教材中介绍了著名物理学家卢瑟福和他的研究团队用α粒子轰击金箔的实验。他们用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,发现:①大多数α粒子穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少数α粒子被弹了回来。由此引导学生推测出关于原子内部结构的信息。

复习课上,教师没有让学生复述原子内部结构模型,而是借用鲁教版教材中α粒子运动轨迹示意图(如图2所示),设计问题,引导学生深化理解所学知识:

图2 α粒子运动轨迹示意图

卢瑟福通过“α粒子散射实验”,提出了原子的核式结构模型。如图3所示中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹,请你在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。

图3 α粒子运动的可能轨迹

学生要正确画出α粒子的运动轨迹,首先要了解原子的核式结构模型,原子核带正电,α粒子也带正电,同种电荷相互排斥,通过原子核附近的α粒子会受到原子核的斥力,而改变原来的运动方发生偏转;原子核的体积很小、质量远远大于α粒子的质量,碰到原子核的α粒子将会被反弹回来。由此学生给出如图4所示的答案。

图4 α粒子运动轨迹

绘制α粒子的运动轨迹比依据α粒子的运动轨迹陈述原子的结构信息难度要大。学生只有熟悉原子结构的知识,才能正确绘制α粒子的运动轨迹,而通过绘制α粒子的运动轨迹,加深了对所学知识的理解与巩固。化学教学时,教师不仅要让学生会“识图”,还要让学生会“画图”[1]。

三、使用插图,建构知识

化学流程图以其语言简洁、情境真实、形象直观等特点,备受师生的喜爱。在复习《海水中的化学》时,我们首先向学生展示鲁教版该单元教材中海水晒盐、海水制镁、海水制碱的工艺流程图(如图5所示),让学生回顾从原材料投入到成品产出,物质制备的全过程,按顺序分析制备过程中应加入的试剂、进行的操作、需要的条件、反应的原理等。

图5物质的制备工艺流程图

学生依据流程图复习物质制备的相关知识后,教师进一步提出问题:假设你是一位化工厂技术员,请你根据所学知识完成下列工艺流程图。

(1)海水晒盐:下图是利用海水提取食盐的过程:

①图中①是______池(填“蒸发”或“冷却”)。

②从卤水中提取粗盐用的结晶方法是____。

(2)海水制碱:氨碱法制纯碱的流程图如下[2]:

完成图中“( )”的内容:①_________;②__________;③__________。

(3)海水制镁:工业上一般用电解熔融状态的氯化镁制金属镁,若以卤水(含有硫酸镁、氯化钠和氯化钙)为起始原料来制取金属镁,请画出制镁的流程图。学生绘制的流程图如图6所示。

图6海水制镁的流程图

学生经历补充完善流程图、绘制工艺流程图的学习过程,深刻体会利用海水这一资源制备相关物质工艺流程,在熟悉的情境中回顾知识、梳理知识;教师有意设计不完整的流程图,让学生补充完善、绘制流程图,这一教学设计可谓别出心裁,独具匠心,学生只有读懂图才能补全图,只有补全图才能完成给出的相关问题,通过构图,学生的知识建构得以完善。

四、应用插图,梳理知识

“化学给人以知识,化学史给人以智慧”。在复习化学家及其成就时,我们将鲁教版初中化学教材中出现的著名化学家的图片汇集在一起(如图7所示),让学生与化学家“面对面”交流,梳理化学家做出的巨大贡献,完成表1中的内容。

图7科学家图片

表1 初中化学教材中的著名科学家及其成就

学生回忆这些科学家所取得的主要成就的过程就是对所学知识进行回顾和梳理的过程,通过表格内容的填写,既加深了学生对科学家及其所取得成就的认识,又回顾了教材中的相关知识,加深了对知识的理解和巩固,激发了学习兴趣,实现了三维目标的整体融合。

五、运用插图,拓展知识

回收废旧金属既可以保护环境,又能节约资源和能源,还可以减少空气污染、水污染和固体废弃物。在学习“废旧金属的回收利用”时,教师展示了鲁教版教材中的“铁制品循环利用的示意图”(如图8所示),以此插图为知识背景,借题发挥,让学生在回顾铁制品的循环利用过程的同时,复习金属的相关知识。

图8铁制品循环利用示意图

(1)从物质的变化看:“将铁矿石冶炼为生铁、将生铁制造为铁制品、铁制品被损坏变为废旧金属铁”三个过程中,一定发生化学变化的是哪一个?

(2)从物质的分类看:生铁属于纯净物还是混合物?生铁属于合金还是纯金属?

(3)从反应的原理看:你能写出利用赤铁矿石冶炼铁的化学方程式吗?铁制品很容易锈蚀,铁生锈的条件是什么?铁锈可以用稀硫酸来除锈,你能用化学方程式正确表述这一过程吗?铁制品容易锈蚀,而铝制品不易锈蚀,这其中究竟蕴含着怎样的奥秘?你能用化学方程式揭开铝制品不易锈蚀的原因吗?利用金属和某些溶液能否发生置换反应可以确定金属活动性顺序,请你设计一个简单的实验方案验证铝和铁活动性强弱。

(4)从废旧金属“循环利用”的意义看:废旧金属“循环利用”的意义是什么?(写出两点)

以教材插图为背景,充分挖掘插图中蕴含的化学知识,集金属的分类、锈蚀、化学性质、循环利用等知识于一体,以问题链的形式列出问题清单,形成了对金属知识复习的小专题,在拓展插图内容的同时,又赋予插图新的生命。

六、巧用插图,探究知识

复习酸碱中和反应时,我们借助鲁教版教材中的插图(如图9所示),创设问题情境,引导学生实验探究知识、巩固知识。

图9酸碱中和反应

利用pH传感器实时监测稀H2SO4和NaOH溶液反应过程中混合液pH的变化情况,并借助计算机绘制出了混合液中pH变化的曲线。

(1)根据曲线判断,所进行的操作应是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中还是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中?你的理由是什么?请写出该反应的化学方程式。

(2)R点显示混合溶液的pH小于7,说明此时哪种物质过量?若在此溶液中滴入石蕊试液,溶液会显示什么颜色?在探究过程中,同学们选用pH计而不用pH试纸来测定溶液的pH,你认为这样做的主要原因是什么?

(3)稀H2SO4和NaOH溶液之间发生的反应属于中和反应,该反应的实质是什么?

本情境真实再现了教材中酸碱中和反应原理的学习过程及知识的生成过程,考查了以中和反应原理为核心的化学主干知识。问题的设计源于教材而不拘泥于教材,充分考查学生的识图能力、信息捕捉能力、问题处理能力,提高了学生的探究学习能力。

插图作为化学教科书中的一个重要组成部分,它不是可有可无的点缀品,而是课堂教学中的一种重要资源。教材插图中蕴含着丰富的化学知识,教师在教学当中应当充分有效地利用插图,另辟化学复习新途径,留住教材插图这片风景,让教材插图成为复习课上永不消失的风景。

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