叢萍+趙方
摘要:在學(xué)習(xí)化學(xué)之前,學(xué)生腦海里有的只是一些與化學(xué)有關(guān)的生活中的現(xiàn)象或經(jīng)驗,從未系統(tǒng)的、科學(xué)的認(rèn)識它們。在化學(xué)學(xué)習(xí)的入門階段,文章以《神奇的化學(xué)變化》為觸點,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入奇妙的化學(xué)世界,幫助學(xué)生初步建構(gòu)化學(xué)變化、物理變化的概念;認(rèn)識化學(xué)變化伴隨的現(xiàn)象;充分認(rèn)識化學(xué)學(xué)科及化學(xué)變化的價值,繼而激發(fā)并維持學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,最終使學(xué)生體會到“化學(xué)是一門有意思更有價值的學(xué)科”。
關(guān)鍵詞:化學(xué)變化;興趣;實驗探究;價值
文章編號:1008-0546(2014)12-0039-03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.015
一、問題的提出
化學(xué)是一門中心的、實用的和創(chuàng)造性的科學(xué)。化學(xué)對人類文明和社會發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),關(guān)乎我們的衣食住行、醫(yī)藥與健康、環(huán)境污染與治理、電子技術(shù)、石油化工等領(lǐng)域,滲透于我們生活中的方方面面。從社會的層面考慮,學(xué)好化學(xué)能夠推動材料、能源等行業(yè)的發(fā)展;從個人的層面考慮,學(xué)好化學(xué)能夠引領(lǐng)科學(xué)的生活方式,增進(jìn)健康,活躍思維,全面提高科學(xué)素養(yǎng)。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì),研究其組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化時往往借助于實驗。實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)中必不可少的部分,學(xué)生對化學(xué)實驗報以極大的探究興趣。然而,這樣的興趣僅僅是對實驗本身的熱忱,并不足夠持久。所以,在教學(xué)實踐中,我們會發(fā)現(xiàn):學(xué)生在學(xué)習(xí)分子、原子、元素等抽象、晦澀的化學(xué)概念時常因缺乏興趣而掉隊。究其原因主要是對化學(xué)科學(xué)的重要性及價值認(rèn)識不夠,沒有形成學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感,沒有維持持久的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的動力。因此,在化學(xué)學(xué)習(xí)的入門階段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、讓學(xué)生充分感受到化學(xué)科學(xué)的價值,就顯得尤為重要。
如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生愛上這門科學(xué)呢?我區(qū)使用的教材是魯教版五四制初中化學(xué)教材,第一節(jié)《化學(xué)真奇妙》共3課時:第一課時《化學(xué)改變了世界》(探討化學(xué)的價值、研究內(nèi)容),第二課時《神奇的化學(xué)變化》(什么是化學(xué)變化、化學(xué)變化的研究方法和目的),第三課時《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》。下面以《神奇的化學(xué)變化》為例,談?wù)勎覀兊淖龇ā?/p>
二、教學(xué)目標(biāo)
1. 通過對生活中常見變化的分類,歸納概括得出物理變化、化學(xué)變化的定義。通過列舉生活中的物理變化、化學(xué)變化,體會生活中處處有化學(xué)。
2. 通過實驗探究,了解化學(xué)變化伴隨的現(xiàn)象,體驗探究的樂趣,進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì)特征。
3. 通過對燃燒、玻璃等生活中常見的化學(xué)變化、材料的舉例,認(rèn)識到化學(xué)變化是獲得新物質(zhì)和實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要途徑,感受化學(xué)學(xué)科在提高生活質(zhì)量和促進(jìn)社會發(fā)展中的重大作用,體會化學(xué)學(xué)科的價值。
三、教學(xué)重點、難點
(1)教學(xué)重點:理解化學(xué)變化的本質(zhì)特征。
(2)教學(xué)難點:化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
實驗儀器:坩堝鉗、酒精燈、試管、膠頭滴管
實驗藥品:鎂條、火柴、氫氧化鈉溶液、酚酞試液、鋅粒、稀鹽酸、硫酸銅溶液
五、 教學(xué)過程
[導(dǎo)入]形態(tài)萬千的物質(zhì)組成了豐富多彩的世界。這些物質(zhì)每時每刻都在發(fā)生著神奇的變化。這些變化豐富了我們的生活,改變了我們的世界。今天,我們就從化學(xué)的視角來認(rèn)識這些神奇的變化。
[投影]學(xué)習(xí)目標(biāo)
設(shè)計意圖:目標(biāo)是行為的動力,當(dāng)人們的行為有明確目標(biāo)的時候,就會不斷調(diào)節(jié)自己的行為,使行動得以維持和加強,最終克服困難達(dá)成目標(biāo)。在上課伊始讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),會使學(xué)生的學(xué)習(xí)行為更有目的性和指向性。
環(huán)節(jié)一:區(qū)分化學(xué)變化、物理變化
[問題]列舉紙張、餅干能發(fā)生的變化,并對列舉出的變化進(jìn)行分類。
[結(jié)論]物理變化、化學(xué)變化的定義。
[舉例]生活中物理變化、化學(xué)變化的例子。
[質(zhì)疑]為什么水沸騰、水結(jié)冰兩個變化都屬于物理變化?
