情境教学,用“情”之深
2022-05-30郭樱滨何清松
郭樱滨 何清松
摘 要:知识是情境性的,学习也应在情境中进行。生活情境是最贴近学生经验的教学情境,最容易引起学生共鸣。文章以《常见的分散系 胶体》一课的教学为例,对生活化情境教学进行了探讨。教师以“生活→化学→生活”的教学流程展开情境教学,让化学知识从生活中来,到生活中去,通过生活展现、实物演示以及图片再现等方式调动学生的积极性,用深“情”和多“情”激发学生的学习兴趣。
关键词:情境教学;胶体;化学
基金项目:本文系莆田市教育科学“十三五”规划2020年度立项课题《从情境素材到设计基于真实问题情境的化学教学研究》(立项批准号:PTGFKT20166)的研究成果。
作者简介:郭樱滨(1980—),女,福建省莆田第二中学。
何清松(1984—),男,福建省莆田哲理中学。
一、知识的情境性呼唤化学教学的情境性
《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》明确提出真实、具体的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台[1]。高中化学新教材不仅补充丰富了“拓展视野”栏目,还提供了大量情境素材。学习知识不是生搬硬套,而是由已知引领未知,深化內在知识网络的构建。学习正是在新知识中融入已有知识体系的同化与适应这一动态平衡中获得,而在这个学习过程中调动学生的学习主动性是非常重要的[2]。知识是情境性的,学习也应在情境中进行,所有教学都应该是情境性的[3]。
化学作为一门与社会生活密切联系的学科,其知识应该尽量实现从生活中来,到生活中去。生活情境是最贴近学生经验的教学情境,最容易激发学生的学习兴趣,引起学生共鸣。《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》提出,普通高中化学课程应立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高21世纪公民的科学素养。因此,教师要加强生活情境教学,培养学生运用化学知识解决生活问题的能力,营造良好的课堂氛围,提高教学效率,避免无“情”无彩,争取多“情”多彩、深“情”精彩。
二、生活情境下《常见的分散系 胶体》一课的教学设计
(一)明确教学目标,确立生活情境
本课是苏教版高中化学必修一中“物质的分散系”的第一课时。《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》对这部分知识内容的学习要求如下:认识胶体是一种常见的分散系;能举例说明胶体的典型特征;了解胶体的制备与性质。《福建省普通高中化学学科教学指导意见》对这部分知识内容主要有以下学习要求:通过比较分散质粒子直径的大小来区别溶液、胶体和浊液;了解丁达尔现象;通过列举生活中常见的胶体,了解胶体的一些重要应用。
初中化学并没有涉及胶体的概念,学生对胶体性质了解较少。然而,胶体在生活中无处不在,如打扫房间后翩翩起舞的尘埃,超市里的凉茶饮料,厨房浴室里的洗洁精、洗手液,等等。生活中处处有胶体,本节课利用生活中的胶体实物构建教学情境。
(二)知识围绕情境,从生活中来,到生活中去
1.实际案例导课
本节课紧密围绕“生活→化学→生活”的教学流程展开。导课从生活入手,通过介绍几种流感病毒的信息导入新课,并抛出问题引发学生思考。
【思考】如何辨别某一病毒是否属于流感病毒?为什么流感患者出门要佩戴口罩?
【介绍】流感病毒的检测方法有两种:核酸检测和抗体检测(胶体金法和磁微粒化学发光法)。病毒的传播方式中有气溶胶传播,而戴口罩能有效预防飞沫传播。
【设计意图】导课让学生更了解流感病毒,通过介绍流感病毒抗体检测方法——胶体金法,以及流感病毒的气溶胶传播途径,为学生学习胶体的性质和应用做铺垫,激发学生的学习兴趣,提升其社会责任感。
2.借题发挥:胶体概念的提出
【思考】通过表格(表1)总结分散系的分类与分类依据。
分类:根据分散质粒子直径的大小(本质区别)可将分散系分为溶液(d<1nm)、胶体(1nm100nm)。
【设计意图】从初中熟悉的溶液和乳浊液入手,运用旧知识“溶液”和“混合物”的概念引入分散系概念,让学生明白知识之间是相互联系的,同时也为溶液、胶体、悬浊液之间的对比做铺垫。通过溶液和浊液的对比,明确分散质、分散剂、分散系的概念,理解浊液、胶体、溶液三种分散系的本质区别。利用表格,从熟悉的溶液和浊液入手,对比这两种分散系中微粒的种类和性质,结合宏观辨识与微观探析,激发学生对胶体知识的学习欲望。
3.实验探究:胶体的制备
【实验演示】
演示一:对比稀释前后氯化铁饱和溶液的颜色。往稀释后的氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,观察实验现象(如图1)。
