高中化學物質用途總結范文

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高中化學物質用途總結

篇1

關鍵詞:新課程;元素化合物;教學策略

文章編號:1008-0546(2013)04-046-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

高中化學新課程元素化合物部分的內容與以前的教材相比發生了以下變化:在組織線索上,突破了傳統的物質中心模式,不再按照“元素族”組織內容,而是以突出“元素”為核心來學習;在研究思路上,不再追求從結構、性質、存在、制法、用途等方面全面系統地研究物質,而是將物質性質的學習融入到解決具體的社會問題和生活現象當中;在教育功能上,原來重點掌握物質性質的具體知識,現在不但要求掌握物質性質,同時還要學會研究物質性質的方法與思路,樹立與之相關的情感態度與價值觀。面對新課程的變化,必需調整教學策略,才能充分發揮元素化合物知識的教育教學功能。

一、抓住元素化合物知識的核心內容進行教學,落實元素觀、分類觀和轉化觀

化學基本觀念,是學生通過化學學習所獲得的對化學的總觀性的認識。它是在具體化學知識的基礎上通過不斷地概括提煉而形成的,對學生終生學習和發展都起重要作用的、概括化的、上位的認識觀念[1]。

新課程關于元素化合物知識的研究線索突出元素觀和分類觀,即圍繞某一種元素,學習含有該元素的主要物質的核心性質,以及該元素不同物質之間的轉化關系。在學習物質的性質時,主要按照物質的類屬來研究,而不是遵循傳統的“結構、性質、存在和用途”線索。

這就要求教師在教學中,首先幫助學生能夠樹立元素的觀念,知道自然界的林林總總的物質都是由元素組成的;其次樹立分類觀,如知道元素有金屬元素和非金屬元素,化合物有氧化物、氫化物、酸、堿、鹽等,同類物質具有相似的性質,不同類的物質性質不同;再次形成轉化觀,轉化充分體現物質性質,是元素化合物的核心問題。要讓學生從不同角度認識物質的轉化,如相同價態之間的轉化,不同價態之間的氧化還原轉化等。

二、注意把握知識的深度和廣度,樹立整體意識,循序漸進地開展教學

由于化學新課程的課程結構發生了改變,課程內容的組織也發生了變化,整個中學化學課程分為三個連續的、不斷深化發展的階段:第一階段是入門性的啟蒙教育(義務教育化學),第二階段是共同的全面發展(必修課程模塊),第三階段是個性化的深入和提高(選修課程模塊)。這三個階段都以全面提高學生的科學素養為宗旨選擇和確定課程內容,各部分之間既有一定的連續性,又有明顯的層次性,構成一個由具體到一般、由簡單到復雜、前后一脈相承的完整的課程體系。這種層次性不僅表現為知識內容不斷深化和提高,也表現為過程與方法、情感態度與價值觀內容的進一步發展。

例如,對生命活動具有重要意義的有機化合物部分內容的選擇就充分體現了這一特點。義務教育化學課程在主題二“身邊的化學物質”中指出“列舉生活中一些常見的有機物,認識有機物對人類生活的重要性[2]”,只要求簡單了解糖類、蛋白質和油脂對生命健康的重要意義;高中化學必修課程則要求學生“知道糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質,并認識其在日常生活中的應用”,從組成和性質方面進行了豐富、發展和深化;到了高中選修化學,要求學生“認識糖類的組成和性質特點,說出氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質,了解蛋白質的組成、結構和性質等[3]”。從組成、結構、性質和用途等各方面做了全面深化與提高,從面形成了相對完整的知識體系。

教師要想順利地有針對地進行教學,頭腦中要有三個階段的清醒認識,要清楚學生在義務教育階段、必修階段和選修階段分別要學習的具體內容和程度,要樹立整體意識,循序漸進地引領學生不斷豐富和完善知識體系,而不能不顧學生實際,從高一就直接瞄準高考,“一竿子插到底”地實施教學。

三、重視實驗教學,為元素化合物知識的牢固掌握提供事實依據

傳統的高中化學教材(全日制普通高級中學教科書第一冊和第二冊,人民教育出版社,2002年)元素化合物知識的編排思路是:在學習典型的金屬族“堿金屬”和典型非金屬族“鹵素”的基礎上,上升到理論“元素周期律”,然后利用周期律指導其它各元素族的學習。高中化學新課程元素化合物知識(無機物部分)都編排在了必修1,在必修2中才開始學習元素周期律。(普通高中課程標準實驗教科書,化學1和化學2,人民教育出版社,2007年)。新的課程結構弱化了元素族的觀念,關于物質性質的學習不能從周期律出發推斷物質的性質,而是“根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究,了解鈉、鋁、鐵、銅和氯、氮、硫、硅及其重要化合物的主要性質。[4]”

教材組織結構的變化要求我們改變傳統的“一般理論到個別物質”演繹式的教學思路,而是充分利用實驗,為學生提供具體的事實材料,經過一定的感官刺激和心理體驗,思考分析產生這些現象的原因,從個別材料中總結出一般規律。

這也體現了新課程倡導學習方式多樣化的理念。通過學生親自操作實驗或教師演示實驗,讓學生感受到豐富多彩的實驗現象,經歷探究物質性質的過程,學生的印象才會深刻,記憶才能久遠。筆者記得讀高中時,鋁熱反應及方程式的書寫是一個重點和難點,但同學們一直掌握得很好,原因得益于這個反應非常明顯的實驗現象和化學老師當時激動自豪、手舞足蹈的神情。

四、創設恰當的問題情景,促進知識建構

傳統元素化合物知識的教學是去情景化的,直接介紹物質的組成、結構、性質和用途等,導致學生認為化學枯燥、難學、易忘,同時學生在應用物質性質知識解決和分析實際問題的能力較差,形成高分低能的現象。

當代建構主義學習理論認為:知識是具有情景性的,知識是在情景中通過對話與合作產生的;只有在情景中呈現的知識,才能激發學習者的認知需要,幫助和促進學生的意義建構,提高學習效率。

在化學教學中,教師要依據學生的特點和需要,對元素化合物的教學內容進行藝術性的加工設計,積極開發和有效運用各種教學資源,為教學活動的開展創設特定的場景和氛圍,激發學生進入學習和活動的狀態,讓學生在分析問題和解決問題的過程中完成知識的建構。

五、為學生設計以探究為中心的多樣化學習活動,經歷探究過程

新課程元素化合物知識的教學目標體現在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度的和諧統一。學生不僅要掌握知識的結論,還要經歷對化學物質及其變化進行探究的過程,在探究的過程中建構核心的化學觀念,掌握基本的實驗方法和實驗技能,同時激起學習化學的興趣,養成求真務實、勇于創新、積極實踐的科學態度[5]。

可見,在新課程背景下的化學教學要改變傳統的精講多練、死記硬背、題海戰術的教學方式,元素化合物知識的教學是師生之間、生生之間交流互動、共同發展的過程,教師要向學生提供充分的從事化學活動的機會,以多樣化的探究活動呈現教材內容,引導學生在做中學、學中思、思中憶,通過回憶、聯想、觀察、討論、合作、探究、練習、總結等多種探究活動來實現知識的內化、能力的鍛煉、情感的培育。化學課堂教學的過程也就是引導學生研究材料、進行探究、形成認識、領悟方法、習得能力、體驗情感的過程。

六、關注與化學相關的生產、生活及社會熱點問題,滲透STS理念

“從生活走進化學,從化學走向社會”是化學新課程的重要理念之一。元素化合物知識與今天社會生活中的能源、環境、糧食、生命的進化等熱點問題有著密切的聯系。所以在教學中應重視從學生已有的生活經驗出發,聯系社會生活實際,關注學生經常接觸的與化學有關的問題,積極開發利用校內外各種課程資源,合理整合教學內容,滲透STS的教育思想。培養學生學以致用的意識和能力,養成學生關心社會和生活實際的積極態度,增強學生的社會責任感,發展學生的創新精神和實踐能力。

七、及時梳理教學內容,促進知識結構的形成

以前的教材關于元素化合物知識的編排是以族為中心,周期表上典型的幾族元素都要學習,每一族都是找出一個代表物,系統學習代表物的物理性質、化學性質、結構、存在形式、用途等,然后學習該族元素性質的遞變規律。大多數教師早已習慣了這樣的研究思路。

化學新課程是以元素為核心的,而不是以“族”為核心的,元素化合物知識體系的處理和組織跟原來的教材相比,系統性和結構性都有所變化。這就要求教師要認識新的知識體系,建立更符合學生認知規律的知識系統。

在每一個主題單元完成之后,教師幫助學生將教材內容按照一定的線索進行歸類、整理,使零散、孤立的知識變為彼此間相互聯系的整體,形成一個系統化、結構化的知識網絡結構。例如以同一元素不同價態的相互轉化為線索,也可抓住不同物質性質的某些相似性或不同點加以對比,還可按物質結構、性質、存在形式、制取方法、用途之間因果關系加以總結等。

另外,教師除了要向學生呈現結構化的知識內容外,也要引導學生學會及時歸納、整理的方法和習慣。

參考文獻

[1] 畢華林,亓英麗.高中化學新課程教學論[M].北京:高等教育出版社,2005:46-47

[2] 肖川,鄒海龍,明海.義務教育化學課程標準(2011年版)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2012:172

[3] 化學課程標準研制組.普通高中化學課程標準(實驗)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2004:273

篇2

關鍵詞:案例分析;高中化學有效課堂;建設

所謂有效課堂,是指教師通過課堂教學活動提高學生的學習水平,使課堂更高效。為了提高課堂有效性,教師在不斷探索和實踐中,引入了包括案例分析法在內的不少方法。案例分析法通過具體案例分析,吸引學生的興趣;案例分析法通過具體案例分析,發揮學生的主體地位;案例分析法通過具體案例分析,營造有效的課堂氛圍。下面以高中化學為例,就基于案例分析的高中有效課堂建設做具體分析。

一、基于案例分析的高中有效課堂要激發學生興趣

高中化學課堂上的案例要能激發學生興趣,不是隨便舉幾個案例就可以了。只有激發了學生興趣,學生才能從案例中聯系到所學化學知識;只有激發了學生興趣,學生才能從案例中汲取化學精華;只有激發了學生興趣,學生才能從案例中思考化學學習方法。

比如:學習《豐富多彩的化學物質》這一章內容時,教師可以用案例引出這一堂課的學習內容,在引入新課時讓學生產生興趣,進而帶著興趣學完整章內容。例如,教師可以從生活中常見的物質入手:同學們吃的零食的包裝袋中經常有一個小紙袋,上面寫著“干燥劑”,那“干燥劑”的主要成分是什么呢?該成分屬于哪種類別的物質?是否可以長期持續地做干燥劑呢?通過這個例子引發學生的學習興趣,讓學生進行探索;潔凈的空氣、食鹽水、浮有冰塊的水、純凈的鹽酸,這些物質哪些是混合物,哪些是純凈物,這個問題通過學生的常識就可以知道;90克水相當于多少摩爾水,學生對“克”已經非常熟悉了,由克引出“摩爾”這個概念,容易激發學生的興趣,提高課堂學習效率。

二、基于案例分析的高中有效課堂要以學生為課堂主體

高中化學課堂上的案例要以學生為課堂主體,提高學生的課堂參與性,這樣才能起到案例分析的效果。只有以學生為主體,學生才能積極思考教師提出的案例;只有以學生為主體,學生才能融入教師的案例中;只有以學生為主體,學生才能通過案例提高化學水平。

