(閩清縣金沙學校,福建閩清350805)
巧用實驗手段創新概念教學
——以“質量守恒定律”教學為例
黃冰冰
(閩清縣金沙學校,福建閩清350805)
剖析了初中化學概念教學中的重、難點所在,并以“質量守恒定律”教學為例,表明枯燥無味的概念,都可用變化和生動有趣的各種化學實驗來形象地點化。其間輔以精要的講析、討論等多元教學法,讓學生在輕松、愉悅的氛圍中獲得新知,事半功倍。
概念教學;實驗觀察;創新教法
教學是一門藝術,能用高超的技巧把要傳授的內容傳給學生,不僅需要淵博的學識,還要講究藝術性、靈活性。不同的知識得用不同的教學方法,這也是教學中至關重要的一環。初中化學概念教學是開啟化學科學習的一把鑰匙,在如何打破傳統被動的局面,另辟蹊徑,構建新穎、活潑、激趣又有成效的課堂模式上,筆者近年來進行了一些探索。
初中化學是化學學習的啟蒙階段,在教材中,每個章節都有概念。由于概念是理論性的總結,比較抽象,初學者不易理解,如果講授方法不妥,會讓學生一頭霧水,望而生畏。
好的開頭是成功的一半。概念是每章節的“頭”,要為學生開好頭,這既要宏觀把握,又要小處著眼,因“地”制宜。讓學生先弄懂概念的表意,解決疑難點,進而理解含義及運用,提高邏輯思維能力,最終達到深刻認識本學科的基礎理論、定律及所研究物質的變化規律的目的。
教學是雙方面的,既要考慮到教法,也要掌握學情,這就是知“己”與知“彼”。在知“己”中,教師首先應厘清概念。不但對概念的內涵、本質與特征了然于心,而且各概念之間的區別、聯系、側重點及所用的講解方法,也要清楚明確;其次,要勇于創新。筆者在以往講授“質量守恒定律”時,先演示實驗,得出宏觀結論,后再微觀解釋,結果發現學生一知半解,收效甚微。經過不斷對比、總結、反思后,發現應從化學變化的微觀實質入手,從而引出質量守恒定律的概念,水到渠成。在知“彼”中,通過課前預習,分別抽取6個學生,讓他們列出需要重點講解的問題等,綜合學生的“需”后,對癥下藥,這樣課堂要講的內容做到了精要準確,方法得當。
世界千變萬化,作為揭示物質變化的自然學科也是如此。尤其概念課教學時,不能孤立、靜止地去看待,而應化靜的概念表象為動的物質變化,即通過實驗來展示。
眾所周知,概念是理性的總結,但來源于感性認識,是從日常現象中抽象出來的。因此,教學時,必須讓它回到日常形象中去,還原物質變化的本來面目與過程;在選擇具體的事物變化例子剖析時,又必須從生活中熟悉的現象入手,先從感性中了解,再逐步上升到理性上的認識。用活生生的自然現象來解釋概念的內涵,來解決學生的疑難點,順應認知規律,激發興趣,逐步叩開學生求知的心扉。
由于教材里的概念往往采用簡潔單一文字加以描述,并以終態知識形式呈現,這更需在概念教學中,從感性出發,逐步剖析,不斷歸納,最終得到理性認識,從而掌握概念本質,實現知識的遷移。因此,在概念教學時,不僅要重視它的形成過程,即從符合學生認識的起點入手,抓住核心概念的問題展開,進行生動的解讀構建概念的主體,還應充分借助不同實驗,化靜態為動態,化終態為過程,并通過探究,從微觀視角深挖其本質,實現對概念的透徹理解和掌握,促進認識的進一步發展。
筆者曾上過許多概念課,也聽過許多概念教學課,常常不盡如人意,達不到課標的要求。究其原因:一是脫離生活現象,就概念講概念;二是本末倒置,不分主次;三是教師包辦到底。經過反復探索,對比總結,筆者認為必須走出誤區,憑借實驗來詮釋概念,發現真相,充分調動學生的積極性。
這種化靜為動的課堂,不是單一不變的,也是靈活多變的,構成多元化的教學:可實驗導入,然后講析;也可先講概念的重點,再通過實驗去驗證;還可根據概念的側重點,邊講邊實驗。
前蘇聯文學理論家米哈伊爾·巴赫金曾說過:“生活就其本質來說是對話。”其實我們的教學也是如此,“質量守恒定律”是研究化學定量最基本的起點,也是自然界中不同物質之間的“對話”,這“對話”其實就是實驗,下面以“質量守恒定律”為例,談談具體的操作。
“質量守恒定律”是初中化學中必須要掌握的一個基本概念,更是分析物質在化學反應中質量關系的理論依據,應用面廣,又能起到橋梁的作用。[1]根據課標的要求,本節課的功能與價值將實現學生對化學反應三重表征的新認識,從而建立化學反應的宏觀-微觀-符號之間的聯系,構建起比較完整的“變化觀”。