演示二:往沸水中滴入几滴饱和氯化铁溶液,请学生观察烧杯中溶液的颜色变化,继续加热至溶液呈红褐色,并将其与演示一中溶液的颜色进行对比(如图2)。
【设计意图】先让学生猜想制备氢氧化铁胶体的方法,然后通过实验验证以及两组演示实验的对比,培养学生化学学科核心素养中科学探究和证据推理的能力。
4.画龙点睛:丁达尔效应
【展示试剂】展示制备好的氢氧化铁胶体和硫酸铜溶液,让学生观察它们的外观,并思考如何用简便的方法区分溶液和胶体。
【学生回答】硫酸铜溶液均一、透明、稳定,氢氧化铁胶体较均一、较透明、较稳定。
【实验演示】用激光笔照射硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体。当一束光照射胶体时,在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路,该现象称为丁达尔效应(如图3)。
【原理分析】当光线照射到粒子时,如果粒子小于入射光波长,光线就会发生散射,因此胶体会产生丁达尔效应。(如图4)
【设计意图】通过做实验对胶体、溶液和悬浊液的性质进行比较。从现象中归纳结论,从微观角度解释原因;宏观和微观相结合,体现了“结构决定性质”的观念;同时让学生深刻理解化学是一门以实验为基础的学科。
5.高光时刻:生活中的胶体
【实物操练:丁达尔效应】
请学生根据刚才所学知识,在教室里用肉眼或用激光笔寻找生活中的胶体。教师提前准备油水、泥水、矿泉水、果汁、肥皂水、果冻、王老吉饮料等生活中常见的胶体、溶液和悬浊液,让学生通过自主实验和观察得出结论。学生通过主动学习,能够深化对胶体的认识。
【图片展示:生活中常见的膠体】
教师在展示图片之前,可以先让学生自主思考,让他们谈谈自己在生活中所见到的胶体。然后,教师再通过图片展示(如图5)来拓展学生对胶体的认识,如墨水、血液、稀豆浆、稀牛奶、果汁、肥皂水、果冻、王老吉饮料等都属于胶体。
【思考】胶体是不是一定是液体?
【现场造雾】按压装水的喷雾瓶,制造水雾,用激光笔照射,出现丁达尔效应。
【总结】胶体按照分散剂的不同,可分为气溶胶、液溶胶和固溶胶三类。分散剂是液体的,叫作液溶胶,如氢氧化铁胶体;分散剂是气体的,叫作气溶胶,如云、雾;分散剂是固体的,叫作固溶胶,如有色玻璃。
【设计意图】通过展示各种生活中常见的胶体,让学生感受到胶体与我们的生活密切相关。通过展示饮料、豆浆、果冻等,激发学生的好奇心。通过现场造雾,制造神秘感,再利用丁达尔效应把本节课推向高潮,让学生感受化学的魅力,明白生活中处处有化学,也加深了学生对丁达尔效应的理解,一举多得。
6.首尾呼应:胶体的应用
【首尾呼应】前面我们介绍的流感病毒抗体检测方法之一的胶体金法又是利用胶体的什么性质呢?利用的是胶体金对蛋白质的强吸附性。
【展示胶体净水】胶体的胶粒具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,因此常用于净水。教师播放氢氧化铁胶体和明矾净水视频。
【视野拓展】胶体的其他应用
a.改进材料的机械性能或光学性能,如有色玻璃。
b.医学方面利用高度分散的胶体检验或治疗疾病。
c.纳米材料的制备。
【设计意图】化学源于生活,并服务于生活。本环节揭开流感病毒胶体金试纸的谜底,引出胶体吸附净水的性质,让学生了解胶体在生活中的应用,明白胶体与人类生活息息相关。通过视野拓展,让学生了解胶体在各个方面的应用,感受胶体为人类带来的便利,以此培养学生的科学精神和社会责任感。
三、教学评价与反思
情境教学的核心在于调动和激发学生的情感,提升学生的内在学习动力,使学生积极参与课堂学习活动。本节课使用生活中常见的胶体进行实物演示,同时应用图片让学生将生活化学与理论化学充分结合在一起,培养学生的科学素养,开发学生的潜能。教学方面,教师在初中溶液和浊液知识的基础上提出分散系概念,引出分散系的分类依据和胶体的性质及应用,层层递进,符合学生的认知特点。教师通过对概念的深度剖析,培养学生归纳、概括的思维能力,利用分点、分层学习,帮助学生建立知识框架,形成系统的知识体系。此外,教师在教学过程中引入有关生活中的胶体的例子,有利于深化学生对胶体这一新概念的理解,让学生深刻体会到胶体并非一类物质,而是一种特殊的分散系。本节课注重引导学生自己观察实验,让学生采用自主、合作的方式分析、探究、发现和解决问题,认识知识的本质。整个教学设计不仅符合新课程的教学理念,也契合学生的认知水平。
[参考文献]
中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[S].北京:人民教育出版社,2020:73-74
皮亚杰. 教育科学与儿童心理学[M].北京:文化教育出版社 ,1981.
阎乃胜.深度学习视野下的课堂情境[J].教育发展研究,2013 (12):76-79.