陸庭鑾(泰州塘灣實驗學校 江蘇泰州 225300)
化學教師質疑能力培養的兩個途徑*本文為江蘇省教研室、電教館重點課題《實驗教學中學生反思能力培養的研究》研究成果。
陸庭鑾
(泰州塘灣實驗學校江蘇泰州225300)
摘要:質疑是創新的基礎,也是教師形成PCK能力的重要前提,它促進著教師緊密型知識與外圍知識的發展,文章從兩個方面進行剖析,一是研讀教材培養質疑能力,二是教學反思培養質疑能力,建議化學教師在平時教學中樹立質疑意識,強化問題意識,發展思維能力。
關鍵詞:質疑;研讀;反思;培養;能力
中圖分類號:
文章編號:1008-0546(2015)04-0069-03G632.41
文獻標識碼:B
博學之、審問之、慎思之、明辨之、篤學之,乃是古人治學的五個層次,其中“審問之”就是要求學者應注重知識的質疑,質疑是對所學知識的重新審視。在教學過程中,教者的質疑能力對學生的學習效率起著很關鍵性的作用,教者應有很敏銳的觀察力與判斷力,發現教學中可推可敲因素,引導學生活動探究,尋求解決問題的方案。
教材是教學的藍本,也是具有完整科學體系且具有一定權威性的教與學載體,平時在教學的過程中應充分用好教材,發揮核心引領作用,當然作為教者,對于教材中一些提法,應持大膽的質疑態度,敢于思考,大膽創新。現以滬教版九年級化學教材為例說明。
上冊教材第3頁:加熱碳酸氫銨的裝置。質疑:該演示實驗裝置不利于學生對產物水與二氧化碳的觀察,不利于產物二氧化碳的檢驗,實驗裝置的可視度較差。建議教學中采用更有利于學生認知的實驗裝置,用試管代替蒸發皿(可視性較好),用連有橡皮塞的單孔玻璃管伸入到澄清石灰水中(可檢驗產物二氧化碳)。
上冊教材第50頁:“綜合運用多種凈化或消毒的方法對水進行處理”。質疑:難道消毒不是一種凈水方式嗎?文獻資料表明消毒也是一種凈水方式。
上冊教材第81頁:“銅原子數∶氧原子數=1∶1”。質疑:氧化銅中存在什么微粒?是離子還是分子?離學生的認知距離較遠,按照教材編排意圖,第1幅圖是分子(水分子)結構圖,第2幅圖是原子(鐵原子)結構圖,第3幅圖應該是離子結構圖,而圖形展示的還是原子,不如換成象氯化鈉之類的離子化合物較妥。
上冊教材第64頁:“食鹽(氯化鈉)是由氯離子和鈉離子構成的”。質疑:食鹽是生活中很重要也很常用的必需品,從學生對生活的認知可知,現在生活中的食鹽不再是純凈物了(概念的涵義發生了變化),應是混合物,而教材處理為純凈物,不妥,不利于學生對物質分類觀的正確認識。
上冊教材第93頁:“觀察與思考”欄目涉及的“燒不壞的手絹”圖片。質疑:這是一幅模擬動畫,模擬動畫是人工加工的產物,它是一種藝術的結晶,很多的成分是虛構的,是不真實的,雖然它能說明一定的問題,但缺少真實性,建議課本上的圖片少用動畫圖片,以保證圖片內容的情境的教育教學效果。
上冊教材第102頁:氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應驗證質量守恒定律。質疑:從圖中看,是氫氧化鈉(少量)滴加到硫酸銅溶液中,氫氧化鈉是裝在滴管之中,量很少,這樣,在硫酸銅溶液過量的情況下,產物是堿式硫酸銅沉淀[Cu2(OH)2SO4],這種沉淀加熱不易分解;反過來,若氫氧化鈉量較多的情況下,生成的沉淀會被氫氧化鈉溶解形成絡合物,產物為四羥基合銅酸鈉[Na2Cu(OH)4],總之,該實驗成功的關鍵是應在氫氧化鈉稍過量的情況下進行較合理,切不可使硫酸銅過量。
上冊教材第122頁:“練習與實踐第8題第4小題”“高爐煉鐵的廢氣可以不經過處理直接排放到大氣中?”質疑:此道習題涉及的內容是金屬的冶煉,具體是生鐵的冶煉,是教材第五章第2節的內容,而此道習題出現在第1節后,顯然超出了學生的認知的范圍,且第1節的內容涉及金屬的化學性質及合金的相關知識,此道題并不能考查相關的教與學的內容,起
