在課堂教學過程中,教師通過創設情境,使無形的“情”和有形的“境”有效結合在一起,使學生產生企盼、渴知、欲答不能、欲罷不忍的心理狀態,由此激發學生的求知欲,引發學生的積極思維,課堂教學的效益就會大大提高。
1.“舉多反一”,設置矛盾
學生根據自己的理解和歸納,把已學的知識規律化,并用于認識或解決新事物,往往出現一些不符合事實的情況,此時,教師要充分利用和發掘教材以及學生活動中的矛盾因素,把學生置于矛盾氛圍中,使學生產生解決矛盾的迫切需要,從而激起認知沖突,激發學生的探究動機。
案例:向Ca(OH)2溶液中、NaOH溶液中、Ca(ClO)2溶液中、NaAlO2溶液中分別通入少量或過量的CO2氣體,它們反應的化學方程式分別是什么?
學生積極寫出:
a.Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
b.NaOH+CO2=NaHCO3
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
c.Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
d.NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓
師生小結:一般向堿溶液或某些鹽溶液中通入少量的CO2氣體,生成相應的碳酸鹽,而向堿溶液或某些鹽溶液中通入過量的CO2氣體,生成的為相應的碳酸氫鹽。
教師提問:有哪種鹽溶液中通入CO2氣體,它的反應不符合上述規律?
學生可能會模仿寫出:
① 2C6H5ONa+CO2+H2O→2C6H5OH+Na2CO3
② C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3
但實際上①式是錯誤的方程式,因為學生只顧模仿而忽略了C6H5OH和Na2CO3不可共存的知識。
C6H5OH+Na2CO3=C6H5ONa+NaHCO3
實際上有機鹽C6H5ONa溶液中無論通入過量或少量的CO2氣體,其方程式均為:
C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3
2.化學實驗,創設疑問
化學實驗所展示的物質世界的神奇變化與鮮明直觀的化學現象是學生對化學產生興趣的主要源泉。它能有效地提供激起矛盾的新刺激,誘發學生的探究欲望,設置認知沖突。
案例:Na2O2的性質。
實驗一:讓學生向紫色石蕊試液中加入過量過氧化鈉粉末并震蕩。
學生觀察到的現象:溶液顯無色。
學生的認知:紫色石蕊試液遇堿性溶液變藍色,實驗與認知這時發生了沖突,從而產生了強烈的探究欲望。
實驗二:讓學生向紫色石蕊試液中加入適量的過氧化氫并震蕩。
學生觀察到的現象:溶液顯無色。
學生的認知是:過氧化氫有氧化漂白作用,認知與實驗現象相符合。
通過這兩個實驗引導學生討論出以下結論:過氧化鈉與水反應首先是生成氫氧化鈉和過氧化氫,然后過氧化氫在過氧化鈉與水反應放出的熱量下又分解為水和氧氣。學生通過教師設置問題情境和自己的探究,不僅理解了過氧化鈉與水反應的過程,同時也加深了對氧化性物質如硝酸、過氧化氫、過氧化鈉等一般都有氧化漂白作用的認識。
3.故意“錯誤”,引發質疑
教師在設疑時應注意恰當組織問題,盡可能地有意制造認知過程中的障礙,故意誤導,使學生在迂回曲折、歷經坎坷的多向思維之后,獲取知識,從而起到激發學生的學習動機的作用。
案例:根據實驗室用FeS制備H2S的原理,教師歸納出常見的金屬硫化物與酸的反應方程式。
a.FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
b.FeS+H2Cl4=FeCl4+H2S↑
c.CuS+H2SO4=CuSO4+H2S↑
d.ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑
e.FeS+2HNO3=Fe(NO3)2+H2S↑
學生反應:大多數學生會認可這種“舉一反三式”的歸納,少數學生會發現這種歸納有些和自己的認知發生了沖突,對老師的歸納產生了質疑:在他們的認知中,c式反應不會發生,因為CuS不溶于非氧化性酸,e式當中不能用氧化性的HNO3制備還原性的氣體H2S。
這些質疑和分析的提出一定會讓其他同學恍然大悟,得到同學們的認可。教師這時只能承認“錯誤”,裝出茅塞頓開、豁然開朗的樣子,給學生留下深刻的“印象”。
4.制造陷阱,巧設障礙
學生在學習新知識之前,頭腦中已經具有了形形色色的認知結構,但原有認知結構不一定都是清晰的。教師利用學生原有知識結構中的含糊點、易錯點或盲點,制造出相應的知識陷阱,引誘學生落入其中,再將學生從中“救起”或引導學生進行“自救”。這種制造知識陷阱,暗設認知沖突的做法,對于澄清學生的模糊認識,防止學生一錯再錯,是非常有效的。
案例:NaHSO3、NaH2PO4溶液的pH 7。
這個問題選中了學生知識中不夠清晰的地方,按照鹽類水解的規律:“有弱就水解,誰強顯誰性”,NaHSO3、NaH2PO4兩種溶液為強堿弱酸鹽,所以許多學生認為它們pH>7。教師這時可以引導學生通過實驗檢驗自己的判斷是否合理。
學生實驗:用pH試紙測NaHSO3、NaH2PO4兩種溶液的pH,發現pH都小于7,與認知發生了沖突。
師生討論后小結:因為HSO3-、H2PO4-的電離程度大于水解程度,其他弱酸的酸式鹽電離程度小于水解程度,所以NaHSO3、NaH2PO4兩種溶液的pH不同于其他,弱酸的酸式鹽。
5.變換設問,開拓思維
“問題”是開啟思維和發展思維的源泉,“一個問題的答案不是唯一的,而是開放式的”已成為未來不斷開發新技術人才必須具備的思維模式。通過不斷變換條件,基于學生思維的最近發展區,由淺入深地創設一系列具有遞進或并列關系的問題情境,引發學生的認知沖突,把學生的思維引向更深刻、更廣闊的天地。
案例:A、B、C、D均為中學所學的常見物質且均含有同一種元素,它們之間的轉化關系如下圖所示(反應條件及其他物質已經略去):A —— B —— C —— D。
(1)若A、D的水溶液均能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅,則A、D分別為(填寫化學式)A: ,D: 。寫出A→B轉化的化學方程式:。
(2)若A的水溶液能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,D的稀溶液能使藍色的濕潤石蕊試紙變紅,則A為 ,寫出A→B轉化的化學方程式:。
(3)若A為周期表中短周期元素形成的單質,D為強堿,則A在周期表中第 周期, 主族,畫出C的電子式 。
(4)若A為短周期元素形成的非金屬單質,則A有多種情況,請填寫下表,并完成相應的化學反應方程式。(可以不填滿,也可以補充)
在化學教學過程中,我們要把發散性思維和收斂性思維辯正地統一起來。運用發散性思維,從一個目標出發,啟發引導學生在已有知識的基礎上,利用全部信息,進行放射性,多方位發散,多方位論證,多因素分析,引導學生步步深入,由表及里,進行深入思考和探究,作出科學的推理和正確的判斷,有利于培養學生的創新思維能力及探索和解決問題的能力。
總之,教學活動是一種帶有情緒色彩的意向活動,課堂教學中積極創設情境,使學生“想問”;想方設法營造氛圍,使學生“敢問”;培養良好習慣,使學生“好問”;教給學生方法,使學生“會問”。通過培養學生質疑來調動其學習主動性和積極性,使學生由境入情,情境交融,學生的求知欲望就會達到旺盛狀態,這是一種教學藝術,掌握這種藝術,對于提高課堂教學效率大有裨益,教學過程就會取得事半功倍的效果。
(作者單位:首都師范大學附屬桂林實驗中學,廣西 桂林,541100)
注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”