基于已學了元素符號、化學式、分子和原子的初步知識,對物質在基本化學反應中能發生質的變化已有一定認識的基礎上,[2]確定重點理解:1.什么是“質量”“守恒”這兩個關鍵詞的表意;2.什么是“質量”及其范圍。因此,教學時應化抽象為形象,通過實物的展現來獲得了解,引領從新質量的角度對化學進行認識,促使從“質”到“量”認識的轉移,為后續的化學方程式正確書寫及計算奠定堅實基礎。[3]為此,本節擬定了以下四個環節:
環節一:明確重點,選準角度
實踐出真知。化學總是嘗試著從不同的角度來認識世界,認識身邊的物質,選用了易見、易懂的“O”和“H2O”。在預習科學出版社九年級化學教材P46電解水的實驗及其微觀示意圖的基礎上,又重新演示了這個實驗,讓學生在感觀中,了解“H2O”分解后產生的新物質,懂得了什么是微觀,什么是宏觀;再從微觀的角度去認識化學變化;接著從微觀與宏觀兩個角度,分析化學之奇妙變化,并找出二者之聯系,進而從原子的量過渡到理解物質的量。實現認識層面上的微觀模型到宏觀的推理。
環節二:探究驗證,注重定量
僅一個實驗,是無法體會“質量守恒”這一復雜且抽象概念的內涵。于是又選了“鐵與硫酸銅”的實驗,指導學生根據指定的儀器去動手,用以探究反應前后物質的量是否發生變化,領會“守恒”這個概念所指。
實驗前,先讓學生稱出參與反應的兩種物質的質量,接著進行操作實驗。實驗后,又讓學生稱出反應后產生新物質的質量。通過前后變化的對比觀察,懂得在整個反應中不參加反應的物質和剩余物質在反應前后種類沒有出現變化,體現“質量不變”,并且從等式的兩邊同時刪去后,可發現剩余物和新的生成物,種類雖不同,但整個質量的總和卻是相等的,即物質化學變化前后的質量是一樣的,故稱之為“守恒”。其后又要求學生嘗試用自己的話,來歸納化學變化前后質量上存在的定律;這時,又趁熱打鐵,讓學生討論后回答“守”與“恒”的含義,提高邏輯思維和語言組織能力,享受探究帶來的快樂。
環節三:去偽存真,理解成因
通過以上兩個實驗,學生對“質量守恒”這個概念有了一定的理解。事物總是變化的,為了以不變應萬變,全面而深入掌握好這概念,再選用第三個實驗——碳酸鈉與鹽酸的化學反應,來逐層驗證,鞏固認識,深入建構,理解成因。
該實驗是在敞口裝置體系中進行的。一次性稱量出反應前后物質的總質量,目的是在敞口體系中制造假象,讓人誤認為“反應前后質量有所改變”。通過辨別后讓學生能運用質量守恒定律來解決反應中出現的許多實際問題,進而理解開放體系到密閉體系的奧秘所在,進一步啟發學生思考:1.為什么質量會發生改變?2.如何通過改進實驗,讓質量不發生改變,繼而引入改進實驗的探究。讓學生通過選擇不同的儀器,從開放體系到容積不可變的密閉體系,再到容積可變的密閉體系,逐層遞進,循循善誘,讓學生養成能發現、分析、探究問題的習慣,最終達到獨立解決問題的目的。而后進一步拓展這個實驗,對容積可變的密閉體系進行三次稱量。在每次稱量前,先讓學生輕捏塑料瓶,以感受其中的氣壓;通過打開瓶塞時,能聽到“吱吱”的氣流聲,發現氣體的逸散。從中懂得:當產生的氣體沒有逸出時,那么總的質量不變;當氣體釋放出來后,質量變小了。最后讓學生交流、討論,并思考其他方案,學會對實驗的設計、評價和分析,幫助學生更深刻理解化學反應的本質和質量守恒定律成立的原因。
環節四:總結定律,列方程式
在對化學變化的多角度認識后,寫出化學方程式。最后組織討論并小結本節課的收獲和感受,進一步培養歸納、整理的能力,為后續教學做好鋪墊。
本課旨在讓實驗去詮釋概念,教師僅在“畫龍”之后的“點睛”式精講,既增大課堂容量,又讓學生在直觀形象和動手中掌握概念,增進新知。實踐證明,教學出路在于探索與創新。
[1]向晶,謝麗.探究質量守恒——一堂學科課程的案例研究[J].全球教育展望,2012(3).
[2]劉琦.“質量守恒定律”教學設計[J].化學教學,2011(11).
[3]高薛琴.自主、合作、探究式教學模式在化學教學中的應用——以《質量守恒定律》教學為例[J].化學教與學,2011(12).
(責任編輯:張賢金)