不到鞏固與內化與遷移知識的效果。
下冊教材第13頁:“觀察與思考”給出了配制稀鹽酸的步驟,而在習題6中給出配制硫酸銅溶液的步驟。質疑:固體配制溶液是一個很重要的基礎實驗,課程標準中明確的必做實驗,應在教材正文給出,另配制稀鹽酸的步驟在“觀察與思考”部分表述為:計算、量取、配制,而在總復習習題第8題歸納為:計算、量取、稀釋,建議說法應加以統一,使學生對基本知識的規則形成較為穩定的思維定勢。
下冊教材第24頁:第8題“設計實驗方案,從硝酸鉀和氯化鈉(少量)的混合物中分離提純出硝酸鉀”。質疑(探討):化學中的提純是采用物理或化學的手段將兩種物質從混合物中分離出來,形成純凈物的過程。用冷卻熱飽和溶液的方法能否將硝酸鉀提純出來,以10g混合物含有0.1g氯化鈉為準進行研究,在最后得到固體中加水溶解再滴加硝酸銀溶液,會出現白色沉淀,資料表明,氯化銀的溶度積KSP=1.8×10-10,從數據分析可知,用冷卻熱飽和溶液的方法將兩種物質徹底分離以達到提純硝酸鉀的目的是很難實現的。[1]
在教學過程中,通過自己親歷的教學感受與教學困惑,或通過聽課觀課、評課等活動,對教學中的環節進行探討,對教學的思維受阻點進行剖析,注重教學反思,提高教學質疑能力。
在進行“化學反應中的質量關系”教學引入時某教師采用一幅圖片,內容:福爾摩斯叼著一根煙斗,煙斗中正煙霧繚繞,福爾摩斯正處在沉思的狀態,教者提出問題:福爾摩斯辦案時總有個習慣,嘴里總叼著個煙斗,請問,煙斗中煙絲在燃燒過程中,質量如何變化?
評析:本課題教學任務是討論化學變化過程中的質量問題,而此情境采用的是煙的燃燒過程的質量變化問題,很明顯,教者是用了一定的心思的,目的是引發學生的興趣(大偵探),但細想,此圖片有兩個不妥之處:一是容易轉移學生的思維的方向,二是煙是學校場所嚴控的,盡管是圖片,同樣不利于對學生正確的情感、人生觀與價值觀的教育。
一位老師在講解分子的性質時,舉了一個例子:無論是固體碘還是碘蒸氣,均能使淀粉溶液變藍色,這說明同種分子其化學性質相同。
評析:科學研究表明,碘與淀粉的作用原理是:碘與淀粉之間并沒有形成化學健,而是碘分子進入了淀粉螺旋結構當中的空隙,與淀粉之間借助范德華力連在一起形成的某種復合物,從而使碘改變了原有的顏色,并非是化學變化。
一次公開課中,一位老師講授金屬的化學性質,組織學生進行了小組合作實驗:金屬與酸的反應,當學生匯報有關成果時,描述相關實驗現象:有刺激性氣味出現,且試管口出現“白煙”。該老師并沒有給出合理的解釋。
評析:很明顯,金屬與酸反應時,當用鹽酸時,由于金屬與酸反應是放熱的,隨著反應溫度的升高,鹽酸的揮發性增強,所以當反應進行一段時間后會出現刺激性氣味,若采用的是稀硫酸,由于硫酸并沒有揮發性,不會出現刺激性氣味;至于學生描述的“白煙”,實際是學生描述不準確所致的,大量的氯化氫與空氣中的水蒸汽結合形成的白霧,并不是白煙。
某公開課,教者在講授鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵相關知識時,面對課堂中學生們的質疑:為什么燃燒的產物不是氧化鐵或氧化亞鐵時,教者表現為茫然,不知所措。
評析:這是教者化學科學素養還不夠的緣故,從相關的理論研究可了解到,有可能生成氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵,那么產物究竟是什么?在劉懷樂老師《值得琢磨的幾個化學問題》中找到理解,向學生介紹這三種氧化物的穩定性:氧化亞鐵﹥四氧化三鐵﹥氧化鐵,鐵的熔點是1525℃,超過了氧化鐵的分解溫度,氧化鐵已分解生成四氧化三鐵,此時溫度未達到四氧化三鐵分解的溫度,故最終的產物為四氧化三鐵,這樣解釋通俗易懂。[2]
進行銅與硝酸銀溶液反應時,在銅的表面往往會出現黑色物質,到底是何原因?
