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科学“抛锚”,建构化学高效课堂

2020-03-14浙江金洪海

高中数理化 2020年4期
关键词:锌片气泡高中化学

◇ 浙江 金洪海

传统高中化学教学模式以教师讲课为主,学生在课堂中被动接受知识,这种方式一方面抹杀了学生的研究意识、思考意识以及创新意识,另一方面很难启发学生对化学学习的兴趣,主动性不强.为了解决传统教学模式存在的弊病,新课改背景下,“抛锚式”教学模式,类似于启发式教学应运而生.

1 有价值,引导探究

“抛锚式”教学首要是提出问题,要求问题必须有价值、有深度,不能脱离学生需要掌握的知识.此外,问题要符合学生对知识的渴求,应以学生掌握的知识为基础,避免提出机械的、重复的或者缺乏探究性的问题.

例如,在教学“铁、铜及其化合物的应用”时,教师可以引导学生先复习已掌握的置换反应:FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓,并明确Fe(OH)2是白色沉淀.在教学过程中教师进行演示实验,但发现并没有得到白色沉淀,而是得到红褐色沉淀.在实验完成后,教师可以提问:为什么没有得到Fe(OH)2白色沉淀,预期实验为什么失败了?其实随着实验的进行,学生自己也已经产生疑问,同时开始思考和讨论.为了引导学生分析原因,教师可以问学生,Fe在自然界中存在“0”“+2”“+3”三种化合价,这三种价态是怎么转化的,谁可以用Fe、FeCl2、FeCl3之间的转化实例回答.这时候有学生回答,Fe先在HCl溶液中生成FeCl2和H2,然后向溶液中通入Cl2,FeCl2与Cl2发生氧化反应就会生成FeCl3.紧接着,教师可以继续引导学生对其中的原因进行探究,Fe2+具有还原性,在空气中如果遇到具有氧化性的O2,就会变成Fe3+.然后,教师继续提问:应该怎么制备Fe(OH)2沉淀呢?此时,给学生留有足够的时间进行思考、讨论和发言,必要时可以进行小组讨论.学生经过思考、讨论,提出以下几种方法:1)FeCl2溶液必须是新制备的;2)已放置很长时间的FeCl2溶液可以在溶液中放入小铁块,并静置一段时间;3)要排除NaOH溶液中的空气,特别是氧气;4)改进装置,利用氢气排出溶液上方的空气;5)把滴管深入到液面下方避免与空气接触.这样基于学生对置换反应和氧化还原反应知识的掌握,教师逐步提问,在课堂教学中营造“抛锚式”学习的氛围,引导学生进行探究和思考.

因此,基于学生已掌握的化学知识,有层次地提问引导,可以有效地实现引导探究,激发学生思考、创新,实现“抛锚式”教学.

2 有趣味,联系生活

化学来源于生活,与生活联系非常紧密.教师在化学教学中,将需要掌握的理论知识主动与学生周围的生活联系在一起,一方面可以使得课堂学习变得有趣味,激发学生的学习兴趣和主动性;另一方面,可以培养学生注意观察、善于思考的学习习惯,进而提高学生的研究创新能力.

例如,在教学“化学能与电能的转换”时,由于课程难度较大,涉及知识面广,学生可能会因为学习难度大而失去兴趣.教师可以在课堂上放置手电筒、干电池等物品,先联系生活以及中学物理实验,提出问题、逐步引导实验、得出结论,进行“抛锚式”教学.具体步骤如下:

第1步,联系生活,引出问题.生活经验告诉我们,干电池通过导线连接小灯泡会导致灯泡发光,这表明有电流产生,但其中电流是如何产生的呢?

第2步,逐步引导实验.1)分别把一块铜片和一块锌片放入盛有稀盐酸的烧杯中,对实验现象进行观察:含铜烧杯没有气泡产生,没有发生化学反应,含锌烧杯有气泡冒出,发生化学反应.2)把铜片和锌片同时放入含有稀盐酸的一个烧杯中,观察实验现象:锌片附近有气泡冒出;3)在实验2)的基础上,用铜导线把铜片和锌片连接起来,导线不要全部浸泡在溶液中,观察实验现象:锌片附近没有气泡冒出,反而是铜片附近有气泡冒出.4)把实验的铜片换成铁片,再重复实验,观察实验现象.

在实验过程中,在必要的实验环节设置思考问题:(1)针对实验1),含锌烧杯为什么会产生气泡,含铜烧杯为什么没有,这与金属性有什么关系?(2)为什么实验2)在锌片上有气泡产生,而实验3)上铜片附近有气泡产生?(3)铁和锌都可以与盐酸发生反应生成气泡,为什么把两者用导线连接后只有铁片附近产生气泡?(4)把以上问题答案综合起来,总结发生原电池反应需要什么条件,原电池反应与氧化还原反应和金属性有什么关系.

