王穎(福州市屏東中學,福建福州350003)
提高元素化合物課堂教學有效性的策略
王穎
(福州市屏東中學,福建福州350003)
從學生的認知發展規律出發,研究提高元素化合物課堂教學有效性的策略。教學實踐證明以體現化學知識的“社會價值觀”為導線,激發學生對學習化學的興趣;以培養學生化學思維為核心,建構整合模型;以重視實驗探究為基礎,不斷落實“實踐觀”等策略對提高課堂教學的有效性有顯著效果。
元素化合物;社會價值觀;化學思維;實踐觀
基于長期的教學實踐,以蘇教版高中化學教科書《化學(必修1)》為例,從學生的認知發展規律出發,從“化學知識的社會價值觀”“化學思維觀的整合”“實踐觀的落實”等幾個角度探討關于提高元素化合物知識課堂教學有效性的策略,以期和同行分享。
傳統的課程設計中,關于元素化合物知識的處理,一成不變的從物質的結構—性質—用途全方面地介紹物質。這種教學處理,如果用于復習時歸納總結,還比較容易理解,可用在新課教學時,學生卻很容易認為化學學習很枯燥單一,失去興趣。教師在教學設計時,從學生生活中熟悉的物質入手,不但使孤立的化學知識變得生動具體,又體現化學知識的社會價值,感受化學對人類進步的貢獻,激發學生對學習化學的興趣。
蘇教版高中化學教科書《化學(必修1)》編寫中就非常注重體現化學知識的“社會價值觀”,在專題的設置和安排上,氯、溴、碘、鈉、鎂元素的學習都是從海水資源出發;而鋁、鐵、銅、硅元素的學習都是從礦產資源出發。而每一章節的開篇也都是先介紹物質在自然界中的存在和用途。因此,教師在物質的新課設計時,更要以體現化學知識的“社會價值觀”為導線,激發學習興趣。例如,關于“二氧化硫”的教學設計,我們不是開門見山地介紹二氧化硫,而是從引起環境問題“酸雨”入手——二氧化硫是導致酸雨的“罪魁禍首”,從而激發孩子們迫切地想要了解二氧化硫的相關性質的心情。同樣的“硫單質”的學習,也可以從學生已有的生活經驗出發,從“火山”和“溫泉”這兩個自然現象引入,讓學生認識硫元素在自然界的轉化和存在。像這樣在導入設計中,把元素化合物知識與人們息息相關的生活緊密地結合起來,感受化學的社會價值,從而提高了學習興趣和效率。
在元素化合物知識的學習中,教師如果仍按傳統的處理方式,對每一種物質的性質都做具體介紹,甚至對某個細枝末節進行挖掘,必定造無法按時完成教學任務,而且會致使學生抓不住重點,讓學生對化學學習產生厭煩情緒。因此,我們在教學設計中要關注化學思維,建構整合模型。下面以“鐵及其化合物”這一節課的教學為例作說明。
“鐵及其化合物”的教學要求在1個課時內完成,如果從Fe、Fe2O3、FeCl2、FeCl3等物質與反應逐一地詳細講解,最后再歸納“鐵三角”至少需要3節課來完成。但如果根據元素化合物知識核心思維,從“元素觀”“價態觀”“分類觀”入手,可以建立以下整合模形(見圖1)。
利用這個整合模型,我們可以對這節課進行整合教學,具體教學環節如下:

圖1 “鐵元素”的整合模型

應用整合模型指導“鐵及其化合物主要性質”的教學,不但能按規定課時完成教學內容,而且讓學生在學習新的化學知識的同時也學會用“價態觀”預測元素化合物性質,并自行設計實驗驗證,實現了“轉化觀”。學生從單純的“被動接受”轉變為積極的“主動建構”,真正實現了學生為主體,教師為主導的良好課堂氛圍,有效地提高了課堂教學的有效性。同樣的,關于“氮元素”的教學,一樣可以從“元素觀”“價態觀”“分類觀”和“微粒觀(離子的觀念)”的角度建立以下整合模型(見圖2)。

圖2 “氮元素”的整合模型
在無機元素及其化合物知識的教學階段,應用核心思維,建構整合的模型,可以指導新課的教學設計;在復習時,這就是最清晰明了、最直觀的歸納總結,有效地鞏固無機物元素化合物知識;還可以引導學生將各張模型圖進行比較,對比各元素化合物的共性與特性,形成了有關化學科學的基本觀念。
化學是一門以實驗為基礎的學科,學生對化學最初的認知,就是建立在鮮明的實驗現象,琳瑯滿目的藥品中。學生一直渴望走進實驗室,親自動手操作。蘇教版高中化學教科書《化學(必修1)》更是精心安排了許多實驗,但很多時候實驗都被忽略了,或者改成了教師演示和視頻播放,無形中使學生失去了動手操作的機會,大大降低了實驗本身帶來的樂趣,這就好比吃東西,看別人吃和自己吃是完全不同的感受,更失去了在探究活動中,進行合作、交流、討論的機會。因此,實驗一定要做,而且要做好。不能單純地停留在按部就班的操作步驟中,而要根據課程標準和學校的實際情況展開各種以“探究”為核心的實驗活動。
1.由教師設計實驗方案,引導學生展開探究活動
在“鈉的性質和應用”的教學時,教師可以事先設計好以下探究方案的表格(見下表)提示觀察的側重點。


引導學生圍繞這個表格內容進行探究,不僅可以順利地完成知識目標的教學,還能讓學生了解實驗研究物質的一般方法。同時,通過對比設計鈉分別與滴有酚酞濃鹽酸、稀鹽酸反應的情況,讓學生預測實驗現象,初步形成對實驗進行分析和推理的能力;再通過預測現象與實際現象的不同,形成矛盾,讓學生理解化學實驗是學習化學的重要依據,增強“實踐觀”。
2.由學生自主設計實驗方案,展開探究活動
在“鎂的提取及應用”的教學中,可以展開“海水中含有大量的氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、氯化鈣等氯化物,在海水中加入Ca(OH)2目的是什么?”這一探究活動。請學生通過分組討論拿出實驗設計方案。
3.合理調整評價標準,由學生進行創新設計探究活動
以“改進、創新、拓展”為評價標準,組織學生進行“應用極易溶于水的氣體產生噴泉實驗報告設計活動”,也可以對教材中“生成有毒氣體的反應裝置進行改進設計活動”等,使學生的實驗探究進入“創新設計探究”的新局面。當然,為了確保達到實驗的預期效果,建議提前公布“探究的內容”,給學生較為充裕的時間進行思考,查找資料,設計實驗方案,學生準備實驗的過程本身就是不斷提高的過程。
學生從走進實驗室,展開多種多樣的實驗探究活動,無盡渴望得以實現,無窮的求知欲被激發,通過“教師引導探究—學生自主探究—創新設計探究”的模式,使學生的實驗探究能力和合作、交流、討論的技能都得到提升,最終“實踐觀”得以落實。
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[3]王祖浩,吳星.高中化學教學參考書[M].南京:江蘇教育出版社,2007.
(責任編輯:張賢金)
本文系福建省中小學教師發展基金課題“基于學生認知發展理論研究高中無機化合物教學的實效性”(項目編號:FZJJ20130100472)研究成果。