比如:學習《含硅礦物與信息材料》這單元內容時,教師可以通過案例分析發揮學生的主體作用,讓學生真正參與到課堂中。教師可以讓學生討論生活中哪些物質存在硅這種元素,讓學生踴躍發言,學生可能會想到石英坩堝、手表、馬桶等,發揮學生的想象力;教師還可以讓學生輪流說出硅的用途,類似成語接龍,硅的用途其實非常廣泛,這種案例在生活中也很多,硅是良好的半導體材料,可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件,與信息材料緊密相關;教師也可以給學生幾個有關硅的知識的選項,讓學生判斷對錯,例如,二氧化硅溶于水;二氧化硅通入水玻璃可以得到硅酸等。

三、基于案例分析的高中有效課堂要營造有效課堂氛圍

高中化學課堂上的案例要能營造有效的課堂氛圍,讓學生在活躍的課堂氛圍中學習,學生才能在快樂中學習。只有營造有效的課堂氛圍,學生才能在探索案例的過程中快樂地學習化學知識;只有營造有效的課堂氛圍,學生才能抓住案例中的關鍵點提取課本上的化學知識;只有營造有效的課堂氛圍,學生才能在理解案例的基礎上掌握化學知識。

比如:在學習《太陽能、生物質能和氫能的利用》這一節內容時,教師可以播放一段環境污染的視頻,問學生聯想到了什么,肯定會有學生想到利用太陽能等無污染的資源提高經濟水平;教師還可以舉一些利用太陽能、生物智能、風能的例子,例如風力發電、太陽能發電;教師也可以把太陽能、風能的優點以PPT的形式展示給學生。

四、基于案例分析的高中有效課堂要激發學生的創新意識

高中化學課堂上的案例要能激發學生的創新意識,逐漸培養學生分析案例的能力。只有激發學生的創新意識,學生才能在學習案例的過程中積累經驗;只有激發學生的創新意識,學生才能在學習案例的過程中找到正確的學習方法;只有激發學生的創新意識,學生才能把化學知識應用在實際生活中。

比如:學習《化學反應速率與反應限度》這一節內容時,教師可以把同一個化學反應在不同的溫度下進行,讓學生觀察反應速率;教師還可以聯系其他方面的速率,例如一輛汽車行駛速率的決定性因素是汽車的性能,影響因素是天氣、路況等,那化學反應速率的決定性因素和影響因素又是什么,讓學生充分發揮創新能力;我們平時吃的食物都有保質期,原因是什么,讓學生自己思考。

以上內容主要從四方面介紹了基于案例分析的高中有效課堂建設,其中激發學生的興趣是案例分析的前提;以學生為主體是案例分析的過程;營造有效課堂氛圍是案例分析的效果;激發學生的創新意識是案例分析的目標。教師要在實踐中不斷探索、不斷總結、不斷研究,進而不斷提高課堂有效性,提高學生的化學成績,培養學生的化學思維,激發學生的創新能力。

篇3

關鍵詞:元素;化合物;高中化學;教學方法

一、元素及化合物在高中化學中的地位和存在的問題

元素化合物的內容在高中化學知識體系中占有很大的比重。高中化學必修一教材一共4個章節,其中有兩個章節都是在專門講述元素單質及化合物的相應內容。這部分內容除自身的內容特點之外,與化學其他理論和知識體系也聯系十分密切,是一切化學理論實現的基礎。同時,元素化合物的內容也是高考試題中的重點和難點。很多試題以元素化合物知識為載體,涉及元素化合物組成、結構、性質、變化與制備等方方面面。尤其是以元素化合物性質、變化為主的實驗試題,更是頻頻出現。然而,元素化合物部分的內容龐雜瑣碎,涉及的化學現象和反應方程式較多,容易使學生在學習的過程中難以全面掌握而有所遺漏。尤其在高一第一學期的學習過程中,由于涉及的化學理論還比較少,所以很容易將這部分理論知識孤立開來,不成體系。久而久之,容易使學生對化學學習產生挫敗感而影響接下來的學習。因此,要探索一套行之有效的授課思路和學習方法,幫助學生又快又好地學好元素化合物的相應內容。

二、分析問題,從知識特點入手

(1)依據課程標準準確劃定教學內容。《化學課程標準》中明確指出,學習常見的化學物質時,要了解它們在生產、生活和化學科學研究中的作用,正確認識科學、技術、與社會的相互關系,能運用所學知識解釋生產、生活中的化學現象,解決與化學有關的一些實際問題,初步樹立社會可持續發展的思想。學好元素化合物知識的首要任務就是要準確劃定教學內容的深度與廣度,不要過多拓展。元素化合物知識多而瑣碎,除了教材與課標要求的內容之外,還有很多更深入復雜的知識點。但考試的時候,多以信息題的形式延伸,完全可以依靠已有的理論和知識來解決未知的內容。因此,要引導學生掌握最基礎的理論內容,學會由此及彼,并掌握此類問題的答題方法與技巧,做到以不變應萬變。

(2)注重實驗在本部分學習中的重要性。化學是一門以實驗為基礎的學科。在元素化合物這部分知識的學習過程中,實驗更是重中之重。首先,合理運用實驗,幫助學生對元素化合物知識進行記憶和掌握。明確直觀的實驗現象,能幫助學生把復雜瑣碎的元素基礎知識理論從枯燥繁雜的數值方程式記憶,上升為生動有趣的實驗現象和內容。這樣的記憶,既深刻又不容易與其他內容相混淆,既能從理論來推導實驗,又能用實踐來印證理論,幫助學生固化知識點。其次,生動而有趣的實驗,能夠很好地激發學生的學習興趣。興趣,可以說是最好的老師。例如,在鐵元素及化合物性質內容講解的過程中,可將實驗設計為小魔術。以二價鐵三價鐵的相互轉化及與KSCN顯色等實驗內容為基礎,將“水”變成“血”,還可將“血”變成“水”。現象明確,印象深刻,幫助學生深入挖掘內在的理論基礎,使各知識點不再孤立開來,變得生動形象。最后,豐富的實驗內容,可以激發學生的創新意識,培養學生探究能力。化學教育的根本不是要讓學生去學,而是去用。以元素化合物為基礎的實驗內容,能很好地培養學生實驗的動手操作能力,并從中受到啟發。熟練而巧妙地運用好元素化合物部分內容的相應實驗,往往起到事半功倍的作用。

(3)注意知識的系統性。元素化合物知識點龐雜,包括各種元素單質及化合物的理化性質、常見反應、實驗現象及特殊表象。除此之外,元素化合物內容也與高中教材中其他章節的知識點有著密切聯系。因此,認真梳理每一種元素及化合物的知識點以及與其他理論之間的聯系,才能夠全面準確有效地學好此部分的內容。研究表明,學生在元素化合物方面學習存在的問題有:不能熟練運用合適的方法來記憶元素化合物知識,物質性質容易混淆,反應方程式記不住、不會寫;不能熟練運用理論指導元素化合物的學習,不能從多種角度來建立聯系點,歸納總結知識使知識更加系統化。因此,老師要引導學生建立記憶元素化合物知識的針對性策略,引導學生自我建立學習元素化合物的科學思維模式,培養學生能力。

(4)抓共性,找規律,抓特性。元素化合物方面的知識點既有聯系又有區別,因此只要牢牢把握好其中的共性,就可以大大減少學習時間,提高學習效率。例如,二氧化碳和二氧化硫,兩者分別屬于碳族和氧族常見的化合物,相同點是都屬于酸性氧化物,因此,在某些化學反應中可以對比練習著記憶。例如,兩者與誰都能直接生成相應的含氧酸且產物不穩定,易分解,并且兩者都能夠與澄清石灰水反應,現象是先渾濁,后澄清。有如此多的相同點,就可以引發學生思考如何區分鑒別兩種氣體,從而找出兩種氣體各自的特性,使知識豐滿起來。

(5)密切聯系社會,聯系生活。化學來源于生活,學好化學并正確熟練應用化學,同樣也能服務于生活。元素化合物內容可以說是化學研究的基礎,本身就與生產生活密切相關。教材中章節的設置,也以生活化的語言進行課題的引入,使學生產生濃厚的興趣。如:“用途廣泛的金屬材料”“富集在海水中的元素――氯”等。硫和氮的氧化物一節,也是以空氣質量日報的三項指標為引子,引出常見的硫和氮的氧化物及它們的生活來源和危害。因此,這部分內容的學習,一定要引導學生密切聯系生產生活實際。

總之,元素化合物是高中化學學習的重要組成部分。教師要在教學過程中,做到知識點準確,幫助學生形成直觀好記的知識體系,聯系生活配以直觀的教學實驗,不斷滲透學科思想培養學生思考總結探究的能力,才能形成高效課堂,讓學生在掌握知識的同時也掌握學習的方法與能力。

參考文獻:

[1]教育部.普通高中化學課程標準[S].北京:人民教育出版社,

2003.

[2]張華.高考化學規律巧用[M].北京:中國青年出版社,2007.

[3]陳琦,劉儒德.當代教育心理學[M].北京:北京師范大學出版社,

1997.

[4]王冬明.問題解決教學模式在化學新課程中的運用[J].湖北師

篇4

【關鍵詞】新課程 化學 單元整體教學設計

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889(2014)03B-0064-02

中學化學新課程以全面提高學生的科學素養為宗旨,提出三維一體的課程目標,倡導以“探究為核心”的多樣化教學及學習方式。但在現實教學中,如果在一節課中實施多種教學方式,學生會不會因眼花繚亂而無法適應?要進行“以探究為核心的多樣化教學”,時間上能保障嗎?這樣又能否全面達成三維目標?實際上,以單一課時為單位進行三維目標教學設計,教師普遍反映時間不夠,一個單元講授完能達成預設單元整體教學目標的較少,學生也普遍表示難以接受或收效不高。主要表現為:在學習本節課時聽懂了,而學完整章或一冊書后,卻發現自己對本章知識沒能上升到一個整體認識的高度,且知識的提取和靈活運用能力很低。新課程背景下如何有效整合運用各種教學方式,全面達成三維目標,提升學生的綜合素養,同時兼顧課堂時間的有限性,是教師經常探討而又迫切需要研究的一個問題。

一、單元整體教學設計的實踐意義

北京師范大學王磊教授在提到什么是新課程背景下的高水平教學時,提到“要從課時教學設計到單元整體教學設計”。而所謂的單元整體教學設計即針對一個教學單元,從整冊書的教學要求及單元的整體性出發,對本單元教學內容的整合、教學方法的選擇、教學時間的安排、教學過程的設計、教學效果的評價等進行科學、嚴密、規范的設計。實踐證明,單元整體教學設計有助于實現“在合理的時間以最有意義的方式學習最有價值的內容”。

(一)優化教學設計。單元整體教學設計思想指導我們從更高的角度來審視和分析教材,有利于改變傳統教學中把教材當做“圣經”,教學活動范圍窄、形式單一的現狀,為我們規劃和設計教學活動提供更為廣闊的空間,更可避免一些不必要的重復。

(二)有效緩解教學目標多元化,教學方式、方法多樣化與單一課時時限之間的矛盾。通過實踐,一線教師已逐漸認識到實施單元整體教學設計不僅能較好實現不拘一格的教法和課型的優化組合,更能促成各種教學方式的優點最大化,從而更好地達成單元教學目標,提高學生學習興趣。

