淺談運(yùn)用對比法優(yōu)化學(xué)生化學(xué)知識(shí)體系的建構(gòu)

李亞

摘要：氧氣與二氧化碳都是學(xué)生非常熟悉的物質(zhì)，教材編排放在第二章，證明這兩種氣體是學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)、元素化合物的關(guān)鍵物質(zhì)，但是放在順序不同的兩節(jié)，其中必然有其相似和不同之處。本文以氧氣和二氧化碳性質(zhì)教學(xué)為例，就如何在化學(xué)教學(xué)過程中用對比法幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系這一問題與各同行進(jìn)行交流和切磋。

關(guān)鍵詞：性質(zhì)教學(xué)；對比；思考；知識(shí)建構(gòu)

中圖分類號(hào)：G427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2015）05-031-2

一、對學(xué)生學(xué)情的思考

在學(xué)習(xí)化學(xué)之前，學(xué)生已經(jīng)從日常生活、小學(xué)科學(xué)及初中生物學(xué)中了解到關(guān)于氧氣和二氧化碳的一些信息，比如知道氧氣是光合作用的產(chǎn)物，是人類呼吸所需，但還不是從化學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)氧氣，也不知道如何用化學(xué)的語言區(qū)描述氧氣的性質(zhì)。緊接著學(xué)習(xí)二氧化碳的性質(zhì)，同樣有過往的生活經(jīng)驗(yàn)，不同的是有了氧氣的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，學(xué)生已經(jīng)有方法和能力從化學(xué)角度去學(xué)習(xí)二氧化碳。

二、對教學(xué)方式的思考

1.氧氣教學(xué)注重指導(dǎo)，建構(gòu)框架

氧氣是學(xué)生第一種需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)的物質(zhì)，但是若缺乏感性認(rèn)識(shí)，氧氣的物理性質(zhì)對學(xué)生來說就顯得很抽象，更不用說化學(xué)性質(zhì)了。所以在氧氣的整個(gè)教學(xué)中，本人都是側(cè)重于教方法。在教學(xué)時(shí)我通過大量的實(shí)驗(yàn)、圖片結(jié)合生活已有的經(jīng)驗(yàn)、生活實(shí)例等直觀、感性的素材讓學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)，重視培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)元素知識(shí)的科學(xué)方法，建構(gòu)起認(rèn)識(shí)元素化合物知識(shí)的基本框架，同時(shí)通過課堂的教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，來培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，正確得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等實(shí)驗(yàn)基本技能，為之后的二氧化碳的性質(zhì)探究和學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.二氧化碳教學(xué)注重引導(dǎo)，體驗(yàn)探究

二氧化碳的教學(xué)是建立在氧氣的教學(xué)基礎(chǔ)上，可以根據(jù)學(xué)習(xí)氧氣時(shí)搭建好的學(xué)習(xí)框架，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)需要研究的問題，之后再展開探究實(shí)驗(yàn)、研究和學(xué)習(xí)性質(zhì)，在這個(gè)過程中，本人便側(cè)重設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。二氧化碳的性質(zhì)教學(xué)突出了一個(gè)探究的過程，所以在實(shí)際教學(xué)過程中我更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去體驗(yàn)探究過程和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過對比現(xiàn)象等推斷出二氧化碳相應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)是進(jìn)一步幫助學(xué)生構(gòu)建出“提出猜想—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—實(shí)驗(yàn)操作—記錄現(xiàn)象—分析推斷—得出結(jié)論”這樣的科學(xué)探究過程，也為今后探究酸、堿、鹽等物質(zhì)的性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

三、對教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

通過實(shí)際教學(xué)，對于氧氣這種學(xué)生第一次需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)性質(zhì)的物質(zhì)，本人在教學(xué)設(shè)計(jì)上發(fā)現(xiàn)要注意結(jié)合學(xué)生的學(xué)情，正如先前所說的，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，那么在教學(xué)設(shè)計(jì)中我能盡可能地運(yùn)用大量的實(shí)驗(yàn)、圖片、視頻和生活中的事實(shí)等直觀的方式去刺激學(xué)生的眼球，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生從中得出關(guān)于氧氣性質(zhì)的信息。比如說在講到溶解性時(shí)給出圖片，請學(xué)生對比兩個(gè)生活中的現(xiàn)象：魚蝦等可以在水中生存而人類在水中卻會(huì)缺氧溺水，那么學(xué)生從中可以得到啟發(fā)，說明氧氣在水中的溶解性不是很強(qiáng)，即微溶于水。從教學(xué)中獲得的經(jīng)驗(yàn)提醒本人需要注意，在整個(gè)教學(xué)過程中要讓學(xué)生知道，從化學(xué)的角度研究物質(zhì)，最基本的從兩大方面著手—物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，也能從性質(zhì)發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的用途，充分證明了性質(zhì)決定用途這一原理，從而幫助學(xué)生構(gòu)建出系統(tǒng)學(xué)習(xí)物質(zhì)的基本框架。

在氧氣的教學(xué)基礎(chǔ)上，二氧化碳的性質(zhì)教學(xué)就相對簡單，我從“教師為主導(dǎo)”的課堂模式慢慢放手變成“學(xué)生為主體”的模式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)氧氣的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)學(xué)習(xí)物質(zhì)的方法進(jìn)行靈活運(yùn)用和鞏固加強(qiáng)。所以在做二氧化碳的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，本人是在保持課堂內(nèi)容直觀性的同時(shí)，安排學(xué)生共同參與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，盡可能地讓學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)氧氣的方法自己設(shè)計(jì)、自己實(shí)驗(yàn)、自己總結(jié)，得出二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。這對學(xué)生日后研究酸、堿、鹽等其他物質(zhì)具有方法指導(dǎo)的意義。

