生活化教学法在高中化学课堂中的运用
2024-09-29贾元飞
教师从学生的日常生活经验入手创设具体的生活情境,设计生活化的学习任务,开展启发性、探究式的教学活动,有助于学生探究精神、创新意识的发展。元素化合物知识和日常生活有密切的联系,在“钠的氧化物”教学中,教师可以引导学生从生活的视角展开探索,以提升学生的核心素养。
一、立足教学目标,挑选生活素材
“钠的氧化物”是人教版高中化学必修第一册第二章第一节中的内容,主要介绍了氧化钠和过氧化钠两种物质,学生可以从中了解两种物质的性质异同以及在生活中的一些用途。在之前的“物质分类”学习中,学生已经掌握了碱性氧化物的概念,因此对氧化钠的学习会比较轻松,但是过氧化钠的性质则会超出学生的认知,给学生的学习带来阻碍。在这节课中,学生会首次接触元素化合物的知识,经过之前的学习,学生对原子结构、金属的活动性顺序、金属和氧气之间的反应等基础知识已经有了初步的了解,但之前的学习是不连续、不系统的,对元素化合物的知识也无法做到综合运用,因此为了让学生对钠的氧化物知识有更深刻的理解,教师要注重引导学生关注生活中的问题。
教师结合上述分析,设置本次教学目标为:
1.学生可以从物质结构、实验观察等角度,对过氧化钠的性质进行验证和解释,并且可以形成“性质决定用途”的化学观念,结合过氧化钠的性质来推测其在现实生活中的用途,体会研究物质的基本方法和思路。
2.借助实验等多种手段,对过氧化钠、氧化钠的性质展开对比,总结出两种钠的氧化物在性质、用途上的差异,掌握两种氧化物和水、二氧化碳等发生反应时的方程式。
3.借助实验的方式展开对氧化钠、过氧化钠性质的研究,掌握更多有效的化学研究方法,养成勇于探索、勤于思考的化学学习习惯。
基于上述目标的达成需要,在本次的教学中,教师选择“滴水生火”和“吹气生火”两个生活情境来激发学生的好奇心,让学生在趣味性的探究中掌握基本的知识和技能。
二、导入生活情境,引发认知冲突
生活化情境可以更好地吸引学生的注意力,促使学生主动参与到课堂学习中来。基于化学学科特点,教师可以借助多媒体、实物、语言等手段来创设情境,引发学生的认知冲突。
在“钠的氧化物”教学中,教师可以用语言和信息技术来创设充满矛盾的情境,让学生看到和自己生活经验相悖的场景,从而使学生对“为什么”“是什么”产生好奇心。
首先,教师可以使用多媒体给学生展示火灾的场景,并提出问题:火灾会严重危害我们的生命和财产安全,大家想必也了解过一些灭火的方法,那么在遇到火灾时,你首先会想到什么灭火的方法?
通过对自己的生活经验进行分析,学生会想到不同的灭火场景,在没有涉及电器时,可以使用水来灭火,如果有灭火器则会更好,如果涉及油、电器等场景,则可以使用隔绝空气的方式来灭火……
在学生说出各自的想法之后,教师对学生说:“看来大家都认同水和二氧化碳是可以灭火的,因为火势变得旺盛和氧气有很大的关系,而这两种物体则可以阻碍燃烧物和氧气的接触。但是我却不认同这种想法,大家看看,实际上,水和二氧化碳也是可以点火的!”
教师使用多媒体向学生展示“滴水生火”和“吹气生火”的魔术实验,让学生看到水和二氧化碳实际上是可以生火的,引发学生的质疑。在展示实验的过程中,教师可以引导学生:通常情况下,人吹出的气是不会让棉花燃烧的,那这个棉花燃烧的原因是什么?在之前的学习中,我们了解过燃烧的条件有哪些?是否可以从这个角度展开对这种现象的探索?
