許 瑋
(南京市第五中學江蘇南京210000)
談化學課堂教學中的“有效過渡”
許瑋
(南京市第五中學江蘇南京210000)
正如木工要用榫頭才能把部件銜接成美觀實用的家具那樣,化學教師在教學中也需要借助過渡來銜接不同的教學內容,最終通過頗為有效的過渡策略,實現心理學家們指出的“整體大于各部分總和”的功效,最大限度地發揮課堂教學整體功能。
反思教學實踐中存在的問題,筆者認為,有效的課堂教學過渡應注意以下問題:
過渡是教學中鏈接不同教學內容的一個環節,其前提首先必須有助于學生找準新知識的“生長點”,即通過有效過渡,使學生找準將要學習的新知識與前面所學知識之間的連接點,從而將新知識迅速納入已有認知結構,生成新的,良好的認知結構。一方面,只有當學生學習的知識本身就是一個完整而嚴密的結構,知識之間有著深刻的內在聯系與關系時,生成的認知結構才是良性的,才會產生“生成力”或“遷移力”的效能,使學生更好地認知新的知識,從而實現“知識的自主建構”。另一方面,從可行性而言,化學課堂教學內容的內在聯系(結構)十分清晰,多呈現出:(1)有序的線性結構,例如,研究氧化—還原反應從得氧失氧到從化合價變化,再到化學反應中物質間電子轉移,再到化學能與電能的相互轉變等氧化—還原反應的實際應用等概念探究功能的線性結構。又如研究非金屬及其化合物發展演化的線性結構:非金屬單質(S)—氫化物(H2S)—氧化物(SO2,SO3)—含氧酸(H2SO3,H2SO4)—含氧酸鹽(SO32-,SO42-)。(2)均衡的對稱結構。例如氧化劑與還原劑,氧化反應與還原反應,被氧化與被還原,氧化產物與還原產物等等。這一特征為成功實施“有助于學生找準知識的生長點”的有效過渡奠定了豐富的基礎。那么,如何使學生在過渡中找準新的學習內容的“生長點”呢?
一是教師引領學生找準新的學習內容的“生長點”,通過精心的教學設計,引導學生認識新舊知識的關聯性,進而找準“生長點”。二是學生自主感悟新的學習內容的“生長點”,組織、調控學生活動,以實驗、分析、講解等教學活動引領過渡,并在這一過程中使學生自主地感悟新、舊教學內容之間的聯系,進而找準“生長點”。
[案例1]“鹽類水解”教學與“水的電離平衡”、“溶液的pH值”兩部分教學內容之間的過渡教學設計。
[提問](1)寫出下列溶液中電解質的電離方程式,說出溶液中存在哪些微粒
①NaOH溶液②CH3COOH溶液③NaCl溶液④Na2CO3溶液⑤NH4Cl溶液
(2)判斷上述五種溶液的酸堿性,指出溶液中c(H+)和c(OH-)的關系
[學生實驗]用pH試紙測試上述五種溶液的pH值
[設問]為什么有的鹽溶液的酸堿性跟我們的判斷不符?鹽溶液為什么不都呈中性?
[討論]以水的離子積常數和溶液中c(H+)和c(OH-)的關系考慮以下問題
(1)NaOH溶液為什么顯堿性?醋酸溶液為什么顯酸性?它們的電離對水的電離平衡有什么影響?
(2)NaCl溶液為什么顯中性?NaCl電離產生的離子能跟水電離生成的離子反應嗎?對水的電離平衡有無影響?
(3)碳酸鈉和氯化銨溶液的酸堿性跟我們以往經驗判斷的結果不符,原因何在?這些溶質電離產生的離子能跟水電離產生的離子發生反應嗎?對水的電離平衡有什么影響?溶液中還可能存在其他平衡嗎?