(三)提高課堂實效,學生學得開心,教師教得輕松。在各類評教中,專家紛紛提到,一些優質課之所以顯得“大氣”,收效好,遵循單元整體教學設計思想正是其重要因素之一。實踐也證明單元整體教學設計能更好地體現科學方法(如探究)的價值及意義,同時也能使學生更輕松地把握單元知識結構,自主建構思維方法。

(四)提升教師教學整合能力和學生的知識提取及運用能力。單元整體教學設計要求教師在進行教學設計時應全面地整合教材,連貫地理解目標,瞻前顧后把握好知識內容的有序性,以此提高其教學元認知能力。同時,學生也能夠在教師的指引下,自主建構單元知識脈絡,提升認識層次,自主形成富有個性的信息提取線,方便靈活應用。

二、單元整體教學設計的一般過程

新課程背景下的教學要求教師根據教學目標合理安排教學內容、重新組合教材;注重知識前后間的聯系,重視規律的講解;注重思維的訓練,重視學生認知方法的提高。基于單元整體教學設計思想,通過實踐我們總結并構建了如下“三個維度,六個步驟”的教學設計方案,其模式如圖1所示。

圖1 “三個維度,六個步驟”的教學設計方案

在此基礎上,針對人教版《化學必修1》第二章――化學物質及其變化,我們進行了單元整體教學設計,其主要內容如下:

(一) 單元整體教學目標。具體見表1。

表1 單元整體教學目標表

(二)單元教學總路線。內容主線:分類方法―應用一:化學物質的分類―應用二:化學反應的分類。教學主線:自主構建分類標準―分類訓練―以類別為單位學習性質及應用。

(三) 課時計劃安排。具體參見表2。

表2 課時計劃安排表

(四)細化課時內容,優化教學設計。將內容優化成七個課時講授,具體如下。

第一課時: 創設情境使學生感受分類的標準和分類的好處―引導學生嘗試并體驗不同的分類方法或標準對已認識事物及其變化進行分類―感悟分類法是學習和研究化學物質及其變化的一種行之有效、簡單易行的方法―常用的、具體的分類法舉例―實踐活動加深對分類法的認識―構建物之間的相互聯系。

學案主要內容:(1)物質的分類:常見物質分類標準有哪些;回憶初中物質的分類標準及分類示意圖。(2)化合物的分類:依據物質的組成及性質分類;依據在水溶液或熔融狀態下本身能否導電分類。(3)回顧初中所學知識,完成表3。(4)課堂練習:選擇你熟悉的化學物質,制作一張交叉分類圖,并與前后桌交流。(5)課后練習:為石油加工的產物或用途做一張樹狀分類圖。

表3 物質的類別、性質、方程式

第二課時:物質的分類應用一:分散系的分類―液態分散系的分類―實驗探究―膠體的主要性質。

第三課時:回顧酸、堿、鹽在水溶液中的電離情況―演示實驗2-1、學生實驗2-3―討論、推導離子反應的本質和離子互換反應發生的條件―得出離子方程式定義和意義―引導學生回憶并記憶難溶物、揮發性物質等。

第四課時:小組匯報離子方程式書寫步驟及注意事項―師生共同小結―PPT展示已搜集好的各類關于離子方程式書寫的練習題,開展競賽活動―小結。

第五課時:列舉幾個化學方程式,分析其中是否有元素化合價發生變化―化學反應另一個分類標準:反應前后是否有元素化合價發生改變―氧化還原反應和非氧化還原反應―刨根揭底―本質分類標準:是否有電子轉移―制作“四種基本反應類型與氧化還原反應”的交叉分類示意圖―辨析判斷訓練。

第六課時:(1)物質分類新視角:氧化劑和還原劑。(2)學習從氧化還原角度研究物質的一般方法。建構研究物質的一般思路:寫出化學式―找出核心元素―標出化合價―預測性質―設計實驗驗證―觀察現象―得出結論,具體見表4。

表4 研究物質的一般思路

物質 (化學式) 中心元素化合價 性質預測 檢驗試劑 (化學式) 實驗現象 結論 (方程式)

第七課時:擬列本章知識脈絡―學生構建知識間的意義練習―習題訓練―引導提升。

(五)預設評估要求,檢查、反饋。單元測試卷;學生的課堂回答;單元知識脈絡梳理;學生學習感悟;教師教學感悟及收獲。

實踐證明,踐行單元整體教學設計雖然在一定程度上增加了教師的工作量和組織教學的困難,但其對學生綜合素質的培養卻是任何單一課時教學設計所無法比擬的。此外,在基于單元整體教學設計的課堂教學中,學生“投入主動,學的輕松”,有助于實現“寓教于樂”的理想教學效果。

【參考文獻】

[1]R M加涅.教學設計原理 (第五版)[M].上海:華東師范大學出版社, 2007

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準 (實驗)[M].北京:人民教育出版社, 2003

[3]中華人民共和國教育部.高中化學新課標教材 (必修1)[M].北京:人民教育出版社, 2007

[4]呂彩玲.關于“單元整體教學設計”的嘗試與思考[J].化學教學,2008 (11)

篇5

關鍵詞:元素化學教學;知識結構化;模型建構

文章編號:1005C6629(2016)10C0021C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1 問題的提出

元素化學,是指元素的單質及其常見化合物的組成、結構、主要物理及化學性質、制備、用途和存在的描述性知識,是高中化學的基本知識構成。元素化學為化學其他板塊知識如基本概念、基本理論、實驗和計算等的學習,提供豐富的感性素材。唐有祺院士提出“化學家的工作,主要是耕耘元素周期系”[1],可以作為對元素化學重要性最精辟的注解。

在高中化學的整個學習過程中,學生必然會遇到許多困難。元素化學的學習是學生遇到的主要障礙之一。元素化學的學習困難主要來自以下三個方面:首先是元素化學知識的“本體”困難。高中元素化學知識有幾個顯著特點:“繁”――所學元素種類多(課程標準要求的元素有10種,教材實際涉及到的則更多),較繁雜;“亂”――每種典型元素的常見代表物涉及到的化學反應多,易混亂;“難”――物質發生化學反應的情形復雜、類型多,難記憶;“雜”――每種元素的代表物包含的知識層次多,易混雜。其次是元素化學知識的“應用”困難。元素化學是中學化學其他所有板塊知識的載體,知識應用非常廣泛,可以與化學所有板塊的知識融合起來,考查學生的化學學科素養。具體表現在:①與氧化還原反應理論相融合考查;②與物質結構、元素周期律、周期表理論相融合考查;③與電解質溶液、離子反應理論相融合考查;④與化學實驗知識相融合考查;⑤與化學計算相結合考查[2]。第三是其他因素帶來的困難。如高中階段對學生的學習能力、學習習慣、學習方法等提出了較高的要求,高中起始年級的學生一時較難適應。因此,對高中元素化學的教學應把握好課程標準,立足能力培養,理解、用好教材,重新建構元素化學學習的新視角。

2 高中元素化學教學的“三線三視角”

高中化學在知識的深廣度、學習能力要求和學習方法上都提出了更高的要求,即對學生的化學學科素養要求更高。誠如許多學生所言,高中元素化學知識與初中相比較,確實給人以繁、亂、雜、難之感,成了許多學生高中化學學習的障礙。為了破除這種學習障礙,使元素化學知識結構化是一種行之有效的學習途徑,是幫助學生自主建構知識系統,實現知識轉化為素養的重要環節。

“如何教”,是教師設計課堂教學策略必須重點考慮的問題。教師應考慮教學內容、教學思路、教學方法和教學手段等有助于實現既定教學目標的最佳教學方式。認知心理學認為,只有組織有序的知識才能在一定的刺激下被激活,在需要應用時才能成功地提取[3]。幫助學生建立知識結構化,是中學化學教學的重要任務之一。知識結構化是指把所學的知識劃分為不同的部分或歸入某種更大的范疇,在頭腦中組織起來,形成知識組塊,進而形成良好的知識結構[4]。因此,研究如何讓學生學會和掌握知識結構化的方法,則是化學教師研究的重要課題。結合教學實踐,就有效幫助學生形成結構化元素化學知識的“三線三視角”做一簡要闡述。

2.1 建構元素化學的“三線”結構

元素化學知識的“三線”是指“知識線”、“方法線”和“價值線”,見圖1所示。

為了教學方便,可以把知識線、方法線和價值線稱為“大三線”,而將知識線中的元素線、價態線和物質線稱為“小三線”。

2.1.1 知識線

(1)“元素線”――以某種具體元素為線索建構

學習完某種元素時,最基本的要求是讓學生知道該元素的單質和常見的化合物有哪些,由此逐步豐富學生對物質世界的認識,形成該元素的“元素線”。教學中要有意識逐步培養學生遵循物質分類的思維規律,按照一定的物質類別順序,能夠有序、熟練地寫出該元素常見單質和化合物的化學式,畫出該元素的“元素線”。如硫元素的一種“元素線”,見圖2所示。

世界上的所有物質都是由元素組成的,這是化學科學的一個基本觀念。“元素線”強調從“元素中心”的視角、用分類觀整體性認識物質。通過建構“元素線”,使學生更好地認識物質與元素的關系,更好地了解元素在自然界中可以游離態或化合態存在,因此物質有單質與化合物之分。

(2)“價態線”――以“中心元素”的化合價變化為線索建構

在“元素線”的基礎上,按照所學中心元素化合價的變化規律,以化合價升高或降低的順序排列含該價態的物質,即得到該元素的“價態線”。如硫元素的一種“價態線”,見圖3所示。

元素的“價態線”并不是物質間實際轉化的關系線,它是以核心元素的化合價變化為線索,讓學生熟知該元素常見的化合價及每種價態對應的物質,建立起元素化合價與物質的對應關系。建構“價態線”的目的,是幫助學生養成從元素化合價變化的視角分析、判斷該價態下的元素,其化合價能升或降的思維習慣,進而分析該價態下對應的具體物質可能具有的氧化還原性,以及它們之間的轉化規律。

(3)“物質線”――以某種元素的常見物為線索建構

如果說“元素線”和“價態線”是從橫向建構知識線,那么,“物質線”則是對知識線的縱向建構。“物質線”是在“元素線”和“價態線”的基礎上,以某種具體代表物為建構對象,內容涵蓋該物質主要知識結構的一種思維線索。“物質線”的主要內容有:物質的組成、結構、性質、制備、應用、存在和保存等(可根據具體物質刪減涵蓋內容),見圖4所示。

“物質線”是學習某種具體物質時的縱向思維模型,是元素化學最重要的知識構成和知識基點之一,因此也是教學中應著力培養學生進行自主建構的內容之一。

2.1.2 方法線

“方法線”的建構目標主要是,在元素化學知識的學習過程中,讓學生歸納出物質結構與性質的學習方法及化學反應的學習方法。以魯科版高中《化學2》教材為例,在第1章“原子結構與元素周期律”中,通過學習原子結構、元素周期律和周期表等知識,將元素的性質與原子結構密切聯系起來,從中發現和掌握物質化學性質的變化規律,進而從本質上認識元素性質存在共性與遞變性的原因。

由此可以看出,“方法線”實際上是一條“暗線”,隱藏在每種物質的結構和性質的學習過程中,并隨著學習物質種類的增加而不斷得到強化。例如,“分類比較、類比遷移”的方法在元素化學的學習中有著廣泛的應用。在學習完CO2的性質后,讓學生總結出酸性氧化物的通性,進而推出后面所學SO2的性質;通過比較CO2和SO2中C和S的化合價,應用氧化還原反應的理論知識,可以分析得出它們具有的氧化性或還原性。由此不難看出,對于物質通性的學習都可以采用此法。如總結出酸的通性、堿的通性、金屬單質的通性、非金屬單質的通性等進行遷移應用。這樣,通過運用聯想、遷移的方法去認識同類物質的共性,從中發現規律,可以逐步克服對物質化學性質學習的畏難心理。