借助对之前所学知识的回顾,学生会想到燃烧具备的两个条件,一是要温度达到着火点,二是物质和氧气发生了接触。因此,学生可以结合过去所学知识,认识到在吹气和滴水的过程中都产生了氧气,并且实验过程中都释放出了热量,两种条件缺一不可。
教师向学生介绍在实验开始之前棉花中包含的一种淡黄色固体粉末——过氧化钠,让学生知道这是今天要学习的主要内容,鼓励学生结合自己的已有经验,猜一猜这种物质可能会有哪些性质,在使用过程中要注意哪些问题,等等,为学生接下来深入展开探索奠定良好的基础。
三、设置生活化任务,促进深度探究
在生活化教学中,教师要强调学生学习的自主性。教师通过设置具有递进性、实践性的学习任务,让学生自主展开对新知识的探索,能够更好地发展学生的学习潜能,让学生对知识中蕴含的化学思想、化学观念有更好的理解。
在之前的学习中,学生已经掌握了一定的物质研究方法,具备了自主、合作学习的能力。基于学生的认知规律,在“钠的化合物”教学中,教师设置如下生活化任务:
1.分析过去学习的知识,联系钠和氧气的反应,思考从物质分类的角度,氧化钠属于哪种类别的氧化物。
借助这个任务的实施,学生可以回顾之前学到的知识,从酸和碱的角度进行分析,可以将氧化钠划分到碱性氧化物中;从是否含有非金属元素角度进行分析,则可以将氧化钠归类到金属氧化物中。如此,学生不仅对氧化钠有了初步的认识,还培养了归纳总结的能力。
2.根据之前学过的碱性氧化物的性质,写出氧化钠和水、二氧化碳、盐酸发生反应的方程式。
这个任务的实施,需要学生展开密切的交流合作,分享自己的书写成果,发现其中存在的问题。
3.通过分析前面写出来的化学反应方程式,学生可以发现氧化钠和水之间的反应是无法点火的,回顾“滴水生火”现象,想一想为什么过氧化钠和水的反应就可以点火。分析氧化钠和过氧化钠之间的差异。
驱动性问题:结合对氧化还原知识的理解,大家想一想,在过氧化钠和水发生反应时,是不是生成物只有氢氧化钠?是否还有其他的生成物?
这个任务需要学生回顾一开始探索过的情境,并运用之前学过的氧化还原知识来解决问题。通过对氧化钠和过氧化钠进行分析,学生能发现在氧化钠里面,氧是-2价,而在过氧化钠里面,氧元素的化合价是-1,在过氧化钠和水进行反应时,如果结果只生成了氢氧化钠,那么只有化合价的降低却没有升高,不符合氧化还原反应的规律,因此一定还有其他的产物。借助这个任务的分析,学生能够将新旧知识关联在一起,促进思维能力的提升。
4.根据猜想,合作设计实验方案,验证想法。
经过之前的分析,学生猜想过氧化钠和水的反应得到的物质不止一种,那么如何进行验证?在这个任务的探索中,学生需要通过合作来设计实验方案,对实验现象进行归纳总结,得到科学的结论。学生可以将少量的过氧化钠加入试管中,在里面添加少量的蒸馏水,将带有火星的木条伸进试管中,通过触摸试管外壁、添加酚酞溶液、观察木条燃烧情况等方式,得到结论。
这个任务完成之后,教师及时引导学生展开归纳总结,让学生分享自己得到的收获,说一说从中明白的科学道理,引发学生之间的思维碰撞,让学生掌握更有效的科学探究方法。
5.根据上述任务的学习成果,写出过氧化钠和水的反应方程式,并使用双线桥标注化合价的变化。
在解决这个任务的过程中,教师引导学生对“滴水生火”的实验进行归纳总结,让学生知道这个实验之所以可以达成,是因为棉花里有过氧化钠,在和水反应时会生成氧气。接着再让学生仿照“滴水生火”实验的分析,探索“吹气生火”实验的原理,并写出反应方程式。
教师引导学生展开归纳总结,让学生对氧化钠和过氧化钠的化学性质进行对比分析,认识到氧化钠和过氧化钠的主要差异是过氧化钠表现出了过强的氧化性,并让学生结合过氧化钠的性质写出过氧化钠和盐酸反应的化学方程式。
四、生活课堂训练,引导知识迁移
在“钠的氧化物”教学中,教师借助递进性、生活化任务的探索,让学生对氧化钠、过氧化钠的性质有了深刻的认识。在课堂训练中,教师要引导学生对学到的知识进行迁移,让学生形成良好的问题解决意识,在解决实际问题的过程中对氧化钠、过氧化钠的性质以及用途有更好的理解,提升学生的核心素养。
基于上述分析,组织如下课堂训练活动:
1.在前面,我们从物质分类的角度展开了分析,那么结合过氧化钠的性质,你认为过氧化钠属于碱性氧化物吗?