通过这样逐步引导进行“抛锚式”教学,学生的主动思考问题能力得以提升,同时学习兴趣也会高涨.

因此,在“抛锚式”教学中,教师通过联系学生生活中接触的东西,激发学生听课的兴趣.然后,再进行逐步引导思考,让学习兴趣持续发酵,从而使化学课堂变得生动,学习气氛变得活泼,教学质量和学习效率均得到提升.

3 有梯度,发展思维

通过高中化学教学实践发现,在学生学习过程中,问题设计并不是越难越好,有些问题设计得特别难反而可能导致学生失去学习兴趣.好的问题设计应该以学生需要掌握的知识点为中心,基于发展思维,设计有梯度的问题组合,引导学生有计划、有条理地逐步攀升高中化学各知识点的高峰,进而在高中化学学习中打好创新的理论基础.

例如,教学“盐类的水解”时,教师通过联系生活,结合二氧化碳灭火器的原理:将灭火器倒置,打开阀门后灭火器里的硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液会发生混合,进而产生大量二氧化碳,从而达到隔绝空气实现灭火的目的.这样,学生的兴趣点立即被点燃,然而盐类的水解反应是包含多个反应,理解难度有点大.因此,教师可以结合梯度教学来启发他们学习:(1)硫酸铝中阳离子是谁,阴离子是谁,谁会发生水解,存在什么样的水解平衡?(2)碳酸氢钠中阳离子是谁,阴离子是谁,谁会发生水解,存在什么样的水解平衡?(3)当把这两种溶液倒在一块后,两种溶液各自的平衡是否会受影响,为什么会受到影响?(4)当两种溶液各自的平衡被破坏后,会发生什么样的反应,出现什么现象?以上问题由浅入深、由已知到未知逐步提问,问题设计逻辑缜密,思维方向引导恰当,同时也启发了学生自己的思考,这样他们会逐步明白水解平衡与水解反应的关系,进而掌握该知识点:当两种性质相反的弱电解质盐在溶液中相遇时,即一种为酸性盐溶液,一种为碱性盐溶液,两者会发生中和反应,原先的弱碱性和弱酸性均向中性方向转变.

通过这样由易到难、步步深入、梯度明显的“抛锚式”教学,能够激发学生的思维,同时学生思维的逻辑性和系统性也能得到锻炼.因此,对于难度大的知识点,教师应善于设计有梯度、有逻辑的问题组合,引导学生步步深入,在思考中掌握知识.

4 有拓展,延伸知识

化学是一门基础学科,其目的是让学生通过学习对自然界及现代社会的一些科学现象有正确的认识,同时可以应用化学去解决一些实际问题.在实际教学中,教师应在教材的基础上,利用多媒体、网络资源对学生的认知进行有效扩展,让他们从化学视角去了解世界,进而激发学生对化学学习的兴趣.

例如,学习“洁净安全的生存环境”时,教师可以充分利用多媒体设备及网络资源,给学生展示工厂废水、废气的排放对环境的危害,食品添加剂对人身体的伤害、房屋装修过程中释放的甲醛对人身体的伤害等.在讲授这些知识的同时,可以结合学生已掌握的化学知识,通过分组以及“抛锚式”教学,指导学生在课后进行相关资料的收集、分析、整理、延伸.以废气污染为例,可分为以下几个步骤:(1)废气污染的危害主要有哪些?(2)产生危害的化学原理是什么,涉及哪些已学知识点?(3)利用化学原理,如何减少废气污染?(4)火箭使用的是什么燃料和助燃剂?(5)火箭推进过程中发生了哪些反应?(6)常用火箭推进剂存在污染环境的隐患吗?(7)残留的推进剂在空气中会发生哪些反应?(8)反应后的产物对空气有什么影响?通过这种拓展引导方式,不仅教学内容得到丰富,学生还会根据教师提出的问题逐步去收集资料,同时也做好了信息的分析、整理以及与书本知识的结合,夯实理论基础.

因此,“抛锚式”教学中开展适当的拓展活动,非常适合高中化学教学,也符合新课改要求下的素质教育模式.但是“抛锚式”教学中开展拓展活动难度较大,缺少相应的标准要求,教师只能自己揣摩确定.在今后教学中,应基于此模式,积极开展思考、创新、实践,以提高高中化学教学质量和学生的学习效率.

综上,“抛锚式”的教学模式,即通过教师提出问题、目标,并提供基础的探究路径,学生在教师引导下,通过连续的多步骤探究活动进行学习,进而达到学习、了解和掌握科学知识的教学方法.通过采用“抛锚式”教学,使得整个教学过程以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性.一方面,学生可以开动大脑,发挥自己的想象和个性,学习兴趣得到提高;另一方面,学生可以化身成为一个“科学家”,进行理论研究和实验研究,动手能力和创新能力得到锻炼,化学视界得到拓展,最终实现新课改下的素质教学.

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