[提升]“新物質(zhì)”是指與原物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)。
設(shè)計意圖:學(xué)生對于物質(zhì)的變化有一定的認(rèn)識。比如:餅干、紙張、蠟燭能發(fā)生哪些變化?學(xué)生能列舉很多。此處充分利用學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗,讓每一個學(xué)生都有話可說、有例可舉,充分體會到化學(xué)并不神秘、化學(xué)就在我們身邊,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生對所列舉變化進(jìn)行分類并歸納概括出每一類變化的特點,很自然地就得出物理變化、化學(xué)變化的定義。成功的體驗進(jìn)一步激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,緊接著通過舉例、質(zhì)疑等環(huán)節(jié),及時評價學(xué)生是否真的明確了化學(xué)變化與物理變化的內(nèi)涵與外延。
[練習(xí)]
(1)下列變化屬于化學(xué)變化的是( )
A. 玻璃破碎 ? ? B. 蠟燭燃燒
C. 濕衣晾干 ? ? D. 燈泡通電發(fā)光
(2)材料是人類社會物質(zhì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。下列材料的獲得不需要通過化學(xué)變化的是( )
A. 石油制成塑料 ?B. 砂石制取玻璃
C. 鐵礦石冶煉金屬鐵 ? D. 石塊磨成石刀
[過渡]化學(xué)變化為我們創(chuàng)造了各種各樣的新材料,時時刻刻改變著我們的生活。我們的祖先從鐵礦石中冶煉出了鐵,從此我們告別了風(fēng)雨飄搖的茅草屋,住進(jìn)了鋼筋混凝土打造的樓房;我們的科學(xué)家以砂石為原料獲得了玻璃,我們就跟紙糊窗說了再見,從此感受到了窗明幾凈的愜意與溫暖;我們的化工學(xué)家用石油制造出了塑料,極大地方便了我們的生活。化學(xué)變化已經(jīng)悄無聲息地改變了我們的世界。化學(xué)家們是怎樣研究化學(xué)變化的呢?
