摘要:采用問題導學的模式讓學生自主建構鹽類水解的理論體系,讓學生感悟如何利用已有化學知識和經驗進行“猜想和假設”,并學會對“猜想和假設”進行合理性剖析,進而培養(yǎng)學生“猜想與假設”的能力,發(fā)展學生對科學探究活動的預見能力。
關鍵詞:問題導學;探究教學;教學設計;鹽類的水解
文章編號:1005-6629(2012)8-0034-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
普通高中課程標準實驗教科書·化學——《化學反應原理》專題3“溶液中的離子反應”第三單元“鹽類的水解”。本單元主要包括三部分內容,它們分別是第一部分:鹽類的水解規(guī)律;第二部分:影響鹽類水解的因素;第三部分:鹽水水解的應用;本教學設計為第一部分內容。
1 設計思想
隨著《高中化學課程標準》將科學探究納入了化學教學的內容,科學探究作為一種獨特的學習方式,一方面為實現(xiàn)學生學習方式的多樣化提供了有效的途徑,另—方面也為落實“過程與方法”目標找到了可靠的載體,同時使得化學教學在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和實事求是的科學態(tài)度有了可操作的內容。正因為如此,科學探究正越來越被廣大教師接受和運用。然而,仔細分析頻繁出現(xiàn)的科學探究,不難發(fā)現(xiàn),一些科學探究的設計還存在著諸多不足,其中最為突出的問題是對“猜想與假設”的處理。基于此,本設計力求通過“鹽類的水解”中對“猜想與假設”的處理,讓學生感悟如何利用已有化學知識和經驗進行“猜想和假設”,并學會對“猜想和假設”進行合理性剖析,進而培養(yǎng)學生“猜想與假設”的能力,發(fā)展學生對科學探究活動的預見能力。
建構主義教學觀認為:教學的核心任務不是如何把現(xiàn)成的知識傳授給學生,而是如何激發(fā)出學生原有的相關知識經驗,促進知識經驗的生長,促進學生的知識建構活動。“鹽類的水解”一課的教學,一般老師采用的教學方式是:呈現(xiàn)現(xiàn)象,歸納共性。而本設計采用的教學方式是科學探究方式,通過從已有知識中尋找新知識的生長點,激發(fā)學生探究欲望,并通過層層遞進的問題,不斷激發(fā)學生猜想與假設,并通過實驗與小組討論,探究鹽類水解的本質。這種從已有知識中尋找問題,并進行科學探究的學習方式對學生今后的學習意義重大。
2 教學目標
(1)理解鹽類水解的本質,初步掌握鹽類水解方程式的書寫方法。
(2)學會根據(jù)已有的知識和經驗進行合理猜想并能設計方案驗證自己的猜想。
(3)體會假設和推理在學習化學過程中的重要作用。
3 教學流程
3.1 第一環(huán)節(jié):溫故激疑,引發(fā)探究興趣
問題1:你知道醋酸溶液為什么呈酸性嗎?氨水為什么又呈堿性呢?
設計意圖:喚起學生對酸溶液呈酸性、堿溶液呈堿性原因的回憶;同時以醋酸和氨水為例,使學生進一步加深弱酸、弱堿在溶液中的電離是一個可逆過程,即弱酸溶液中弱酸分子、弱酸根離子和H+必定是同時存在,同樣弱堿溶液中弱堿分子、弱堿陽離子和OH-也必定是同時存在,為后面的猜想做好鋪墊。
問題2:那么純水為什么呈中性?溶液酸堿性的本質又是什么呢?
設計意圖:進一步喚起學生對溶液酸堿性本質的回憶,為下面讓學生尋找Na2CO3溶液顯堿性的理論解釋埋下伏筆。
問題3:那么鹽溶液的酸堿性情況怎么樣呢?是不是鹽溶液—定呈中性?如果不是,請舉例說明。預期(學生:碳酸鈉溶液呈堿性。(這是初中化學中出現(xiàn)的知識))
設計意圖:用一個學生非常熟悉的例子進行自然過渡,使學生在不知不覺中進入了“鹽類的水解”一節(jié)內容的學習。
子問題:大家有沒有思考過碳酸鈉電離時只產生Na+和CO2-。一并沒有H+或OH-,為什么其溶液會呈堿性呢?要想解決這一問題,我們今天就一起來學習第三單元“鹽類的水解”。
設計意圖:讓學生產生一種強烈的認知沖突,使其處于一種極其亢奮并且憤悱狀態(tài),為后續(xù)教學作好學生心理上的準備工作;同時根據(jù)事實或經驗提出有效問題是進行有效科學探究的前提,因此我們在平時教學中應注意培養(yǎng)學生提出問題的能力。
3.2 第二環(huán)節(jié):問題引路,培養(yǎng)探究能力
問題4:你能從溶液酸堿性本質的角度加以分析,合理解釋碳酸鈉溶液呈堿性的原因嗎?(小組合作學習,適當提示:從碳酸鈉溶液中存在的微粒角度加以分析)
設計意圖:(1)學會合作是當今社會人生存和做好工作的重要能力,這種能力的培養(yǎng)應在學生時代就要加強;(2)利用已有知識和經驗提出合理猜想是學好理科的重要思維能力,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的前提。
預期(學生交流:由于溶液中同時存在CO2-和H+,CO2-必定會結合H+,從而使溶液中H+的濃度降低,破壞了水的電離或者說促進了水的電離,使溶液中OH-的濃度大于H+的濃度,因此溶液呈堿性)
問題5:根據(jù)這樣的猜想,你能推出CH2COONa溶液的酸堿性嗎?你能總結出什么樣的鹽溶液才會呈現(xiàn)堿性呢?