“方法線”中另一條隱含的線索是化學反應的“規律線”。規律是事物之間內在的必然聯系。物質之間的轉化及其發生的化學反應是有規律的,而規律是可以被發現和掌握的。理解和掌握了化學反應之間的規律,就能避免學生因死記硬背而產生對化學方程式恐懼、混亂、亂用、誤用等問題。在化學反應的諸多規律中,中學階段與學生關系最為密切的反應規律主要有:復分解反應、置換反應、氧化還原反應和離子反應等四類反應類型(類型之間可能會有交叉,但不影響研究)。在具體教學中,通過大量實例分析、歸納這四類反應的反應特點和反應規律,引導學生逐步熟練掌握四類化學反應的規律,對于學生從本質上突破化學方程式和離子方程式的書寫大有裨益。

2.1.3 價值線

價值線則從情感態度與價值觀的教育目標出發,加深學生對常見元素及其化合物學習意義的認識,深刻體會元素化學對促進社會進步和提高人類生活質量方面的重要影響,理解科學、技術與社會的相互作用,形成科學的價值觀和實事求是的科學態度,提升合作精神、激發創新潛能、提高實踐能力。

2.2 建構物質化學性質學習的“三視角”

在元素化學的學習中,掌握物質性質尤其是化學性質,無疑是最重要的。物質的化學性質復雜多變,這也折射出物質世界的復雜性和多樣性。學習物質化學性質知識時,倘若能使知識結構化,則有利于學生形成有效的思維模型,養成良好的思維習慣[4]。從教學實踐觀察,分類比較、遷移應用的方法是使知識結構化的有效方法之一。

“三視角”的建構對象為物質的化學性質。在學習某種物質的化學性質時,采用分類與比較的思維方法,引導學生從“物質的類屬通性、氧化還原性和特性”三個視角進行歸納總結,培養學生自主建構該物質化學性質的知識結構圖,見圖5所示。

在運用“三視角”進行學習的過程中,必須緊密結合元素化學“三線”中的“方法線”的物質結構與性質的規律和化學反應的規律,自覺運用“方法線”中的有關規律進行分析、判斷和理解有關化學反應的特征,這樣才能對物質的化學性質達到深刻理解和記憶。如利用元素周期律,加深理解和掌握同周期或同主族元素形成的物質化學性質的相似性和遞變性;利用氧化還原反應、離子反應等規律進行分析、判斷和深刻理解物質的各種化學反應特征,最終達到熟練掌握和應用物質化學性質的目的。

在具體學習某種物質的化學性質時,先從組成和結構特點讓學生分析、確定該物質的類屬,進而按照該類屬得出其可能具有的化學通性;繼而再讓學生從元素化合價可能升降的角度,分析得出該物質可能具有的氧化性或還原性;最后研究該物質是否具有其他的特殊性質。例如,鋁在一定條件下能與非金屬單質、酸(氧化性酸和非氧化性酸)、強堿、鹽溶液、某些金屬氧化物反應,是一種化學性質較復雜、涉及化學反應較多的金屬單質,學生對此非常懼怕。教學中,教師講解后讓學生采用“三視角”法,自主分析、建構鋁的化學性質結構圖,收到了比較好的教學效果,見圖6所示。

需要說明的是,這里所提出的化學性質“三視角”,只是分析物質化學性質的三個角度,并不是劃分物質化學性質的三個絕對類別。例如,金屬的通性又常表現為金屬的還原性,鐵、鋁常溫下遇濃硫酸、濃硝酸發生鈍化,既體現了鐵、鋁的還原性,也可以認為是鐵、鋁的化學特性。因此,除物質的通性外,其他性質的歸類可根據學生個人的學習情況做一些個性化的調整。另外,從教學實踐中發現,由于初中所接觸的化學物質種類較少,學生難以形成物質的類屬通性,而熟練掌握物質的類屬通性無疑是非常重要的。因此,在高中元素化學的學習過程中,教師要舍得花時間、通過多種方式(作業、比賽、板報、作品展覽等)讓學生逐步了解和完善各類物質化學通性的建構,掌握了單質、酸、堿、鹽、氧化物等各類物質的化學通性,就為元素化學的學習打下了堅實的基礎。

3 結語

教學實踐表明,在高中元素化學的學習中,學生常常存在許多困難。將元素化學知識結構化,可以有效幫助學生突破學習難點,提升學習能力和學習品質,在教學中還有許多問題值得探索。教師只有了解學生的學習情況,才能有針對性地進行教學研究,解決學生的實際困難。經過幾年來的教學實踐探索,立足于知識結構化和思維模型建構的元素化學教學的“三線三視角”,對于培養學生歸納、整合知識的能力和創新能力,提升學生思維品質都有一定的促進作用。

參考文獻:

[1]宋心琦.課程標準高中化學(必修)元素化學教學之我見[J].化學教學,2012,(3):3~7.

[2]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003:8.

[3][4]王曉艷.中學化學知識結構和策略研究[D].濟南:山東師范大學碩士學位論文,2010:7.

[5]鄭長龍.化學課程與教學論[M].長春:東北師范大學出版社,2005:126,131.

篇6

一、Na2CO3與NaHCO3的常見鑒別方法及其缺點

關于Na2CO3與NaHCO3的鑒別,主要是根據二者化學性質上的差異來進行,常見的方法有:

1.用可溶性鈣鹽溶液(如CaCl2溶液)來鑒別,原理:

CaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + CaCO3(Ca2++CO32-=CaCO3)

2.用可溶性鋇鹽溶液(如BaCl2溶液)來鑒別,原理:

BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3(Ba2++CO32- =BaCO3)

方法1與方法2可以說在反應原理上是類似的,都是根據復分解反應能得到沉淀來進行鑒別。但這兩個方法“可能存在”的缺點是:

在NaHCO3溶液中有HCO3-H++CO32-和HCO3-+H2OH2CO3+OH-兩個電離平衡的存在,碳酸是二元弱酸,存在二級電離,二級電離常數Ka1=4.30×10-7、Ka2= 5.61×10-11。在NaHCO3溶液中:

c(H+)=(Ka1Ka2)1/2=(4.30×10-7×5.61×10-11)1/2= 4.91×10-9mol/L

根據HCO3-的電離平衡:HCO3- H++CO32-,得:

c(CO32-)=Ka2×c(HCO3-)/c(H+) =1.14×10-2?c(HCO3-) -----(1)

根據難溶物的溶度積與溶度積規則,可以算出往NaHCO3溶液中滴入CaCl2或BaCl2溶液會不會出現渾濁現象。以CaCl2溶液為例:

KSP(CaCO3)=8.7×10-9,如要用CaCl2溶液對Na2CO3和NaHCO3溶液進行鑒別,必須符合以下條件,c(Ca2+)與NaHCO3溶液中的c(CO32-)的乘積:

c(Ca2+)c(CO32-)<8.7×10-9---------------(2)

根據上面的(1)(2)兩式可得:

當c(HCO3-)c(Ca2+)<7.63×10-7時,溶液中才不會出現渾濁。

(KSP(BaCO3) = 8.1×10-9,c(HCO3-)c(Ba2+) < 7.10×10-7時,溶液中才不會出現渾濁。)

從上面的計算可以看出,只有當c(HCO3-)或c(Ca2+)都比較小的時候才不會出現沉淀。而一般情況NaHCO3溶液和CaCl2溶液(或BaCl2溶液)都不可能被稀釋到如此低的程度,所以NaHCO3溶液中的c(CO32-)與c(Ca2+) [或者c(Ba2+)]的乘積會遠遠大于該物質的溶度積常數。也就是說一般情況下往NaHCO3溶液中滴入CaCl2溶液(或BaCl2溶液)也會出現渾濁現象,也可能出現白色沉淀。所以從這個理論上講,一般情況下并不能用CaCl2溶液(或BaCl2溶液)來鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液。

3.如左圖,分別取少許固體樣品,加熱。加熱后產生氣體,且該氣體使澄清的石灰水變渾濁,則樣品為NaHCO3;沒有明顯現象的是Na2CO3。

原理:2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O

CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O

這個方法在理論是完全可行的,但存在比較大的缺點:需要加熱,操作不方便,浪費時間,也浪費能源。如果兩者都已經是溶液的情況下,此方法也不適合。

4.分別取少許樣品(如是固體樣品,先取樣溶解得到其溶液)于試管,逐滴滴加稀鹽酸。馬上產生氣泡的是NaHCO3;剛開始沒有明顯現象,一段時間后產生氣泡的是Na2CO3;

這個方法能成功的要點:樣品濃度不能太稀(最好配成飽和溶液),鹽酸濃度不能太大。是一個比較理解的鑒別方法。

以上幾種方法是中學化學中用來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的一般方法。在一般情況下,我們都認為他們是正確的,而不詳細去推敲它們內在的“不合理”。中學化學還是以“定性”為主的化學,所以上述這些方法,在中學化學中,一般不從“定量”上來對它們進行否定。

二、通過反應的熱效應,用鹽酸鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉

1.通過反應的熱效應,用鹽酸鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的可行性

碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸的反應其本質是離子反應。

碳酸鈉與鹽酸反應:CO32-+H+=HCO3-

HCO3-+H+=CO2+H2O

碳酸氫鈉與鹽酸反應:HCO3-+H+=CO2+H2O

查物化手冊可知,上述相關離子(或物質)的標準摩爾生焓如下:

離子(分子) CO32-(aq) H+(aq) HCO3-(aq) CO2(g) H2O(l)

ΔHf(KJ•mol-1) -677.14 0 -691.99 -393.509 -285.830

根據各物質的標準摩爾生成焓,可以分別計算出上述兩反應的焓變。

(1)碳酸鈉與鹽酸反應:

CO32-(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq) ΔH=-14.85KJ?mol-1

HCO3- (aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)ΔH= 12.651KJ?mol-1

總反應焓變:ΔH=-14.85KJ?mol-1+12.651KJ?mol-1= -2.199KJ?mol-1

(2)碳酸氫鈉與鹽酸反應:

HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)ΔH= 12.651KJ?mol-1

從計算結果可以看出:碳酸鈉與鹽酸反應過程是放熱的,而碳酸氫鈉與鹽酸反應過程是吸熱的。因此我們可以通過它們反應過程中的熱效應的不同,把碳酸鈉和碳酸氫鈉鑒別出來。

2.通過實際實驗進行論證。

(1)實驗1,等體積等物質的量濃度的鹽酸與等體積碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液反應情況:

Na2CO3 HCl 起始溫度 反應過程最高溫度

濃度 體積 濃度 體積

1moL/L 50mL 2moL/L 60mL 21℃ 22.5℃

0.75moL/L 50mL 2moL/L 60mL 21℃ 22.1℃

0.5moL/L 50mL 2moL/L 60mL 21℃ 22℃

NaHCO3 HCl 起始溫度 反應過程最低溫度

濃度 體積 濃度 體積

1moL/L 50mL 2moL/L 30mL 21℃ 20.9℃

0.75moL/L 50mL 2moL/L 30mL 21.1℃ 20.8℃

0.5moL/L 50mL 2moL/L 30mL 21.4℃ 21.1℃

(2)實驗2.不同濃度的鹽酸與碳酸鈉和碳酸氫鈉固體反應情況:

HCl濃度

(mol/L) NaHCO3 Na2CO3

起始溫度(℃) 反應過程

最低溫度(℃) 起始溫度(℃) 反應過程

最高溫度(℃)

0.1 26.2 25.8 27 29

0.5 26 25.1 26 29

1.0 25.8 24.5 25.8 29

2.0 25.8 23.8 25.8 30

3.0 25.8 23 25.8 32

(3)實驗3.盲試:用未知濃度的鹽酸鑒別固態的碳酸鈉和碳酸氫鈉。

步驟:分別取少量樣品于試管,再往試管內分別滴入適量未知濃度稀鹽酸

現象與結論:兩根試管中都產生氣泡,其中有一根試管外壁發熱,試管內的固體樣品是碳酸鈉;另一根試管外壁發涼。試管內的固體樣品是碳酸氫鈉。

三、總結

篇7

下面結合自己的教學實踐談點體會.

