丁玉霞
(江蘇省南通市唐閘中學,江蘇南通 226000)
在問題解決中培養學生的化學素養
——以《酸和堿的中和反應》助學案設計為例
丁玉霞
(江蘇省南通市唐閘中學,江蘇南通 226000)
新課標理念下的化學教學,密切關注學生對發現問題和解決策略的培養。本文嘗試結合《酸和堿的中和反應》一課助學案的設計,例談在化學課堂教學中如何培養學生通過自我梳理發現問題,在合作探究、實驗歸納中解決問題,聯系生活驗證知識,真正實踐,從而提高學生化學學習中的問題意識,形成積極探究、實踐創新的科學精神。
問題意識;自主梳理;合作探究;實驗歸納;走向應用
新課程標準強調培養學生通過熟悉的生活現象感受化學的重要性,積極探究化學變化,逐步學會分析和解決與化學有關的的實際問題,在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。因此,在化學課堂中培養學生的問題意識,引導他們積極思考,認真探究,實踐創新,在真正的思維鍛煉中激發學習的動機,調動學生探究的欲望,將能讓他們保持長久的學習熱情,主動獲取,積極建構。現以《酸和堿的中和反應》一課助學案的設計為例,談談我在這方面的一點探索。
“思維自驚奇和問題開始”(亞里士多德)。化學的學習離不開緊密聯系具體生活實際,通過生活現象的思考,可以激發學生對化學新課學習的興趣和期盼。而且,具體有針對性的問題,才能真正觸發學生內發的思維活動,主動、不懈地去尋求最終的結論。因此,開課伊始,我就安排學生自主閱讀教材,尋找并解決生活中與酸堿中和反應有關的問題:
(1)空氣污染形成的酸雨導致土壤酸性增強,不利于農作物生長,怎么辦?
(2)硫酸廠的污水中含有硫酸等物質,如何處理?
(3)印染廠的廢水呈堿性,如何處理?
(4)胃液中胃酸過多會造成胃部不適以致消化不良,可以服用含有哪類物質的藥物進行治療?
(5)蚊蟲叮咬后的皮膚很快腫成大包而痛癢,如何減輕痛癢?
問題是一切學習活動的起點,我們的課堂教學最怕的就是老師將現成的知識捧在手上讓學生拿走。借助問題思考去探究知識的本原,這樣的學習才是有意義的。以上五個問題的呈現,學生的好奇心被充分調起,他們迫不及待地帶著問題有目的地去閱讀書本《酸和堿的中和反應》的內容,“以新的方式運用已知的信息”,自我思考、獨立解答與酸堿中和反應有關的問題,為教師引入課題和接下來的交流中和反應的應用做有效鋪墊。
充滿未知的化學實驗會讓學生對化學的學習充滿好奇,也會產生眾多新的疑問。這些問題將不斷激勵他們去思考,去探究,尋求合理的解釋,形成正確的結論。為了讓學生滿懷熱情地投入到課堂學習中,我設計了如下問題助學活動,以探究酸和堿之間發生的反應:
(1)向1號試管中加入約2ml氫氧化鈉溶液,再滴入稀鹽酸,觀察,有無明顯現象?