設(shè)計意圖:環(huán)節(jié)一與環(huán)節(jié)二的銜接,借用了關(guān)于“材料”的練習(xí)題。一方面是為了進(jìn)一步鞏固和評價學(xué)生對化學(xué)變化這一重要概念的認(rèn)識;另一方面讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)變化通過產(chǎn)生新物質(zhì)、新材料改變我們的生活,體會化學(xué)變化在人類“獲取新物質(zhì)”方面發(fā)揮的重要作用。化學(xué)變化如此重要,如何進(jìn)行研究?引出化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要途徑與方法——化學(xué)實驗。既進(jìn)行了方法的引領(lǐng)又自然地過渡到了環(huán)節(jié)二。endprint
環(huán)節(jié)二:認(rèn)識化學(xué)變化伴隨的現(xiàn)象
[演示實驗](1)鎂條的燃燒
(2)向盛有氫氧化鈉溶液的試管中滴加酚酞試液
[學(xué)生分組實驗](1)向盛有鋅粒的試管中滴加稀鹽酸
(2)向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液
[小結(jié)]物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時,通常伴隨著發(fā)光、放熱、顏色變化、產(chǎn)生氣體、生成沉淀等現(xiàn)象。
設(shè)計意圖:以上4個實驗既能夠幫助學(xué)生感知化學(xué)變化伴隨的現(xiàn)象、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,又能使學(xué)生直觀地感受到化學(xué)變化的本質(zhì)特征;既讓學(xué)生充分體會和感受到化學(xué)科學(xué)的研究方法,又在動手實驗中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。
課本中提供了四個實驗,采取何種方式呈現(xiàn)?我們認(rèn)為:學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)之初,尚缺乏基本的實驗操作技能,都采用分組實驗的方式不切合實際;倘若都采用演示實驗的方式一方面降低了學(xué)生的感知體驗,另一方面部分實驗遠(yuǎn)觀時現(xiàn)象不夠明顯,不能滿足所有學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察需求。所以,我們采用了演示實驗與分組實驗相結(jié)合的方式。鎂條的燃燒對于初學(xué)化學(xué)、缺乏基本實驗技能的學(xué)生來說具有一定的危險性,設(shè)計為演示實驗,其余三個實驗(向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試液、向盛有鋅粒的試管中滴加稀鹽酸、向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液)在實驗技能方面只涉及膠頭滴管的使用方法,比較簡單。但我們確定“向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試液”用于演示,因為這個實驗現(xiàn)象明顯,遠(yuǎn)觀效果也非常好。同時,借助此實驗的演示,指導(dǎo)學(xué)生膠頭滴管的使用方法,為分組實驗做好實驗技能上的鋪墊。
[質(zhì)疑]有的化學(xué)變化同時伴隨多種現(xiàn)象。你是根據(jù)什么來判斷化學(xué)變化的發(fā)生?
[小結(jié)]化學(xué)變化的本質(zhì)特征。
[過渡]在鎂條燃燒的實驗中,化學(xué)變化除了一定產(chǎn)生新物質(zhì),還伴隨著能量的變化。
設(shè)計意圖:物質(zhì)與能量是不同的概念。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)之初,往往將這兩個概念混淆。他們認(rèn)為:發(fā)光、放熱也是產(chǎn)生新物質(zhì),而據(jù)此判斷該變化為化學(xué)變化。所以,此處過渡語的設(shè)計一方面是為了引入下個環(huán)節(jié):體會化學(xué)變化能實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化;另一方面是為了強調(diào)新物質(zhì)與能量是不同的概念。
環(huán)節(jié)三:體會化學(xué)變化是實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要途徑
[過渡]人類認(rèn)識的第一類化學(xué)變化是“燃燒”。燃燒為人類帶來了光能和熱能,而能量不會憑空產(chǎn)生或消失,是物質(zhì)本身蘊含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能和熱能。
[學(xué)生交流]蠟燭燃燒、電池充放電、綠色植物光合作用中的能量轉(zhuǎn)化。
[小結(jié)]化學(xué)變化是實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要途徑。
[練習(xí)]人類生活需要能量。下列過程是通過化學(xué)變化獲取能量的是( )
A.綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣
B.電燈通電發(fā)光
C.水電站利用水力產(chǎn)生的能量
D.液化石油氣燃燒放出熱量
[提升]獲取新物質(zhì)和實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化是人類研究化學(xué)變化的根本目的。
設(shè)計意圖:燃燒是生活中最常見、最重要的化學(xué)變化,燃燒也是人類獲取能量的重要途徑之一。人類通過燃燒這個化學(xué)變化將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成我們所需要的光能與熱能。通過分析生活中司空見慣的蠟燭燃燒、電池放電、電池充電、光合作用等變化中能量的轉(zhuǎn)化,幫助學(xué)生深刻體會化學(xué)能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化,在能量轉(zhuǎn)化中化學(xué)變化更好地為人類服務(wù)。化學(xué)就在我們身邊。
[過渡]化學(xué)就是這樣一門神奇的科學(xué)。化學(xué)變化不斷地為我們創(chuàng)造新物質(zhì),不斷地為我們實現(xiàn)所需要的能量轉(zhuǎn)化。通過化學(xué)變化,我們擁有了像鳥兒一樣自由翱翔的翅膀 (飛機);我們可以像魚兒一樣暢游在海底(潛艇);它甚至幫我們實現(xiàn)了遙遠(yuǎn)的太空夢想(神九、神十、天宮一號)……所有的化學(xué)變化都是對人類有益的嗎?有沒有對人類有害的化學(xué)變化呢?