一、深刻領會新課程的教學理念

傳統的高中化學課程元素化合物教學一般只從結構決定性質、性質決定用途這一種方法進行指導,而新課程元素化合物教學強調從氧化還原理論、物質分類以及類比遷移等角度進行,有利于形成學生的發散性思維,激發創造性.同時,新課程也注重對過程、方法的總結和遷移,有利于學生舉一反三.

新課程還引導學生從綜合的觀點去學習和認識有關的物質,通過對物質性質的學習加深對環境和社會生活問題的理解和認識,并做出思考和決策,使學生體會到所學知識的價值,有利于激發學生的學習興趣, 提高學生的科學素養.

例如,在講“金屬及其化合物”時,首先從金屬在自然界中的存在設疑,通過“思考與交流”歸納初中學過的金屬的部分化學性質,進而又研究了金屬的其他化學性質,這樣不僅使學生的知識得到升華,而且認識也得到提高.對于金屬的重要化合物主要采用分析對比和歸納整合的科學探究模式,使學生親身體驗了科學的探究過程,為他們科學學習方法的形成起到了潛移默化的作用.最后,結合生產生活實際引出合金的應用,并通過“思考與交流”和“實踐活動”,進行金屬材料的選用及鋁制飲料罐的回收利用的討論,反映出了化學與社會、環境、個人生活實際的廣泛聯系,體現了元素化合物與自然界和社會生活的密切聯系,貫徹了STS的教育的觀點.

二、認真鉆研新教材,靈活運用教學方法

1.做好實驗,充分發揮實驗的功能

化學是一門實驗學科,實驗教學不僅有利于激發學生興趣,更有利于開發學生的思維.所以,化學實驗應該成為學生發現問題、解決問題的有效手段之一.在化學教學中,教師要充分利用實驗過程中出現的現象或結果激勵學生進行深入的思考.學生能夠獨立地發現問題,提出問題,是其進行獨立深入思考的結果,而問題提得好,或者說問題提到點子上,正是學生思考有深度的表現.教師可以通過一個實驗方案的設計、一個實驗現象的描述、一個實驗結論的得出,培養學生的探究能力、合作能力以及表達能力.

2.善用教材,挖掘教材欄目的作用

除了在教學內容的編排、教學要求、教材的趣味性、引導學生創新精神等方面與舊教材不同之外,新教材還設有大量的圖片以及“思考與交流”、“學與問”、“科學探究”、“科學史話”、“科學視野”、“資料卡片”、“實踐活動”“整理與歸納”等豐富的學習欄目,這意味著學生的學習活動不再是被動地接受,而是主動參與,不僅要求掌握知識,還要求學生學會學習,學會思考,學會研究.

新課程改變了學生傳統的以聽為主,被動接受的狀況,改變了教師過分依賴系統講授和題海訓練,學生過分依賴死記硬背的簡單學習方式,讓學生進行合作、交流、自主探究等多種學習活動.一方面教材讓學生透過聯系質疑、活動探究、觀察思考、交流研討等學習活動建構知識內容,另一方面使學生“經歷對化學物質及其變化進行探究的過程,進一步理解科學探究的意義,學習科學探究的基本方法,提高科學探究的能力”,從而“具有較強的問題意識,能夠發現和提出有探究價值的化學問題,敢于質疑,勤于思索,逐步形成獨立思考的能力,善于與人合作,具有團隊精神”.這些欄目的設置,體現了課程的理念,蘊涵著教與學的方法,有助于教師駕馭教學過程.

3.利用新教材,不斷更新教學手段

元素及其化合物內容充分體現了“通過實驗學化學”,“通過實踐活動開展科學探究”的思路,這要求教師在使用好現有教材的基礎上,充分利用各種教學資源和媒體資源,加強不斷學習和研究,采用科學合理的方法和策略,與時俱進,不斷更新教學手段.

篇8

化學教學中存在的問題

學生的學習興趣消減 化學與其他科目不同,它富有極強的科學性。很多知識點,學生只有通過實驗才能掌握得更加扎實,但實際課堂并非如此。很多教師過于看重考試成績,把大部分的注意力放在理論知識的講授與習題的解惑上,對實驗教學并不重視。這樣的課堂,比較枯燥無味,學生必然失去學習興趣。

學生的主體性和自主學習無法落到實處 在傳統的教學過程中,知識的獲取,往往是通過教師的講授來完成的,而知識的內化是通過學生的課后練習來實現的。教師忽略了學生的認知感受,學生失去了以主人翁的身份參加教學的機會,變成課堂中的配角和接受知識的工具。這樣的課堂,“教師中心”現象嚴重,學生失去了自主學習的空間。

學生缺乏合作交流 高密度的課堂,使得教師留給學生自主掌控的時間不多。師生之間、生生之間的交流與合作的機會缺乏。學生很少提出自己的問題,也很少對他人的結論提出質疑,交流“淡漠化”傾向嚴重。

翻轉課堂概述

翻轉課堂是相對于傳統課堂而衍生出來的一種新型的教學模式。相對于傳統課堂而言,它的“翻轉”實質上是對傳統的課堂教學理念的翻轉。其顯著特點是課堂教學的形式和時空的“顛倒”,將課堂內外相互顛倒融合,極大地提高了學生在學習中的主體性和自主性。

翻轉課堂的內涵是教師的輔導和學生的自主學習相結合。首先教師可以將教學內容錄制成視頻,上傳至QQ或校園網FTP,學生對教師本人拍攝制作的視頻充滿好奇。學生爭相下載視頻,點擊觀看,讓隨時隨地、自定步調的學習成為可能。這樣的模式有利于夯實基礎,提升興趣,有效預防學困生的出現,同時也為學生提供了相對獨立的自主學習的空間。

教師的主體任務不再是講授,而是在課前設計和制作教學視頻及相關的文檔資料,并針對學生課前自主學習遇到的困難和疑惑,提煉出需要探討的核心問題,同時在課堂中進行有針對性的輔導和答疑。翻轉課堂,讓課堂時間更為寬裕,教師就有更多的時間關注全體學生,進一步調整教學策略,協助學生學習。這是對傳統教學模式的一種挑戰,也是對教師的鍛煉和提升。

學生的主體任務不再是被動地接受知識,而是在互聯網開放的平臺上自主地參與到學習中來,學生主體性和本位性得到充分彰顯。學生借助于教師制作的教學視頻和開放的網絡資源,通過自主學習,完成知識的初步建構。課堂則成為他們探究問題、討論合作、內化知識的場所。

翻轉課堂理念下的教學設計

翻轉課堂理念下的教學設計分為課前、課中和課后任務,如下圖所示。“碳酸鈉的性質與應用”的教學設計思路是將碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質、用途等識記的部分在課前任務中完成,并在課前通過觀看視頻初步了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質差異,課前自主學習任務單的完成情況直接決定課中任務各環節的內容、時間和比重。課堂中學生先在教師的組織下就核心疑難問題展開探討,完成知識的建構,再通過合作交流,實驗探究等方式進行知識拓展。課后,通過再次觀看視頻和完成課后練習,進一步鞏固碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質。

學習內容分析 本教學內容是蘇教版《化學1》教材專題2“從海水中獲得的化學物質”中第二單元“鈉、鎂及其化合物”的第二課時。鈉的化合物是本單元的重點之一,通過鈉的化合物的學習,可以加深鞏固鈉的知識,并為后續元素化合物和離子反應的學習奠定基礎。本堂課所涉及的碳酸鈉和碳酸氫鈉與日常生活息息相關,因此學好本節內容有重要的實際意義。

學習目標分析 ①知識與技能:探究認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質,初步體會它們性質的差異;知道碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產、生活中的用途;了解侯氏制堿法。②過程與方法:通過經歷實驗探究和問題討論的過程,掌握鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法,初步形成推理、綜合歸納的能力;通過課前觀看視頻、完成自主學習任務單以及課中合作學習、成果交流、反饋評價等多種形式的學習活動,提升自主學習能力。③情感態度與價值觀:激發學生的求知欲望和自主學習的期望,培養學生認真細致和嚴謹求實的科學態度,激發學生的愛國熱情及學習興趣。④重點:碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質及鑒別。⑤難點:碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別。

學習者特征分析 學生已經學習了物質的分類與轉化、物質研究的基本實驗方法、化學實驗的基本操作、氧化還原反應的基本原理等知識,具備了自主設計實驗來完成簡單的探究任務的能力。但常規教學方式下,學生往往被動學習,自主學習能力比較薄弱。班級學生人數眾多,但合作交流的意識欠缺,需要加強小組活動的合作性評價,讓更多的學生參與到討論中來。

學習任務分析 學習任務主要分為課前任務、課中任務、課后任務。課前任務設計:①下載文檔《蘇氏三姐妹》和視頻《小蘇打生活常識》,依據課本相關內容和文檔資料介紹,整理碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質、俗名以及用途,并完成自主學習任務單。②觀看教師自制的實驗視頻,結合物質的分類知識,比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質差異,總結歸納二者的化學性質,并完成自主學習任務單。③觀看視頻《制堿工業先驅――侯德榜》,對我國化工專家侯德榜先生發明的侯氏制堿法發表不少于200字的評論。④反復觀看視頻資料后仍不能解決的問題,可以在QQ群展開討論,并完成相關習題。⑤附加任務(選做):學生在生活和學習中,有使用過碳酸鈉或碳酸氫鈉經歷的,歡迎在QQ群中分享。

課中任務設計:第一環節是答疑解惑,知識建構。教師根據學生自主學習任務單的答題情況和學生的疑問,梳理出需要核心探討的問題,由淺入深,層層遞進,各個擊破,最終完成知識的建構與內化。第二環節是作業探討,合作交流。發放關于碳酸鈉和碳酸氫鈉性質的練習,學生先獨立完成,后小組討論,遇到小組不能解決的問題請外組同學協助或者由教師講解。第三環節是實驗探究,知識鞏固。核心探討:“碳酸氫鈉是烘焙糕點所用發酵粉的主要成分之一,但由于其外觀與食鹽相似,易被混用,你可以用哪些方法簡單地區分碳酸氫鈉與食鹽?”請各小組設計并記錄鑒別碳酸氫鈉與食鹽的實驗方案,完成后每個小組派代表對其他小組的方案做出評價,最后各小組完善實驗方案,并最終通過實驗來驗證方案的科學性和可行性。第四環節是課堂小結。各小組對碳酸鈉和碳酸氫銨的性質及用途、對實驗探究中遇到的問題和解決方案、對如何積極主動參與小組合作等問題做出討論與小結,教師給出最終評價。