評析:筆者曾反復做過這個實驗,發現剛開始的一段時間出現是黑色物質,但經過較長的時間后會出現銀白色,后查閱有關資料,綜合得出結論(一種看法):當光線照射到金屬表面時,自由電子吸收所有頻率的可見光,然后很快的發射出大部分所吸收的可見光。金屬在粉末狀態時,由于晶體排列不規則,可見光被自由電子吸收后難以發射出去,因此金屬粉末一般呈黑色,當銅與硝酸銀發生置換反應的時候,由于反應條件控制的不好,反應快速進行時,只能生成金屬粉末,故看到的是黑的,當金屬量多的時候便可看到銀白色現象。
在講授金屬的化學性質時的課堂引入:在剛剛結束的南京的青奧會上,使用了鋁合金的火炬(展示圖片),鋁合金有哪些重要的性質呢?就讓我們一起共同
學習金屬的相關性質。
評析:在講授金屬的化學性質時,引用了青奧會的情境是值得肯定的,但鋁合金與金屬鋁的性質還有一定的區別的,這樣的引入不夠貼切主題,且青奧會的火炬離學生的生活還有一定的距離,最好從學生貼近的生活中尋找問題的情境,引發學生的思考,促思、領悟、啟發的情境才是有效的。
學生在做空氣中氧氣含量實驗時,有學生發現所用裝紅磷廣口瓶內有“水”存在,這樣紅磷不易點燃,且如何除去?有些老師感到茫然。
評析:很多老師在實驗中都會遇到,但并沒有引起大部分老師的關注,胡綺妙老師在《例談有關紅磷實驗的演示技巧》文章中研究成果表明,廣口瓶內有“水”并非真正涵義的水,在它是磷酸、亞磷酸等液體的混合物,它的形成是由于磷與空氣中氧氣發生反應生成磷的系列氧化物,再接觸到空氣中水蒸氣形成了這樣混合酸,它們的存在嚴重影響了磷的燃燒的效果,可通過過濾的基本操作將紅磷分離出來再干燥處理,效果會很好。[3]
某教師在講授物質的溶解性相關的知識時,做了一個對比實驗:把等量的少許高錳酸鉀粉末分別加入到等量的水和汽油,比較高錳酸鉀在兩種液體中溶解能力。
評析:很明顯,做此對照實驗目的是為了比較同種溶質在不同溶劑里的溶解能力的不同,但實驗中采用了汽油這種試劑,細分析一下,可發現,高錳酸鉀是一種強氧化性的物質,而汽油含有不飽和稀烴的物質,兩者加到一起會發生反應,使高錳酸鉀褪色。
教者在教學過程中,還會遇到諸如,明礬的作用原理是什么?它的吸附作用與活性炭的吸附作用有什么本質區別?催化劑的質量和化學性質在反應過程中是否改變;如何處理化學基本操作的規范性與適切性問題;一氧化碳與氧化鐵反應的產物的推敲與質疑等,只要我們本著實事求是的態度,用事實講話,用實驗檢驗,在探究的過程中,我們就會收獲知識與解決問題的方法與能力。
質疑的過程是一個思維與智慧相結合的過程,教學中應保持對事物的敏感度,多細心觀察,多角度、多維度思考,強化探究,準確判斷、加強團隊合作,只要我們思考著、實踐著,教學的成效就會經得住時間的考驗和洗禮。
參考文獻
[1]錢勝.例談克服教學中的“想當然”[J].化學教學,2013,(7):18
[2]劉懷樂.值得琢磨的幾個化學問題[J].化學教學,2008,(4):74
[3]胡綺妙.例談有關紅磷實驗的演示技巧[J].化學教學,2013,(4):60-61
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.04.026