这个训练可以让学生对过氧化钠的性质有更加深刻的理解,因为过氧化钠在和水、二氧化碳发生反应的过程中都会产生氧气,所以它不是碱性氧化物。
2.在2008年,我国的宇航员翟志刚成功完成了首次太空行走,也让我国成为世界上第三个掌握独立出舱活动技术的国家。在宇航员进行太空行走的时候,需要使用呼吸面具来吸取氧气,那么,你可以想到哪些供氧剂?
在之前的学习中,学生重点学习了过氧化钠和水、二氧化碳的反应,知道在这两种反应中都会有氧气生成,从而产生思考:过氧化钠是否可以成为呼吸面具中的供氧剂?学生需要对过氧化钠的性质以及使用注意事项展开分析,使学生在时政资料的帮助下感受到学习的意义。
3.在钠着火的时候,可以使用怎样的灭火方法?说出原因。
通过回顾前面所学知识,学生可以联想到沙土盖灭等灭火方法,学会利用物质的性质解决问题,锻炼问题解决能力。
学生独立解决了上述训练题之后,教师可以展开成果展示活动,让学生说一说自己得到的结论以及产生的新困惑,思考根据新学到的知识,还可以解决生活中的哪些问题,增强学生的科学态度以及社会责任意识,提升学生的问题解决能力。
五、作业贴近生活,实现素养培养
作业作为课堂教学的延续,是提升学生核心素养的一条重要渠道。在设计作业时,教师要遵循生活化原则,关注学生在兴趣、能力等方面的发展需要,让学生在课后自主学习中获得更大的收获。
在“钠的氧化物”作业设计中,生活化教学思想的应用可以体现在两个方面,一是关注学生的差异性,基于学生的认知规律设计作业,让每个学生都可以在适合自己的环境中展开学习。二是丰富作业的内容和形式,让学生能够在课后更好地理解所学知识在现实生活中的应用,促进学生的深度学习。教师结合上述分析,设置如下作业。
基础作业:每个学生都需要完成这部分作业,检验自己对基础知识的掌握情况。
1.分析下面的说法,找出正确的选项( )
A.可以用水来检验氧化钠中是否含过氧化钠
B.可以用肉眼来分辨氧化钠中是否含过氧化钠
C.可以用二氧化碳来检验氧化钠中是否含过氧化钠
D.在氧化钠和过氧化钠中,阴阳离子的个数比不相等
E.将过量的氧化钠添加到酚酞溶液中,溶液会经历先变红后褪色的变化。
借助这项作业,学生能够回顾课堂学习的过程,对氧化钠、过氧化钠的不同性质有深刻的理解。
2.化学知识的研究和生产、生活有密切的关系,下列的叙述中正确的是( )
A.使用绿化造林的方式,能够促进碳中和目标的达成
B.在遇到金属钠着火的情况时,可以使用二氧化碳灭火器来灭火
C.氯气和活性炭都可以作为漂白剂,并且将两种漂白剂混合在一起使用,漂白的效果会增强
D.PM2.5在空气中一定可以产生丁达尔效应
这项作业没有局限于学生本次所学内容之上,而是引导学生对当前以及过去所学的知识进行了综合,让学生形成良好的化学应用意识。
3.下面对各个物质的性质以及用途的解释不正确的是( )
A.氨气极易溶于水,可以用作制冷剂
B.氧化铝的熔点比较高,可以用作耐火的材料
C.铁粉具有还原性,可以包装成食品中的抗氧化剂
