吳錦菊
(江蘇省海門市東洲中學 江蘇 海門 226100)
淺談初三學生化學觀的形成過程
吳錦菊
(江蘇省海門市東洲中學江蘇海門226100)
化學觀念具有重要的認知遷移價值,一個化學觀念的形成不是一蹴而就的,而是一個系統工程。文章結合教學實際淺談初三學生是如何形成變化觀、元素觀和守恒觀的。
變化觀;元素觀;守恒觀
觀念不是很玄的東西。它是對事物的概括化認識和一個廣泛適用的核心認識。所謂化學觀,不是具體的化學知識,也不是化學知識的簡單組合,它是學生通過化學學習后在頭腦中留存、在考察相關的化學問題時所具有的基本的概括性認識。化學觀念具有重要的認知遷移價值,對人的終身發展具有重要作用。下面我依據人教版初三化學教材,結合教學實際談談初三學生是如何形成變化觀、元素觀和守恒觀的。
沒學化學前,學生對變化的認識是不加區分,混在一起的。我們要幫助學生把“化學變化”從一堆變化中抽出來,讓其認識到原來物質是變化的,但變化是不同的,最終能利用這核心知識判斷未知變化。
片段1:以下是學生利用化學變化的判斷依據來解釋火柴燃燒屬于化學變化的原因:
生1:原來是火柴,現在是火焰。
生2:原來是白色,現在是黑色。
生3:原來是木頭,現在是木炭。
這些回答說明學生還不能從本質上判斷物理變化和化學變化。他還需要更多的知識載體來幫助他形成變化觀。
片段2:測定空氣中氧氣含量實驗時,針對紅磷在空氣中燃燒產生大量白煙的現象。
師問:這白煙中的成分是什么?
生答:紅磷。
生質疑:如果是紅磷,應該是紅煙。因為紅磷是紅色的。
師點撥:過量燃燒著的紅磷熄滅了,說明集氣瓶內空氣中的氧氣也沒了,看來減少的紅磷和消耗的氧氣變成了白煙。
生頓悟:產生了新物質。
很明顯學生還是用物理上的蒸發等思維觀念來理解這個現象,變化觀還未形成。因此教材接著安排學生學習非常熟悉的氧氣性質,并不厭其煩地羅列了多種物質(蠟燭紅磷木炭硫鐵絲)與氧氣的燃燒實驗。其目的是通過這些知識載體,幫助學生建立物質的變化觀。那么教師在課堂教學中應避免僅傳授知識,而應該如上面一樣以問題帶動學生思考,逐漸形成物質的變化觀。
片段3:師:我記得剛學紅磷燃燒時,有學生問:紅磷跟氧氣是怎么變成五氧化二磷的?今天通過以下內容的學習,我們就能解決這個困惑。
[學生活動]:用紅、黃、藍的彩色卡紙剪出三類圓紙板。紅色圓紙板代表氧原子,黃色圓紙板代表氫原子,藍色圓紙板代表汞原子。學生四人一組,每組有8個紅色圓紙板、8個黃色圓紙板、2個藍色圓紙板。先請每個小組的學生利用手中的原子擺出構成過氧化氫、水、氧氣、氧化汞的微觀分子模型。然后再擺一擺過氧化氫分子如何變成水分子和氧分子,氧化汞分子是如何變成汞原子和氧分子。
最后師生共同歸納出化學變化過程中,構成物質的粒子的變化情況。學生也能依據剛才的歸納從本質上解釋紅磷跟氧氣是怎么變成五氧化二磷的。通過以上形象生動的學生活動使其恍然大悟,原來不同的化學變化背后都隱藏著這個相似的本質,學生就能以不變應萬變,學起來既輕松又自然。變化觀到此時才算真正形成。
片段1:師問:通過硫等物質在氧氣中燃燒,可發現氧氣在氧化反應中提供氧,具有氧化性。你如何理解氧化性?(學生無語)
師:氧氣在幫助硫燃燒的同時,又犧牲自我,最終完全奉獻,導致熄滅,太偉大了。從這個角度分析,氧氣奉獻氧元素把木炭氧化成二氧化碳,體現出氧化性。(學生似乎懂了點)
師追問:為何木炭燃燒生成的是二氧化碳而不是二氧化硫?(悟性好的學生馬上理解了)
在元素概念出現之前,教師應抓住一切可能機會讓學生初步接觸,感知元素觀,為以后元素觀的形成做好鋪墊。還比如通過實驗室制氧氣的原料必須選擇易分解放出氧氣的含氧物質來制取氧氣,也是一次元素觀啟蒙的很好機會。
片段2:為了幫助學生建立元素概念。我會設計以下活動:
[學生活動]:依然利用前面的有色圓紙板請每個小組的學生擺出構成水、氫氣、氧氣、二氧化碳、一氧化碳的微觀分子模型。然后請學生將其中的H、O、C找出來,并將同一類原子放在一起。(每組學生將分子拆開,將同色的氧原子放在一起,同色的氫原子放在一起,同色的碳原子放在一起,進行了歸類)
師:我們把它們分別稱為氧元素、氫元素和碳元素。因為每堆原子內的原子核中都有相同的質子數。因此元素是具有相同質子數的同一類原子的總稱。
通過形象的感知,使學生對元素的認識達到感性向理性的飛躍。等到分子、原子、元素的核心知識學完后,必須把在此之前學過的化學反應再從元素不變的角度回顧一下,讓學生意識到化學變化前后哪些變了,哪些不變。特別是不變的東西是將來學習物質之間轉化及化學反應應用的核心觀念。如果這時候學生還沒形成元素觀,你會發現從第六單元開始碰到化學方程式學生基本都是死記。而形成元素觀的學生會發現他們能力漸長,如虎添翼。
人教版第五單元第一課題就介紹了質量守恒定律,但是把質量守恒定律變成學生的一種能力和觀念,僅靠這堂課是不夠的。因為這堂課只讓學生經歷了假設、實驗證明、歸納,解釋本質的思維,沒有經歷推論的思維。因此第二堂課應馬上跟蹤變式訓練。同時隨著學習的深入,我們應將質量守恒定律在不同的知識載體(碳和碳的化合物、金屬的化學性質、酸堿鹽之間的反應)中靈活地用起來。使學生意識到原來我可以用同一個守恒思想解決不同的實際問題或陌生問題。此時學生的守恒觀真正形成。
一個化學觀念的形成不是一蹴而就的,而是一個系統工程。由以上教學片段你會發現,化學觀是建立在一系列具體化學知識和概念之上的,而且需要一個循序漸進的學習過程才能形成。化學觀念不能靠簡單的灌輸或說教來培養,它往往是在活動過程中發生、在交流合作中激蕩、在反思實踐中生成的。最后以不變應萬變,達到融會貫通的效果。
[1]張鐵華.觀念為本視角下的《原電池》教學實踐調查[D].長春:東北師范大學,2010
1008-0546(2015)10-0068-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.023