課后任務設計:翻轉課堂相較于傳統課堂而言,不僅僅是顛倒,更是融合,因此,課后的復習鞏固非常關鍵。學生可以再次依賴課前的視頻資料,并結合課中的總結歸納,來完成課后測試,以實現知識的拓展和升華。

課堂評價 課堂評價是課堂不可或缺的一部分。一個良好的評價,不僅能充分肯定學生的閃光點,也可以讓學生發現自身的不足,進而明確自己努力的目標。學習活動的主體是學生,因而課堂評價的側重點應該放在學生的學習活動上,圍繞學生自主學習這一條主線,可以從以下幾個方面進行評價。評價內容:小組各成員課堂表現評價、小組成員間合作性評價、小組合作的成果評價。評價方式:自評、互評、教師評。評價要多用概括性的描述和建議,不按分數給學生排隊,旨在幫助學生正確認識自身在小組學習活動中的重要性和不足之處,增強自主學習的興趣和能力,以期使更多的學生積極主動參與到這種豐富多彩的學習活動中來。

翻轉課堂有很多切實的優點,“學生在學習中能獲得同學和老師的充分支持,遇到困難也能及時得到幫助”“課前學習可以根據自身需求進行”“思考的時間比較充裕”“教學任務落實更加到位,課堂更加有的放矢”。這樣的課堂,必然達到學生對所學知識的有效內化,并提升自主學習能力。

收獲與思考

翻轉課堂的應用將帶給大家耳目一新的感受,充分彰顯了學生的自主學習和課堂的高效性。課堂不再是教師的主場,學生在教師的引領下成為真正的主體。翻轉課堂是對傳統的教學模式的一次改革,必將成為深受師生歡迎的新型而高效的課堂。

翻轉課堂作為一個新興事物,它的發展與壯大需要時間和過程。以應試為目的教育現狀下,教師依然比較接受傳統的教學方式,因為這樣的方式知識落實得更快、更直接;再則在翻轉課堂的課前知識獲取階段,教師需要準備大量的各種形式的教學資源,并對資源進行整理、篩剪及補充,在課堂上又要求教師有良好的掌控和組織能力,這無疑對教師提出了更高的要求。因此,參與實施翻轉課堂的教師人數并不多。

篇9

關鍵詞:金屬鎂;性質;提取;海水

文章編號:1008-0546(2013)12-0067-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.028

一、教學設計分析

本節內容選自蘇教版高中化學必修1專題2第二單元,包括鎂的提取和應用、鎂的性質兩部分內容,本設計將鎂的性質貫穿于鎂的提取及應用中。本節內容在教材中的篇幅雖然比較短,但是與生產生活緊密聯系,值得從工業價值中挖掘其對人類文明的發展意義;但作為高中階段典型的金屬制備方法更值得去關注其中的學科觀念和學科知識。

該單元位于“從海水中獲得的化學物質”章節,意在從海水中以化合態普遍存在的豐富元素中轉化出有用的單質或其它化合物,第一單元中已經從非金屬及其化合物的角度了解了海水中提取的氯、溴、碘等鹵素及其化合物,而本單元則需要從金屬及其化合物角度考慮鎂的提取;學生在第一單元學到電解飽和食鹽水制取氯氣的方法,對于本單元鎂提取的原理補充了新的角度,同時海水中提取溴和碘的富集思路可以類比遷移到鎂的提取;當然氧化還原反應、離子反應作為理論基礎,需要在鎂提取的過程分析中應用。對于高一學生來說,他們的思維從經驗型邏輯思維逐步向抽象思維轉化,但對本節內容滲透的變化觀不易體會和建構,需要教師的引導。不過我們不準備局限在海水作為提取鎂的原料,而是以更加開闊的視野去關注鎂元素的轉化。其實學生對鎂單質的性質并不陌生,在初三就已經知道鎂與氧氣、酸的化學反應,并且和鐵可以類比;但是鎂作為比鐵更為活潑的金屬,是否可以遷移煉鐵的反應呢?我想這就是學生普遍存在的前概念,應該在教學中防止學生在此進行錯誤的遷移。在選擇不同原理和原料時,通過類比討論有利于學生認識到物質轉變的多樣化途徑,也有利于體驗科學為本、經濟節約的化學應用觀念。

在此設計中,我們呈現出鎂元素存在于不同形態的物質中,學生可以體驗物質的多樣性;剖析鎂的提取原理時,從不同角度了解高價態鎂到單質鎂的變化,逐步建構變化觀。當學生把關注轉化關系內化為一種思想,把從價態和物質類別變化的角度認識物質和反應內化為一種思想和方法時,學生就找到了高中階段學習元素化合物的一般方法[1]。在鎂的真正提取過程中,結合實際技術應用,綜合考慮原料選擇和除雜問題,提升學生全面思考問題的能力的同時,讓他們了解化工生產流程,體會化學知識對開發自然資源的重要作用。

另外,本設計還試圖融入化學史和科技新聞。回顧化學史有利于培養科學思維方式,體驗科學家的智慧和魅力;而分析、評價科技新聞則有利于引領學生學以致用,將化學視角投向化學知識對于社會的應用價值,也體現化學學習與時俱進的發展性。

二、教學目標

[知識與技能]

1. 通過探索海水中鎂提取的一般步驟,掌握從海水中提取鎂的一般步驟和原理。

2.了解鎂在日常生產生活中的應用。

3.通過以氧化還原反應分析制取鎂的原理,學生了解制備單質鎂的原理。

[過程與方法]

1.通過類比方法剖析從海水中提取鎂的一般步驟和原理,了解從自然界中獲得物質的途徑,感受化學的魅力。

[情感、態度與價值觀]

1.以鎂的工業制取為載體,了解化學與社會、生活、生產的密切聯系,建構化學價值觀。

2.從具體的物質反應學習入手,逐步建構多樣的化學變化觀念。

三、教學過程

第一階段:基于學生已有經驗認識鎂在自然界的存在及用途。

[提出問題]談談你們對鎂有哪些認識?

[學生活動]暢所欲言,表述已有學習中對鎂的了解。

[情景素材]全球直接利用海水作為工業冷卻水總量每年約6000億立方米左右,替代了大量淡水資源,海水淡化后排出的濃海水又是質優的化學資源,全世界每年從海洋中提取鎂及氧化鎂260多萬噸,到2015年全國的海水淡化規模將達到每天220萬~260萬立方米,若將副產的濃海水資源的80%加以利用,250萬噸鎂鹽材料,科學家估算,海水當中的氧化鎂至少夠全世界消耗30萬年。

[情景提問]

1. 以上這些數據能說明什么?

2. 人類社會在4000多年前就已經進入了銅器時代,在2000多年前進入了鐵器時代,為什么再近200年人們才發現鎂呢?

3. 金屬鎂單質有什么用?

[學生活動]討論

[情景素材]據英國《經濟學人》報道,日前有歐美科學家正在拓寬他們的新能源思維,將目光鎖定在一種此前從未被關注的物質之上——金屬鎂,認為它有可能成為新能源的一種替代品。而美國加州理工大學的安德魯·肯德勒則另辟蹊徑,利用鎂燃料和液體反應生成氫氣,后者可作為燃料電池的能源,反應生成的氧化鎂則是一種相對無害的物質。

(設計意圖:將情境和問題拋給學生思考和討論,引領他們在關注自然界中不同形態的鎂時,自己意識到制取鎂的意義,激發學習本課的熱情)

[過渡]自然界中鎂多以化合態存在,如何才能制取單質鎂呢?

第二階段:氧化還原反應規律的運用—探究從鎂的化合態中提取游離態鎂的原理及可能的途徑。[5]

[情景素材]追尋歷史

1. 1808年,英國人戴維使鉀蒸汽通過熱的白鎂氧(即氧化鎂)并用汞提取被還原的鎂。他還用汞做陰極電解了硫酸鎂、苦土(氧化鎂),首先發現了鎂。[2]

2. 1828年,法國科學家布西用金屬鉀熔融無水氯化鎂,第一次得到了真正純的鎂。[3]

[提出問題]從以上提供的信息分析,先人們在制鎂的方法中包含了哪些化學原理?

[學生活動]討論交流

[教師評價]在化學史上,電池的發明為元素的發現提供了便利,一直以來人們最先發現的都是一些比較穩定的物質,比如鐵和銅,活潑金屬的發現則得益于電池的發明,戴維利用電池發現了鎂、鈣、鍶、鋇等活潑金屬,在金屬活動性順序表中,鎂緊隨鈉之后,比較活潑,用活潑性金屬還原比較困難,所以電解法為鎂制備的首選方法。

[提出問題]先人在獲取鎂單質時受到當時條件的限制,不能大規模的生產金屬鎂,那么在科技日新月異的今天,我們可以通過哪些原理方法制取單質鎂?請同學們思考初中時我們見識過哪些制備金屬單質的方法,類比得出制備單質鎂的方法,寫出類比依據。

[討論交流]整理得出如下方法:

[方案1]CuO+H2=Cu+H2O MgO+H2=Mg+H2O

[方案2]CO+Fe2O32Fe+2CO2 CO+MgO=Mg+CO2

[方案3]CuSO4+Fe=FeSO4+Cu MgSO4+2Na=Na2SO4+Mg

[方案4]HgOHg+O2 MgOMg+O2

[教師引導]從以上整理的這些方案中,你覺得得到單質鎂的過程有什么共同的特點?

(設計意圖:采用類比總結,分析四種不同的金屬單質制備方案并分析它們的共性,引領學生從化合物中鎂的常見價態分析轉變成鎂單質的核心思路,在氧化還原反應的應用分析中逐步強化化學變化觀)

[提出問題]方案1,2Na+2H2O=H2+2NaOH,鎂在金屬活動性順序表中僅次于鈉,它們都是活潑性金屬,按照這樣的推理,鎂和水也會反應生成氫氣和氫氧化鎂,這不是與方案1矛盾了嗎?你能說說你是怎么思考的嗎?如何驗證?

[教師實驗]將打磨過的鎂條投入熱水中,滴加2滴酚酞。

[提出問題]類比鈉和水的反應我們知道這種氣泡是氫氣,酚酞變紅是因為有OH-生成,根據推測還應該有氫氧化鎂白色固體產生,實驗卻沒有這樣的現象,這是為什么?

[引導提問]為什么氫氣能還原氧化銅,偏偏不能還原氧化鎂呢?你能從氧化還原的角度解釋嗎?

[情境問題]方案2中CO是常見的還原劑,而且CO和Fe2O3反應原理也是高爐煉鐵的重要原理,如果CO也能夠還原出氧化鎂中的單質鎂,寫出可能的反應方程式。

[新聞鏈接]從民網天津視窗2011年9月30日電:28日22∶00左右,在天津市北辰區雙口鎮線河村,一生產鎂合金的工廠在加工鎂錠時,不慎將鎂引燃,好心的路人想用泡沫滅火劑幫助滅火卻被消防員拒絕。[4]

[資料卡片]泡沫滅火劑工作時產生二氧化碳。

[提出問題]為什么消防員拒絕用泡沫滅火器滅火,難道是二氧化碳可以支持鎂的燃燒?

[演示實驗]在充滿二氧化碳的集氣瓶上蓋上鐵絲網,將鎂條在鐵絲網上戳進集氣瓶中

[提出問題]

1.有什么實驗現象?