設計意圖:演繹思維是一種重要的思維方式,從個別物質所具有某種性質或現(xiàn)象的本質去歸納出同類物質可能具有的性質是學習化學重要方法。以Na2CO3溶液呈堿性這一事實為依托,運用所學化學原理給出一個合理的解釋,再根據(jù)這一“理論”進行類推出“同類”物質可能具有這一性質,這種合理推理在化學的發(fā)展過程中是非常普遍的,如苯結構的認識過程也是這樣的過程。
(學生猜想并驗證自己的猜想:測定CH3COONa溶液的pH)
問題6:如何用化學語言即用化學方程式和離子方程式來表示CH3COONa溶液呈堿性這事實?
(學生小組合作學習交交流、相互補充,老師在此也可作適當提示)
設計意圖:將已有的知識遷移并應用到新的情境中是衡量學生是否具有較強的學習能力的重要體現(xiàn),這一點在高考中體現(xiàn)得較為強烈,因此我們在平時的教學過程中就應當注意培養(yǎng)學生運用已有知識解決陌生問題的能力,這一點可能會“浪費時間”,但從另一個角度來說,這是學生自己學會的知識并從中獲得的能力,因此學生的遺忘時間就會大大的推遲。我們老師都有這樣的體會:這道題講了幾遍了,但到考試時學生還是不會做,其實這只是老師自己講了幾遍而已,或者說是學生在老師的幫助下似乎弄懂了,但學生并沒有真正的理解和掌握,因此,對于那些關鍵問題或化學核心問題,我們老師不要怕“浪費時間”,這只是暫時“浪費”,從長遠角度來說,還是省時的,這可能就是所謂的“舍得、舍得,有舍必有得”吧。
老師歸納并完善:
CHH3COONa+H2O≡CH3COOH+NaOH
CH3COO+H2O≡CH3COOH+OH-
問題7:H3CO3的電離過程是怎樣的?你能從中感悟到Na2CO3水解的離子方程式應該怎樣書寫呢?
老師歸納并板書:
CO3+H3O==HCOH3+OH
HCO3+H3O==H2CO3+OH
子問題:你認為上述哪個反應是引起Na2CO3溶液呈堿性的主要原因?請說出你的依據(jù)。
設計意圖:建構主義認為新知識的學習要建立在已有知識的基礎上。鹽類水解的離子方程式書寫是本節(jié)教學的難點,學生往往不理解多元弱酸根離子的水解為什么是分步的,因此通常都是死記硬背。此問題串的設計讓學生通過對H2CO3的電離特點的分析并運用平衡移動原理解釋,以此突破教學難點,使學生知識前后聯(lián)系,減輕記憶負擔,同時也進一步讓學生體會Na2CO3溶液呈堿性的本質,為下面進一步學習做好鋪墊工作。此外根據(jù)已有知識進行合理推斷是一種重要的學習能力,此問題串的設計一方面培養(yǎng)學生的推理能力,另一方面也為下一節(jié)課(影響鹽類水解的因素)埋下伏筆。
問題8:通過上面的分析,同學們一定能判斷出NaCl、K2SO4、NH3CI、AICl3溶液的酸堿性了吧,請通過實驗驗證你的推斷是否正確。
(學生交流推斷結論并進行實驗驗證:測定上述四種溶液的pH)
子問題:由Na2CO3水解的離子方程式的書寫依據(jù),你能寫出NH3Cl、A1Cl3溶液水解的離子方程式嗎?
設計意圖:類推思想是學習化學的一種重要能力。用上述學會的推理思維進行合理推測,這樣不僅提高課堂教學效率,同時也培養(yǎng)了學生學習化學的能力。
3.3第三環(huán)節(jié):歸納整理,深化探究理解
問題9:通過上面的學習,同學們能找出鹽類水解的規(guī)律嗎?能總結出鹽類水解的本質嗎?
設計意圖:探究是教學的一種重要組織形式。這種教學方式與其他教學方式相比更強調知識學習的過程,但并不是說結果不重要,因此讓學生理解并掌握有關結論仍是探究教學的重要組成部分。學生通過對探究過程中出現(xiàn)的過程性結論或現(xiàn)象進行疏理總結得出自己的結論是培養(yǎng)學生歸納總結能力的重要途徑,也是探究教學的本質屬性之一。
問題10:你認為在書寫鹽類水解的離子方程式時應該注意哪些問題?
設計意圖:正確書寫離子方程式是中學化學重要基本技能之一,關于技能教學除了適當?shù)挠柧氈猓寣W生對學習和訓練過程中出現(xiàn)的問題進行即時反思、總結更為重要,在強化基本技能的同時,也培養(yǎng)了學生的問題意識。
4 設計說明
問題導學是本教學設計的特色,學生在層層遞進的問題引導下自主學習,建構相關的知識體系,最大程度地發(fā)揮學生在學習過程中的主體地位。化學平衡、弱電解質的電離平衡、溶液的酸堿性是學習本節(jié)內容的理論基礎,因此在學習本節(jié)內容前,必須喚醒學生的前知識記憶;另外,在以問題導學的課堂教學中,問題設計不宜過多或過少,也不宜過簡或過難,只有恰當難度的問題才具有真正的探究價值,從而實現(xiàn)教學效益的最大化。
參考文獻:
【1】王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理【M】南京:江蘇教育出版社.2006