四、對教學(xué)活動(dòng)的思考

1.針對氧氣的性質(zhì)，本人做了如下的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1）情境創(chuàng)設(shè)：用猜謎語的方式導(dǎo)入新課“看不見，摸不著，不香不臭沒味道，說它寶貴到處有，動(dòng)物植物離不了（打一自然物）”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）觀看視頻或圖片資料，了解自然界中氧氣的存在、氧的循環(huán)和三態(tài)變化，慢慢引領(lǐng)學(xué)生從化學(xué)的角度去掌握氧氣的信息。

（3）活動(dòng)探究：提出問題“木炭、蠟燭、鐵絲在空氣中能否燃燒”、“在氧氣中能否燃燒”、“兩種環(huán)境中的燃燒現(xiàn)象有何不同”進(jìn)而通過演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生有目的地去觀察、對比和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)如何觀察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對于會(huì)產(chǎn)生污染而不適宜在課堂上做的實(shí)驗(yàn)，如白磷燃燒和硫磺燃燒，可以改用播放視頻來觀察對比。

（4）歸納總結(jié)：通過引導(dǎo)，學(xué)生學(xué)會(huì)從現(xiàn)象中對比分析從而得出結(jié)論，能夠小結(jié)得到氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，有的學(xué)生甚至能從對比實(shí)驗(yàn)中得出一條規(guī)律：反應(yīng)的劇烈程度受反應(yīng)物濃度影響。

2.針對二氧化碳的性質(zhì)，本人將教學(xué)活動(dòng)又重新設(shè)計(jì)

（1）創(chuàng)設(shè)情境：通過這兩年比較熱門的一個(gè)短片中的趣味實(shí)驗(yàn)——可樂加曼妥思發(fā)生液柱噴涌的場景來吸引學(xué)生注意力的同時(shí)展開新課教學(xué)。

（2）以二氧化碳的神奇為主線，結(jié)合趣味實(shí)驗(yàn)中的碳酸型飲料（鑒于探究中需通入紫色石蕊試液，用透明的雪碧可能顏色觀察更清楚），來展開對二氧化碳神奇性質(zhì)的探究。

奇妙之一：“雙重身份”——通過自然界中二氧化碳的循環(huán)和近年來溫室效應(yīng)的加劇，了解到二氧化碳既是植物光合作用的原料又是地球溫室效應(yīng)的主要元兇，從辯證的角度看二氧化碳的身份，是善是惡？

奇妙之二：“水中變化”——將雪碧瓶蓋換成合適的帶導(dǎo)管的單孔膠塞，并將導(dǎo)管通入裝有紫色石蕊試液的試管中，學(xué)生輕搖雪碧瓶將里面的氣體并通入紫色石蕊試液中，探究二氧化碳與水反應(yīng)生成的新物質(zhì)。為了進(jìn)一步區(qū)別是生成的新物質(zhì)碳酸使紫色石蕊變色而不是二氧化碳本身，引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過一組對比實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。

奇妙之三：“無中生有”——將雪碧中的氣體通入澄清的石灰水中，會(huì)發(fā)現(xiàn)澄清石灰水慢慢地從無色透明變成有白色渾濁。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，給出適當(dāng)引導(dǎo)，學(xué)生能夠知道為什么會(huì)產(chǎn)生渾濁，得出關(guān)于二氧化碳的性質(zhì)以及檢驗(yàn)方法。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本人通常會(huì)指著教室內(nèi)的白墻引導(dǎo)學(xué)生思考，在建筑上墻壁粉刷后最終出現(xiàn)白色的固體，其中發(fā)生的反應(yīng)是什么。

奇妙之四：“多姿多態(tài)”——通過圖片和視頻的展示或者現(xiàn)場將水倒在干冰上，讓學(xué)生觀察到二氧化碳的狀態(tài)多樣化，也能將生活中某些現(xiàn)象和二氧化碳的這種性質(zhì)對應(yīng)起來，比如說舞臺(tái)上為什么會(huì)出現(xiàn)“白煙裊裊”的現(xiàn)象等。

奇妙之五：“滅火先鋒”——結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，簡易滅火器的誕生和應(yīng)用，向?qū)W生展示二氧化碳具有滅火的作用，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考這是利用了二氧化碳怎樣的化學(xué)性質(zhì)。

經(jīng)過多次教學(xué)實(shí)踐，本人發(fā)現(xiàn)，氧氣和二氧化碳同是初中階段需重點(diǎn)學(xué)習(xí)的物質(zhì)，是身邊化學(xué)物質(zhì)的典型代表，但在教材的不同章節(jié)出現(xiàn)，有其必然性。在實(shí)際教學(xué)中，聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，結(jié)合學(xué)情，就不難發(fā)現(xiàn)氧氣和二氧化碳雖然同樣是研究兩種氣體的性質(zhì)，但是在兩節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)等方面，要考慮的因素是很不相同的。有了兩種氣體性質(zhì)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，在比較實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，一般學(xué)生都能歸納出其發(fā)生裝置與收集裝置的異同，初步學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法，因此運(yùn)用對比法對學(xué)生知識(shí)體系的建構(gòu)是很有幫助的，同時(shí)在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的過程中也培養(yǎng)了學(xué)生小組合作、勇于創(chuàng)新、大膽實(shí)踐的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)精神。