[學(xué)生交流]有害的化學(xué)變化舉例。
[問題]如何避免或延緩這些有害的化學(xué)變化?
[學(xué)生交流]可以通過低溫、真空包裝延緩食品的腐爛,可以通過通風(fēng)防止礦井的瓦斯爆炸等等。
[提升]化學(xué)變化有益有害,學(xué)好化學(xué)、習(xí)得化學(xué)變化的規(guī)律,我們就可以控制條件控制化學(xué)變化向著有益于人類和自然的方向發(fā)展。
設(shè)計意圖:前面的教學(xué)環(huán)節(jié)中所提及的化學(xué)變化都是積極的、正面的,可能會給學(xué)生帶來片面的認(rèn)識。此處教師著意進(jìn)行了一次慷慨激昂的歷數(shù)化學(xué)變化的豐功偉績的宣講,一方面突出化學(xué)變化的價值,另一方面給學(xué)生造成強烈的認(rèn)知沖突:并非所有的化學(xué)變化都是有益的。學(xué)好化學(xué),我們就能抑制不利變化,從而引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的、全面的認(rèn)識化學(xué)變化,培養(yǎng)學(xué)生辯證地看待事物、實事求是的科學(xué)態(tài)度。
六、教學(xué)反思
教學(xué)設(shè)計的根本在于學(xué)生。學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)方法、素材的選取等都是為了服務(wù)學(xué)生的學(xué)習(xí)。通過對生活中常見的變化進(jìn)行分類,幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)變化、物理變化的概念;通過演示實驗及學(xué)生分組實驗,讓學(xué)生感知化學(xué)變化中伴隨的現(xiàn)象,初步體會實驗在學(xué)化學(xué)中的重要作用;通過對燃燒、玻璃、塑料等生活中的化學(xué)變化和材料的舉例,使學(xué)生感受化學(xué)變化對促進(jìn)社會發(fā)展的巨大作用;通過對“生活中的化學(xué)變化是否全部有利”進(jìn)行討論,促使學(xué)生辯證地認(rèn)識化學(xué)變化,認(rèn)識到可以通過控制條件來控制化學(xué)變化向著有利于人類和自然的方向發(fā)展,初步構(gòu)建物質(zhì)的變化觀。然而,在這節(jié)化學(xué)的入門課中,知識、技能、方法、觀念的形成固然重要,更重要的是激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生積極的情感體驗,充分體會到化學(xué)變化的價值,讓學(xué)生愛上這門中心的、實用的、創(chuàng)造性的科學(xué)。
在教學(xué)設(shè)計過程中,我們始終秉持著這樣一個理念:讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)變化有意思、更有價值。有意思,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,而化學(xué)變化乃至化學(xué)學(xué)科的價值可以將這份興趣持久的維持下去。所以,在本節(jié)課的設(shè)計中,貼近生活的素材或者明顯的實驗現(xiàn)象都是為了激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲望,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)的趣味性。而關(guān)于材料、燃燒反應(yīng)的能量變化等例題的選取是為了讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)變化的價值,體會“化學(xué)源于生活,服務(wù)于社會”的理念,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感及使命感。
從本節(jié)課的實施過程看,學(xué)生興趣盎然,始終保持著旺盛的學(xué)習(xí)勁頭。從學(xué)生交流和反饋練習(xí)的情況看,教學(xué)效果良好。
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