【摘要】本文選取《化學反應速率》一課,運用錄像觀察法對該課的教學過程進行了深入的分析。研究發現,教師運用比較、類比、歸納、實驗等科學方法,引導學生進行“化學反應速率”概念的意義建構,并使學生在實驗探究中實現對“影響化學反應速率的因素”的深層理解。
【關鍵詞】化學反應速率 教學過程研究 科學方法
【中圖分類號】G633.8【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2012)10-0166-01
化學反應速率屬于化學動力學范疇,著重介紹化學反應速率概念、表示方法和濃度、溫度等外界條件對其的影響。化學反應速率是學習化學平衡的基礎,因此是本專題的重點。難點主要是化學反應速度的計算和外界條件對其影響的應用。
本節內容比較抽象,對學生來說有一定的難度。近期筆者有幸在課堂活動中欣賞到《化學反應速率》一課的錄像。該授課錄像給聽眾留下了深刻印象。縱觀整節課,我們可以發現學生的化學學習始終沒有脫離科學方法這條主線。可以說,該課實現了科學方法、教學方法和學習方法的統一。
執教教師通過播放錄像創設情境引出化學反應速率概念,運用類比法和演示實驗法引導學生推導出化學反應速率的表達式,深入淺出,體現了“為培養學生思維而教”的教學思想。同時從知識學習的角度來看,也實現了學生對化學概念的意義建構。教師注意到了實驗在化學中的重要地位,著力引導學生通過實驗探究實現對“影響化學反應速率的因素”的深層理解。在實驗探究過程中,讓學生親身體驗觀察、歸納、實驗等科學方法,并強調了“變量控制”這一基本的思想方法。與此同時,以學生化學知識的獲得和科學方法的掌握為載體,培養學生的化學興趣及實驗探究能力。
1.通過視覺的直觀比較自然引出概念
通過播放炸藥爆炸的錄像和石灰巖形成的圖片,給學生以直觀感受:化學反應是有快有慢的,既充分調動學生上課的積極性,又自然的引出化學反應速率的概念。在這個教學過程中,教師充分利用了學生的視覺敏感性來制造認知沖突,并讓學生在學習中無意識的體驗了科學家工作過程中常用的一種科學方法——比較。
2.通過類比和實驗實現概念的自我建構
通過物體運動速度和化學反應速率的類比寫出化學反應速率的表達式:V=△C/△t,接著教師引入了一個教材內容以外的趣味實驗(碘時鐘實驗)進行演示:將KIO3溶液和Na2SO3溶液反應,讓學生一起數數計算生成單質碘使淀粉溶液變色的時間。然后通過提問:如何表示此化學反應的速率,加深學生對化學反應速率概念及其表達式的理解,從感性認識上升到理性認識。并強調表達式中是用物質的量濃度的變化量而不是物質的量,美中不足的是驗證實驗失敗了。在這個過程中,學生在學習中體驗了科學家探究物質世界的另外兩種基本的科學方法——類比和實驗。
3.在實驗探究過程中實現深層理解
探討影響化學反應速率的因素是本節課的重難點之一。教師從生產生活實際出發,讓化學走近學生,使學生領悟化學的學科價值。教師列舉了生產生活中的實例:冰箱儲存食品、合成氨反應等進行教學過渡,引導學生思考影響化學反應的外因有哪些,接著讓學生親自動手進行教材中過氧化氫分解實驗的探究,在實驗前教師對藥品用量及實驗注意事項進行了說明,并強調進行對照實驗要有“不變量”,期望學生在實驗探究過程中形成“變量控制”這一基本的思想方法。實驗過程中引導學生認真觀察現象得出結論,讓學生掌握知識的同時提高了實驗操作、觀察、歸納等各方面能力。在這個過程中,教師引導學生進一步體驗了科學家工作的另外兩種基本的科學方法——觀察和歸納。
從對《化學反應速率》這節課的分析來看,本節課從學生的生活經驗出發自然引出概念;用類比和實驗相結合的方法,以物理知識為生長點,引導學生進行概念的自我建構;讓學生在實驗中探究,體驗科學家探索物質世界的過程,培養學生基本的科學方法,使學生在學習過程中對科學本質觀有初步的認識,激發學生學習化學的興趣。整堂課教學設計思路清晰,教師課堂控制嫻熟,學生的思維在教學過程中,按照一定的邏輯順序螺旋發展,最終達到準確地認識和運用概念的目的。應該說,整節課效果相當良好。
文末,筆者針對本節課的教學提出了兩點改進建議與廣大同行一起交流探討。
1.教師通過舉例Li、Na、K、Ru與水反應劇烈程度不同并引用詩句“千里江陵一日還”來揭示物質的內因能夠影響化學反應快慢程度,通俗易懂、生動活潑。然而,筆者以為該教學內容在時間順序的安排上有點小問題。把該教學內容置于化學反應速率表達式內容之前,與影響反應速率的外因的教學內容脫節,這樣的時間順序安排會影響學生思維的連續性,增加學生的認知負荷。教師如能將此教學內容安排稍作調整,與外因并列講解,更有利于培養學生辯證全面分析問題的習慣,也更容易實現對教學內容的深層理解。
2.進行實驗探究過程時,可提供藥品,指導學生自行設計實驗,并分組進行不同實驗,采取小組討論匯報形式得出實驗結論。另外,還可進行同個物質固狀和粉末狀時反應速率的比較等教材未涉及的實驗,讓學生更全面、直觀的了解影響化學反應速率的各種因素。這樣的合作學習方式注重培養學生思考的能力,并讓每一位學生都能參與討論學習,使學生能夠有較大的學習空間,充分表達自己的觀點,更深入的掌握知識。