2.生成物中除了有氧化鎂,另一種產物是什么?能不能是氧氣?請從元素以及氧化還原的角度分析。

[提出問題]鎂跟二氧化碳的反應與我們的預測相矛盾,如何解釋?

[交流討論]反應都是朝著更加穩定的方向進行的。

[教師講述]在初中我們還接觸過一種還原劑焦炭,氧化鎂和碳的確是可以發生發應的,碳來源很豐富,燃燒還能提供熱量,可是工業上一般不采用這工藝,為什么呢,談談你的看法。

[提出問題]方案3,可以用硫酸鎂溶液和金屬鈉制取鎂嗎?

[教師引導]假設現在把溶液里的水全部蒸發掉,就用硫酸鎂固體和金屬鈉反應,你試想這樣的效果好嗎?有什么方法可以改進?

[教師總結]金屬鈉熔融硫酸鎂制取鎂的方法和科學家布西制取鎂的思路是一樣的,但不能用于大規模工業生產。

[教師講述]方案4是拉瓦錫發現氧氣的經典反應,按理只要給足夠的能量讓鎂和氧分開就行,可單是加熱還是不能提供反應所需要的能量,那我們可以模仿戴維電解氧化鎂。那為什么這種方法仍然不能滿足要求呢?

[學生猜測]可能消耗大量電能,不劃算。

[引導追問]如果真的像同學們猜的那樣,電解氧化鎂需要消耗很多的電能,這又說明什么?

[多媒體呈現]

[提出問題]因為氧化鎂的熔點高,電解消耗電能大,不經濟,那是否可以找熔點較小的物質電解呢,哪個比較合適?

[提出質疑]如果電解熔融MgCl2可以得到金屬鎂和氯氣,可是我們之前就知道鐵和氯氣發生化學反應可以得到三氯化鐵,那生成的鎂和氯氣不就也能繼續反應生成氯化鎂了嗎?

[教師總結]這些方案的共同點都是鎂從高價變到低價,被還原,我們需要從氧化還原的角度去分析它們之間的轉化關系。

(設計意圖:一開始結合人類探索鎂及其變化的歷史,學生總結先人們制取鎂時的探究思想,促進學生形成科學的探究精神和世界觀。通過類比的方式總結出4種不同的制取方案,并從不同角度分析4種制方案的優劣,讓學生意識到物質變化的多途徑,并緊扣從高價態轉化為低價態這一變化的過程,學生體會其中的變化觀,同時也可以增強學生知識遷移能力。)

[過渡]剛剛我們只是探討得出了制備金屬鎂的原理,在實際的生產生活中需求大量的鎂,而自然界又不可能提供如此多的現存的氯化鎂,在工業上是如何大量獲取鎂的呢?

第三階段:現代的生產—引導學生體驗探究海水中提取鎂的思考過程和方法。

[提出問題]1.從元素角度看,哪些物質可以作為生產鎂的原料呢?

2. 海水中有哪些離子,如何才能將鎂離子與他們區分開來?

3.海水中有如此多的離子,而我們只需要Mg2+,有何種方法可以分離出Mg2+呢,需要把雜質逐一除去嗎?

[多媒體呈現]

[提出問題]氫氧化鈣的溶解度小,即使是飽和的氫氧化鈣其濃度仍然很低,沉淀效果不好,如何克服這一問題呢?

[教師引導]學生觀看從海水中提取鎂的流程圖

[提出問題]海水中的鎂離子經過許多變化最終轉變為我們所需要的單質鎂,在這些變化過程中,什么元素一直圍繞在我們的眼前啊?這對我們日后提取其它物質有何指導意義?

[引導提問]課本圖中顯示,以貝殼為原料煅燒生產生石灰最后制得石灰乳,看著是綜合利用了資源,請同學們從貝殼的來源以及成本角度思考,這樣的方式真的經濟嗎?

[資料提供]貝殼來源有限,用在經濟效益更好的其它地方,如制作工藝品;過去用貝殼生產熟石灰是受限于運輸和石灰資源,當前直接購買內地生產的熟石灰成本反而更低。[8]

[提出問題]那么你們在之前有沒有遇到過同樣是以海水為原料來提取的物質?提取時做了哪些事情?

[多媒體呈現]海水中提取碘的流程圖

[提出問題]1.碘在海水當中總儲量很大,為何不直接由海水提取碘,而選用一些海產品呢?

2. 鎂在海水中的濃度為1.28g/L,比碘離子在海水中的濃度大,還需要富集嗎?

[演示實驗]向已準備好的海水中加入氫氧化鈣。

[提出問題]實驗證明,海水中鎂離子的濃度低,直接加入氫氧化鈣沉淀效果不好,那如何富集海水中的鎂呢?海水中會不會也有一些海產品會富集鎂離子呢,就像海帶富集碘一樣?

[提出問題]海水中的MgCl2蒸發濃縮后引入沉淀池生成了Mg(OH)2,再通入鹽酸中和不就又生成了MgCl2嘛,不都是MgCl2嘛,為什么還要經過這么繁瑣的過程呢?

[教師講述]制得的MgCl2蒸發結晶時得到MgCl2·6H2O,再在氯化氫氛圍中加熱晶體就能獲得無水氯化鎂。

[提出問題]電解產生的副產物氯氣怎么處理?

(設計意圖:基于國際科學教育改革的STEM理念關注科學與工程、技術的結合,從原料選取、原理應用、經濟節約、生態環境等各角度引導學生思考鎂提取的實際工藝流程,體現化學知識應用在工藝技術;同時在這部分中讓學生類比已有的知識總結出海水中提取鎂的流程,提高他們知識遷移的能力。)

第四階段:新視野—提取鎂的新工藝

[情景素材]電解法制取鎂耗能巨大,生產1公斤的鎂大約要消耗10公斤的煤,還會排出大量的溫室氣體,科學家們致力于尋求更加有效的方法。日前有歐美科學家正在拓寬他們的新能源思維,將目光鎖定在一種此前從未被關注的物質之上——金屬鎂,認為它有可能成為新能源的一種替代品,鎂的活性非常大,并且蘊含巨大能量。

[提供資料]鎂注射循環:利用高強度太陽能產生激光,以極高的溫度燃燒海水,從中提取出氧化鎂。

[提出問題]1.鎂注射循環法獲得的是氧化鎂,如何實現從氧化鎂到單質鎂的轉變?

2. 這一工藝十全十美嗎?

(設計意圖:介紹提取鎂的最新工藝,既能讓學生體會鎂的不同提取途徑,進一步強化學生的變化觀;同時能拉近學生與現代科技的距離,開闊學生的視野,拓展學生看待學科前沿的視角,以培養學生辯證思維,有利于化學價值觀的建構。)

參考文獻

[1] 北京市第十五中學化學組.基于學科觀念及方法構建的元素化合物單元教學設計與教學實效性研究[J].化學教育,2010,(增刊Ⅱ):342

[2] [3]谷瑩瑩.品味化學課堂教學的“五度”—以蘇教版必修1“鎂的提取及應用”為例[J].中學化學教學參考,2011,(8):8

[4] 張禮聰.“鎂的提取及應用”的對話式教學[J].化學教學,2012,(3):41

[5] 劉革平,龔繼新.化學新課程該如何教—展示課“鎂的提取”的教學評析[J].化學教育,2010,(8):22

篇10

一、教師

在學生的學習生涯中教師扮演著至關重要的角色,教師的有效行為(包括內隱行為和外顯行為)能夠引發學生更多的有效學習行為。因此要培養學生化學有效學習行為,先把自己塑造成一個有效教師。

1.在準備學習階段應做的工作

(1)集體備課,鉆研教材,科學設計教學

備課環節要求教師依據化學課程標準的要求和化學學科的特點,結合學生的具體情況,設計最佳的教學方案,對教學中可能出現的問題做出預測,并努力尋求解決的可行辦法,以保證學生有效學習。但是化學教師的現狀是只要按照課程標準和考試大綱的要求將知識點講到即可,這樣就失去了備課的意義。在現實化學教學中,通常會出現某些演示實驗現象不明顯,成功率低等實際問題,會直接影響學習效果,這就需要教師研究教材、改進并創新實驗及實驗教學。例如,制備氫氧化亞鐵的實驗,如果只用試管和膠頭滴管(如圖1④)來做這個實驗,學生幾乎看不到白色絮狀的氫氧化亞鐵。由于氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化,經過化學教師的不斷嘗試、改進,發現利用其余四種裝置做這個實驗,學生都能清晰地看到氫氧化亞鐵的色狀。可見,學習是無止境的,不光學生要學習,教師更要不斷增進專業技能技巧,為實現有效教學行為做好鋪墊,進而提升學生化學有效學習行為。

(2)明確學習目標,強化教學資源意識

化學學習目標是學生學習化學的導航儀,沒有了化學目標就沒有了方向,就會嚴重影響學生化學學習行為的有效性。而且通過閱讀資料,可以訓練學生的閱讀、提取信息和控制注意力等能力。例如,在教授《化學》必修一“硫和氮的氧化物”之前,可以告知學生下節課要學氧化硫和三氧化硫的相關性質,并且與二氧化碳的性質聯系較為密切。根據所給資料和已有的知識基礎,總結CO2有哪些性質和硫的氧化物的來源及其對環境的污染情況。這樣學生帶著目的去閱讀、學習,有利于提升化學學習行為的有效性。2.在課堂學習階段應做的工作

(1)努力創新教學方式,培養學生的問題意識,激發學生學習的內驅力

教師要擅長創設情境,運用多樣、新穎的教學方式,吸引學生的注意力的同時還能讓學生產生認知沖突,培養學生的問題意識,進而在解決問題的過程中激發學生學習的內驅力。在教學過程中創設情境,即創設教學,主要目的是抓住學生的注意力和培養學生的問題意識。一般來說,通過集中學生的注意力,提高學生自我監控能力,增強學生問題意識,可以提高學生學習行為的有效性。例如,在講到“富集在海水中的元素—氯”時,可以利用氯氣的發現創設情境,吸引學生的注意,引發學生的好奇和疑問,在心理因素的驅動下生成化學有效學習行為。同樣教學方式的多樣性能增強學生學習的內驅力,對學生的注意力和課堂參與有積極的影響,從而提高學生的學習效率。例如支架式教學法,該教學法是在建構主義理論的基礎上建立,也是最近發展區理論在教學中的具體應用,是一種以學生為中心,以培養學生問題解決能力和自主學習能力為目標的教學方法。即教師針對學生的需要,為學生提供逐步的、適當的、有效的線索或提示(支架),讓學生憑借這些支架,逐漸發現和解決學習中的問題,掌握所要學習的知識,提高問題解決能力,以促進學生養成有效學習行為。

(2)發揮實驗的教學功能,引發學生有效學習行為自覺

五顏六色的實驗現象是化學最美的地方,實驗是學生學習化學基本的方式方法。新的課程改革理念要求學生能發現和提出有探究價值的問題,能依據探究目的設計并優化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論。不管哪一層次的學生都對化學實驗很感興趣,因此教師應該帶學生走進化學實驗室,將實驗帶進課堂,這樣能激起學生學習化學的熱情,有利于學生掌握化學知識和實驗技能,促進學生化學學習方式的轉變,也有利于培養學生化學學科核心素養,提高學生化學有效學習行為。例如,講“配制一定物質的量濃度的溶液”時,應該讓學生自己動手做實驗,這樣對于配制過程及在配制過程中哪些操作會造成誤差,學生在頭腦中就會很清晰,效果要比教師用語言描述實驗過程好很多。