鹽溶液pH值測定,溶液中c(H+)和c(OH-)的關系的探討,鹽溶液酸堿性判斷,鹽電離出的陰陽離子與水電離出的H+和OH-的關系的討論,水電離平衡的移動等等。一個個發現在教師的引導下,成為新教學內容的生長點。同時也是在這一過程中,伴隨探究活動的步步深入,學生自主地感覺到鹽溶液的酸堿性與水的電離平衡之間不可分割的內在聯系。
一個過渡的設計要有效,關鍵在于通過它的實施,能夠激起學生對新的學習內容的強烈求知欲。一方面,只有當學生對知識產生濃厚的求知欲,表現出由衷的喜愛時,他們才會最大限度的處于主動激活狀態——以深層次的認知參與到新的教學內容的學習上來,積極動手、動腦、動口。從而在探索新知識的過程中,轉變化學學習方式,真正實現“培養學生的創新精神和實踐能力”的教學目標。另一方面,“化學是在原子分子層面上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學”,蘊涵著豐富的能激發學生強烈的求知欲的教學內容。
那么,如何在過渡中有效地激發學生對新的教學內容的濃厚興趣呢?筆者認為,過渡中引導學生探究頗具挑戰性或吸引力的化學問題、化學案例,不失為一種有效的策略。
(1)從局部入手:過渡時,教師從前后兩個教學內容之間的聯系出發,挖掘二者的矛盾之處,巧妙質疑;或者利用前一教學內容,順水推舟,啟發學生自主發現問題,提出質疑。學生在試圖保持認知平衡的張力驅使下,渴求解答疑問,就會處于一種“心欲求而未得”的狀態之中,對新的學習內容產生認知興趣。
(2)從整體入手:教師從整節課眾多教學內容出發,將它們賦予一個頗具吸引力的化學案例,通過過渡環節,逐步呈現案例,把學生的探究層層引向深入。并在此過程中,令每一次教學內容的轉換顯得情趣盎然,也令學生對新的教學內容的學習充滿向往、對新的教學內容的深入研究躍躍欲試。
[案例2]“烯烴、炔烴”,“苯分子結構”之間的過渡設計:
[投影講解](1)19世紀30年代,歐洲經歷空前的技術革命,煤炭工業蒸蒸日上。
(2)煤焦油造成嚴重污染,要想變廢為寶,必須對煤焦油進行分離提純。
(3)煤焦油臭黑粘稠,化學家們忍受燒烤熏蒸,辛勤工作在爐前。
(4)1825年6月16日,法拉第向倫敦皇家學會報告,發現一種新的碳氫化合物。

[設問]誰能簡單地描述觀察到的現象(包括苯的色、味、態)
[演示實驗]用一支玻璃棒蘸取少量苯,在酒精燈上點燃,觀察現象。
[講解]實驗測得苯的含碳量為92.3%,苯蒸氣的密度為同溫同壓時乙炔氣體密度的3倍,確定苯的分子式。
[提問]誰能寫出分子式為C6H6的一種鏈烴的結構簡式?學生躍躍欲試,寫出多種鏈烴結構,結構中都有兩個叁鍵或者一個叁鍵和兩個雙鍵。如:CH≡C-CH2-
CH2-C≡CH
[設問]以上各式都有雙鍵或叁鍵。能不能設計簡單的實驗,探討苯中是否有典型的雙鍵或叁鍵?

[設問]以上實驗現象說明苯分子中不存在典型的雙鍵和叁鍵,那么苯分子到底有怎樣的結構呢?
[投影講解]“化學建筑師”凱庫勒的主要貢獻:①用現代語言把有機化學定為研究碳化合物的化學。②提出有機化合物中碳的四價理論。③提出有機物的碳鏈學說。④提出苯分子環狀結構理論。
[投影講解]凱庫勒在1866年發表的“關于芳香族化合物的研究”一文中,提出兩個假說:一是苯的六個碳原子形成環狀閉鏈,即平面六角鏈。二是各碳原子之間存在單雙鍵交替形式。
[講解]假說一很快被證實,他的兒子小帕金以實驗證實,苯的一元溴代物只有一種。假說二遇到麻煩。按假說二推知,苯的鄰位二元取代物應有兩種,然而實驗結果并未發現。假說二暴露出缺陷。接著凱庫勒在1872年提出“苯分子中碳原子完全以平衡位置為中心進行振蕩運動,使得相鄰的兩個碳原子之間雙鍵不斷更換位置,交替運動”的修證論點。1935年詹姆斯用X射線衍射法證實了假說一,經修正的論點逐漸被現代化學理論采用。
[設問]如何歸納苯分子的結構知識?
根據前后教學內容之間的關系,教師借助新穎的材料,通過巧妙的質疑,使學生欲答而不能。帶著懸念,帶著迫切要求問題得到解答的心理,學生們一個個都懷著強烈的學習熱情投入到“苯分子結構”的學習之中。
科學而藝術地把握過渡的預設與生成,是有效過渡得以實施的保證。因為,教學過程是師生為實現教學任務和目的,圍繞教學內容共同參與,通過對話、溝通和多種活動產生交互影響,以動態生成的方式推進教學的活動過程。在這一過程中,課堂處于一種流變狀態:教師與學生的心態在變化;知識經驗的積累狀況在變化;課堂的時空也在變化。因此,在教學中必須綜合把握課堂中的各種信息,因學生、情境而變——自然而富有新意的借助教學意外去“生成”新的過渡策略。在科學而藝術地把握過渡的預設與生成的過程中,讓課堂煥發勃勃生機,顯現真正的活力。
[案例3]教學“氯堿工業”片段。
[實驗]用石墨為電極,電解KNO3溶液。[講解]通電一段時間后,在溶液中滴加紫色石蕊試液,兩極附近各顯什么顏色?(目的是復習電解基本原理。學生回答正確,很高興。)
[講解]如果將兩根碳棒抽出,將U型管中的液體攪拌均勻,有何現象產生?學生疑惑,討論激烈——得出正確結論。混合物中出現白色渾濁,為什么?師生都未曾想到!這時教師如果用預設的過渡方式進入氯堿工業的教學,效果就不會理想。隨即教師:
[設問](1)電解食鹽水中,也會出現“白色渾濁物”,其成分是什么?怎樣才能解決?(電解前,食鹽精制方法)(2)工業上如何避免H2和Cl2和NaOH相互接觸而反應。(3)如何用簡單的方法通過NaCl直接制得漂白液NaClO溶液?
科學而藝術的預設和生成過渡策略,在剛學習新內容時就能緊緊地抓住學生的注意力,喚起學生濃厚的學習興趣,促使學生“欲罷不能”的強烈求知欲,激勵學生自覺地分析問題,獲取知識,探求真理,進而提高教學質量。
1008-0546(2011)01-0036-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.017