D.过氧化钠可以和二氧化碳、水等进行反应,生成氧气,因此可以将过氧化钠用作供氧剂。
这项作业能够增强学生对钠的氧化物以及其他物质性质、用途的了解,促使学生做到学以致用。
4.回顾课堂学习过程,总结研究物质的一般方法。
核心素养下的化学教学要注重培养学生的学习能力,让学生对如何学习形成正确的认识。这项开放性作业的实施,能让学生自主总结有效的化学学习方法,积累学习经验。
能力提升作业:这部分作业面向学习能力较好、学有余力的学生,学生可以选择性地完成作业。
(1)过氧化钠基本上可以和所有常见气体、非金属氧化物进行反应,包括一氧化碳、二氧化碳等。根据学习经验,写出过氧化钠和二氧化硫、三氧化硫反应的方程式,并用双线桥指出化合价的变化。通过分析新写出来的反应式,可以发现当非金属元素处于什么价态时,氧化物和二氧化碳的反应会有氧气生成?根据得到的新结论,分析过氧化钠和五氧化二氮的反应方程式。
(2)使用网络、书籍等方式展开更多的调查,了解过氧化钠、氧化钠的更多生活应用价值。
在学生完成作业后,教师可以组织展示活动,让学生分享自己的课后自主学习收获。在这个过程中,教师鼓励学生大胆分享自己的问题解决思路,并对学生进行全面的观察,了解学生在认知上的不足,对学生进行针对性的引导。
六、实施过程评价,贯彻生活思想
在生活化思想的指导下,教师要注重实施对学生的过程性评价,客观指出学生在成长中获得的进步、存在的不足,为学生核心素养的提升创造更好的环境。
在“钠的氧化物”教学中,教师可以从以下角度实施对学生的评价:
1.学生是否可以结合“吹气生火”“滴水生火”两个实验来分析过氧化钠的性质。
2.学生是否能积极参与到学习任务的探索中,主动发表自己的看法,具有良好的学习态度。
3.学生是否能够在观察、对比、实验等活动中,总结过氧化钠和氧化钠的性质,了解两者性质之间的差异和相同点。
4.学生是否能够结合氧化钠、过氧化钠的性质解决生活中的一些实际问题,形成学以致用的意识。
5.学生是否能将新旧知识关联在一起,运用过去学到的氧化还原等知识展开对新知识的推理分析。
6.学生是否具备了良好的问题解决能力,可以根据实际生活中的问题,选择适合的化学知识,以感受到化学知识学习的意义。
在教学中,教师对学生进行全面的观察,从以上角度实现对学生的科学评价。在评价过程中,教师应基于生活化的育人思想,关注学生之间的差异性,客观看待部分学生当前的不足,给学生创造开放的成长空间。此外,在教师评价的同时,鼓励学生展开自评,增强学生的反思意识,使学生掌握更有效的学习方法。
在高中化学教学中使用生活化教学法,能够提升学生学习化学的兴趣,并提升学生的知识迁移能力,从而实现对学生核心素养的有效培养。教师要明确生活化情境的创设原则,实施多元化的生活教学策略,为学生的深度学习创造良好的环境。在生活化教学中,教师要尊重学生的主体性,激励学生运用生活经验展开大胆探索,提升学生的化学学习能力。
(作者单位:甘肃省兰州新区舟曲中学)
编辑:赵文静