(2)用無色酚酞溶液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液及小燒杯、玻璃棒、溫度計設計實驗探究酸堿的反應,并測出反應前后溶液的溫度。
實驗步驟 實驗現象及溶液溫度結論:
問題一:酚酞溶液的作用? ______________問題二:為什么要不斷攪拌? _________________
此環節通過學生對實驗的觀察,對實驗現象產生認知沖突,激發學生產生“酸堿混合時是否發生化學反應”的探究欲望。而后組織他們通過討論,設計出多種實驗方案。這樣讓學生探究的興趣大增,有學生用溫度計測出稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度及兩溶液混合后的溶液的溫度,通過溫度的升高判斷“酸和堿是否發生化學反應”;也有學生向氫氧化鈉溶液中滴加無色酚酞溶液,再向溶液中滴加稀鹽酸,并用玻璃棒攪拌,觀察顏色的改變,更深入理解酸堿混合時會發生反應,進一步鞏固化隱性為顯性的實驗方法(探究二氧化碳能否與水反應時是借紫色石蕊化隱性為顯性進行探究)。也有學生利用熟石灰、水和稀鹽酸設計對比實驗,取兩支試管,加入等量的熟石灰,滴加稀鹽酸的試管中的熟石灰消失了,滴加水的試管中出現渾濁,由此可知熟石灰與稀鹽酸發生了反應。
學生借助前經驗以及現場即時產生的相關應激行為,對實驗操作游刃有余。在他們有了真實的操作觀察、深入的思考之后,我繼續設問,以求思考的系統化和條理性:
(1)學生觀看酸和堿反應的微觀模擬動畫。
(2)觀察書本P57圖10-10,可知HCl在水中解離出_________和_________,NaOH在水中解離出_________和_________。
(3)觀察書本P60圖10-14,可知稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中,(以下填粒子符號)__________減少,_______增多,因為___________________,同時生成氯化鈉。反應方程式:_______________________。
(4)模仿鹽酸與氫氧化鈉的反應方程式,書寫下列反應方程式并能說出配平的方法:
①用含氫氧化鋁的藥物治療胃酸過多:______________。
②水垢中的氫氧化鎂和鹽酸的反應:________________。
③用熟石灰處理硫酸廠的污水:____________________。
(5)NaCl、MgCl2、AlCl3、CaSO4在組成上的共同點是:__________________,我們把這類物質統稱為________。
(6)①中和反應的定義:________________;②中和反應的實質:____________。
通過此探究活動,旨在從微觀角度去探究酸和堿反應的生成物。此時,學生通過觀看酸和堿反應的模擬動畫,對酸和堿反應的微觀實質有了初步認識。再通過閱讀分析圖給信息和討論完成(1)(2)(3)填空,培養學生閱讀提取信息的能力,并進行簡單分析,得出中和反應的實質,寫出方程式。在此基礎上完成(4)(5)(6)題,及時練習方程式的書寫,引導學生學會總結歸納,形成解釋。
學習活動至此,學生對酸和堿的中和反應已經有了充分的感性認知,心中的問題也一個個得到了解決,本課的學習目標基本達成。為了強化學生的思維成果,進一步系統化建構本課知識,我繼續設計了以下思考題:
活動一后的溶液中一定含有_____________,可能含有_________或__________。設計實驗證明物質的存在情況(一定存在的物質不需證明):【提示:根據溶液的酸堿性來推斷】
(提供的儀器和藥品:點滴板、紫色石蕊溶液、無色酚酞溶液、鋅粒)
實驗步驟 實驗現象 結論溶液中含有_____________溶液中含有_____________溶液中含有_____________
對于已經明白中和反應實質的學生來說,他們已經知道氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水,所以,通過對溶液中所含物質的猜想,可以進一步鞏固在反應中反應物質量減少、生成物質量增加的變化規律,通過實驗驗證溶液的酸堿性(根據酸堿的化學性質設計實驗)。這個環節源于酸和堿能發生中和反應,又高于酸堿中和反應。
讓問題成為學生學習、探究的源動力,在問題解決的過程中調動學生積極的思維和前面的認知,融會貫通,溫故知新,最終定會激發他們學習的興趣,提高其解決問題的能力,樹立服務生活的思想,真正實現化學素養的形成和提升。
[1] 張紅霞. 農村初中化學課程資源的整合與利用[J]. 中學教學參考,2014(29).
[2] 馮海燕. 淺談提高學生科學素養的初中化學教學[J]. 數理化解題研究:初中版,2014(12).
[3] 沈麗娟. 初中化學實驗探究題的設計新視角[J]. 中學課程輔導:教師教育, 2016(24).
丁玉霞,1974年生,女,江蘇南通人,本科學歷,主要從事中學化學教學與研究,中學一級教師。