3.在課后學習階段應做的工作

(1)設計層次性習題,提高作業的有效性,維持學生化學有效學習行為

作業是學生應用所學知識解決學科具體問題進而鞏固學科知識、提高實踐能力的一種學習方式和有效途徑。化學作業的有效性也會影響學生課后化學有效學習行為。層次性習題就是根據不同學業水平學生認知結構上的差異所設計的適合學生認知特點的,有利于學生發展的習題。層次性習題是有效作業的一種。因此教師根據新學化學知識的特點及不同學生能力水平的差異設計能滿足不同能力水平學生的學習需求有效的層次性習題,有利于維持學生化學有效學習行為。

(2)充分利用網絡平臺,實現師生即時互動,使有效學習行為得以持續

對于學生的作業情況,教師要及時給出評價并反饋給學生,建立在線輔導答疑平臺,方便教師與學生之間、學生與學生之間溝通及時、順暢。有效的教師能根據每一位學生不同的作業情況分別給出恰當的評語,評語不僅包含了對學生學習化學的指導意見,還能讓學生體會到教師的關心和熱情,提升教師在學生心中的可信任度,激發學生學習化學的熱情和信念,強化學生化學有效學習行為。還可以利用平臺讓學生之間進行作業互評,借助學生和學生之間的激勵性評價,督促學生強化有效學習行為,同時有利于學生對后續知識和技能的學習。

二、學生

學生是學習行為的主體,因此要實現學生化學有效學習行為的發生,最不該忽視的就是學生自身的作用。

1.在準備學習階段應完成的功課

(1)激活學習態度,為實現化學有效學習行為做好心理準備

對于學生來說進入化學學習前首要的工作是激活學習態度。而在激活工作中對已有知識技能激活和化學學習動機的激發是尤為重要的。進行化學新知識學習需要學生具備一定的知識技能基礎。學生可以通過下列方法激活已有的相關化學知識技能:在學習新知識前先復述或復習作為學習基礎的化學知識技能;回憶有關的化學知識技能的獲得過程,重溫原先形成化學知識技能的問題解決過程;用跟新、舊課題關聯的新問題來組織有關化學知識技能的回憶和再認,等等。化學學習動機是化學學習的動力,化學學習動機的激發,不但有利于學生傾向于化學學習,還有利于調動學生化學學習行為的主動性、積極性,為發生化學有效學習行為做好準備。激發學生化學學習動機可以從以下幾個方面入手:引起學生對化學學習的興趣;明確化學學習的目的及意義,激發學生化學學習行為的積極性等。

(2)制定有效的學習計劃,指引有效學習行為發生

依據筆者的一線教學經驗和調查數據顯示,大部分學生不會有計劃地進行化學學習,即使有也多數都是依據各類考試進行制定的,并不是依據自身的知識水平,這樣的化學學習計劃往往都是考試前3-5天臨時制定的,效果并不顯著。學生要學會對自己的化學學習情況進行自我診斷,然后根據診斷結果,制定相應的階段性的學習計劃,過了這個階段,再根據實際情況調整學習計劃,使得每一階段的學習計劃變得更為有效。在有效的學習計劃的規范下,使學生收獲好成績同時幫助學生在化學學習過程中生成有效學習行為。

2.在課堂學習階段應完成的功課

勇于參與課堂討論,保持化學學習積極性,引發更多的化學有效學習行為。參與課堂討論包括兩方面,一方面是積極思考并回答教師的問題。教師在新課開始前提的問題,通常是為本節課新知識創設問題情境,幫助學生集中注意力,盡快從思想游離的狀態轉到化學學習上,同時這個問題還能引導學生在已有知識結構中提取出與新課知識相關的內容,方便學生將新舊知識進行重組加工。另一方面是當所學知識和已有認知基礎產生沖突時敢于說出自己的疑問。提出問題的過程是在本身知識基礎上對新知識的重新建構,同時有利于培養自己的問題意識。問題是思考的結果,又是思考的開始。能激發學生的思維活動,使學生主動學習,引發更多的化學有效學習行為。學生要時刻記著自己是課堂的主人,要積極參與化學課堂上的一切活動,勇于發表自己的見解,提高自己化學學習行為的有效性。

3.在課后學習階段應完成的功課

做好新課和習題的概括、總結,在總結中發現問題,在解決問題的過程中維持化學有效學習行為。化學知識技能之間都是相互聯系的,學生應該適時對已學過的內容進行概括、總結,發現它們之間的內在聯系,這樣能使學到的化學知識技能系統化,在自己的認知基礎上形成化學知識網,不僅有利于知識的再現,還能節省學習時間,提高化學學習行為的有效性。概括、總結知識的方式有很多,常用的是圖表,如果條件允許還可以選擇思維導圖,在制圖過程中學生的頭腦在積極思考,這種行為的有效性要比教師總結學生照搬好很多,而且為后期復習提供了一份有自己特點的學習資料。對于習題學生可以將一種類型的題歸結到一起,以便發現這類習題的共性,找到這類習題的巧解方法;還可以準備錯題本,幫助自己發現化學學習中的問題并及時解決,減少無效學習行為的發生。

三、環境

荀子曾說:“蓬生麻中,不扶自直;白沙在涅,與之俱黑。”可見環境對人影響的程度之大。創設適宜的環境能使學生對化學學習本身產生愉悅的情感體驗和積極的行為準備傾向,有助于化學有效學習行為的發生。

1.課前學習環境

創設安靜、民主、充滿愛的家庭氛圍,滿足學生發生化學有效學習行為的需要。按照馬斯洛的需要層次說,只有滿足了學生的缺失需要(生理需要、安全感、愛、自尊),才能引發學生的生長需要(認識和理解的需要、審美的需要、自我實現的需要)。事實上,越能夠滿足學生認知和理解的需要,學生越有更強的動機去學習更多的東西,越能引發更多的化學有效學習行為。目前學生普遍的狀況是自控力較差,學習上需要依賴家長和教師的監督。一個安靜極簡的生活環境有助于學生學習時注意力集中,以便進入積極的學習狀態,生成有效學習行為。除了生活環境,對學生課前化學學習行為影響較多的是家庭成員之間的情感關系,一個民主的、充滿愛的家庭氛圍會對學生的化學學習行為產生積極的影響。

2.課堂學習環境

改變座位排列方式,營造積極的課堂氛圍,引導學生保持化學有效學習行為。課堂座位排列有很多種方式:秧田式、分組模塊、餐桌式、馬蹄式、圓形式。每種方式都有各自的優點和缺點。比如說目前班級采用最多的秧田式,這種排列方式整齊劃一,有利于教師管理課堂、維持紀律和有計劃地傳授知識,充分發揮了教師的控制地位,但卻不利于師生交流互動,也影響后面學生化學學習的積極性;分組模塊有助于增強學生間的互助交流,但是教師不容易監管課堂;馬蹄式的排列有利于師生交流,但只適合小班教學。課堂座位管理模式并沒有優劣之分,只是教師要根據授課方式、授課內容和班級情況,選擇適宜的座位排列方式,這樣能調動學生化學學習積極性,提高教學效果、學習效果,使學生的化學有效學習行為得以發生、維持。例如:講《化學》必修一物質的量的單位—摩爾這部分知識時,可以選秧田式的排列;講物質的量在化學實驗中的應用時,可以根據班級人數選擇馬蹄式或者分組模塊。

3.課后學習環境

創設有利于學生與同伴討論學習的環境,幫助學生維持化學有效學習行為。筆者身邊有一幫很有想法的家長,這些家長發現孩子在家學習時效率特別低,總是坐不住凳子,后來他們商量在課后班租個教室,讓孩子們放學后到課后班上自習,每天派一位家長在教室里看自習,一段時間下來,事實證明他們的選擇是正確的。這個例子充分證明了環境對學生學習行為的影響程度,學習是需要氛圍的。但筆者認為更應該給學生討論問題的時空,問題討論能讓學生積極思考,思維迸發,提升學習行為的有效性。

四、媒介

媒介是學生學習的工具,媒介的選擇影響學生學習行為的有效性。

1.課前學習媒介

選擇自己喜歡的化學智能移動終端,維持化學學習興趣,生成化學有效學習行為。隨著科學技術的不斷發展,我們走進了互聯網+的時代,互聯網對于我們生活學習的影響越來越大,各種各樣的智能移動終端可以滿足不同人的不同需求,這也給高中學生的化學學習帶來了便利。學生自己可以選擇喜歡的化學智能移動終端輔助化學學習,使自己的學習行為更加有效。比如:小猿搜題,這款軟件適用于各個學段各科的學習,主要幫助學生解答那些自己不能獨立解決的問題,而且每次搜索都給出三個與掃描題目最接近的答案及解析;虛擬化學實驗室,是一款專門針對化學實驗開發的軟件,學生可以在這里選擇儀器、藥品等重溫學過的化學實驗,再次體驗化學實驗的奇妙;高考化學,這款軟件為高中學生提供了海量優秀學習視頻,還可以進行專屬訂閱,打造屬于自己的個性學習。學生可以根據自身情況選擇適當的輔助工具,不斷加強對化學基礎知識的熟悉程度,強化自己的化學有效學習行為。

2.課堂學習媒介

充分利用多媒體和模型教具,彌補語言描述的局限,使學生清楚直觀地認識化學物質的結構,便于給學生灌輸結構決定性質,性質決定用途的化學思想,使學生學會利用化學思維解決實際問題,體會學有所用的樂趣,提升學生的自我效能感,增強學生學習化學的動機,引發化學有效學習行為。例如,選修3《物質結構與性質》,這部分選修內容涉及了很多物質的立體結構,對于缺乏立體感的學生來說學習選3時倍感吃勁,因為在他的頭腦中想象不出來空間立體構型,那就會影響學習效果,如果教師能夠使用教具和多媒體將物質的空間構型直接展示給學生,這樣不僅讓學生對這種立體結構有了清楚直觀的認識和理解,還能吸引學生的注意力,使化學有效學習行為不斷持續。

3.課后學習媒介

充分利用化學教科書上的各類資源,選擇適合自己認知水平的教輔資料,鞏固并檢驗自己一天所學的化學知識,保持有效的化學學習行為。化學教科書是教師授課和學生學習最主要的文本材料。不但教師要仔細琢磨化學教科書的資源,特別是教科書上的各個欄目及其價值,尋找恰當的利用角度,充分發揮欄目的作用,學生更要以教科書為依據進行化學學習,特別是課后習題更要高度重視并利用,不但是對本節學習的檢驗,還能帶動學生參與到化學實踐活動中,感受化學學科的社會價值,對化學產生深厚的情感,帶動有效學習行為發生。而且課后習題里經常出現高考題的身影,例如:化學人教版必修1第63頁習題9的A選項對應2013年全國新課標Ⅱ卷選擇題第10題的A選項,人教版選修4第64頁實驗3-5對應2013年全國新課標Ⅱ卷選擇題第10題的D選項。可見對化學教科書上的資源,我們一定要仔細琢磨,充分利用。教輔資料對學生學習化學有很大的輔助作用,選擇一本或兩本符合自己知識水平的課外輔導資料,不但可以鞏固所學知識,還能拓展化學視野和化學思維,便于更多的化學有效學習行為生成。

綜上所述,在有限的學習時間內,使學生生成有效學習行為并得以持續,是衡量教師教學有效性的標準,也是評價學生學習能力的標準。只有有效的學習行為才能實現高效課堂,提高學生的學習效果,增強學生的自我效能感。

(收稿日期:2017-04-15)