何少華

摘要:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O屬于初中化學中核心知識,也是各省市中考的熱門考點。教師應注重教學策略,有效落實陳述性知識、邊緣知識的學習,掐準學生自主學習的興奮點,實現能力遷移及可持續有效學習能力提升。
關鍵詞:Ca(OH)2 ? CO2 ? 教學策略 ?能力遷移 ?邊緣效應
引言
教師在“Ca(OH)2 與CO2”反應的核心知識教學時,要緊扣生活實際,讓學生快樂學習有用的化學知識的同時,真正實現能力提升。
反應Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O在化學中非常重要,該實驗現象與結論的描述和其中元素化合物知識、堿的通性、物質鑒別及轉化等內容,屬于初中化學核心知識。“能結合實例說明二氧化碳的主要性質和用途”“認識常見堿的主要性質和用途”“初步學會根據某些性質檢驗和區分一些常見物質”是《義務教育化學課程標準(2011版)》對初中生化學學習提出的明確標準。各地命制的初中學業水平考試化學試卷都將這一反應的相關內容作為熱門考點。學生如何熟練掌握并靈活運用相關知識,本文認為既要注重核心知識教學,更應立足于發展學生化學核心素養,在高效完成陳述性知識學習前提下,拓展適當訓練實現能力遷移,密切聯系生活實際,讓學生真正學到“有用的化學知識”,關注邊緣知識學習,以擴大學生的知識面、加大信息量,使之更好地進行持續有效學習。
一、說地位,占據課程核心
CO2氣體屬中學化學中重要物質,不僅與學生的日常生活密切相關,而且緊密聯系初中化學元素化合物中的絕大部分知識點;“堿和堿的通性”是中學化學中的重要知識,初中生認識堿并掌握堿的通性就是從Ca(OH)2開始的;對復分解反應的認識是基于碳酸鹽的性質,而復分解反應(四大基本反應類型之一)、碳酸根離子的檢驗(澄清石灰水用于CO2-3、HCO2-3的檢驗)都是初中化學中重要學習內容。足顯化學反應Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O在初中化學中的核心地位。
《義務教育教科書九年級化學》(人民教育出版社)中,“氫氧化鈣與二氧化碳反應”的教學內容達27處之多,可謂濃墨重彩。其中,6處涉及CO2特性與鑒別,6處用于檢驗化學反應過程中產生的CO2,3處用于CO2-3的檢驗,3處直接考查學生化學用語書寫,2處體現堿的化學性質(與某些非金屬氧化物反應),對比區分鑒別物質2處,化學計算1處,物質間相互轉化1處,用于解決實際問題3處。以上內容多穿插在演示實驗、學生實驗、實驗探究及課外探究活動中,并以裝置圖、實物圖片、表格、習題等直觀形式呈現。更多關注陳述性知識學習、實驗探究和學習興趣培養,體現了該化學知識的基礎性、直觀性以及化學學科以實驗為基礎等特點,處處以提升學生化學核心素養為目的。
二、說考點,處于中考熱門
初中化學學業水平考試(中考)屬于終結性考試,目的是全面、準確地考查初中畢業生在化學學習方面所達到的水平。因此,各省市命制的中考試題水準極高,其全面性、規范性、權威性、可信度應毋庸置疑。通過抽樣分析發現,該知識點實屬中考的熱門考點,下表是50份初中化學學業水平考試(中考)試卷中涉及本知識點的統計情況(如表1)。
其中題型包括:識記填空、物質鑒別、物質推斷、物質轉化、物質除雜、實驗探究與實驗設計。在這50份省級考卷中該知識點開考率(出現率)占94%,該知識點在同一份試卷卷面中的占分比最少為1%,最高多達4%。
三、說策略,滿足不同需求
為更好完成這一核心知識學習,必須依據認知規律精準實施有效課堂教學策略,實行分層次、差異化、遞進式教學,滿足不同學生的差異性學習需求。學習分為四個層次,第一層次的基礎性學習應面向全體學生,第二至第四層次的提升學習,要結合學生的不同需求實施因材施教,展開循序漸進式教學,實現教與學的螺旋式上升。
(一)面向全體,完結陳述性知識學習
新課教學面向全體學生,依照課程安排,由易到難依次完成相關核心知識學習:先認識CO2,并了解其特性——能使澄清石灰水變渾濁,接著通過演示觀察CO2與澄清石灰水反應的現象并學會書寫化學方程式,再在Ca(OH)2(堿)與某些非金屬氧化物的反應、碳酸鹽的檢驗等學習中予以強化。讓相關核心知識、化學用語等(特別是化學方程式的書寫、石灰水與二氧化碳間的互鑒)記憶得更牢固,做到人人過關。這不僅是《化學課程標準》基本要求,也為后來解決問題進行必要知識儲備。
(二)適度拓展,實現能力遷移
鞏固練習階段,教師應對已學“零散”的知識點進行適度整合并予以必要拓展,通過學生的鞏固訓練,初步學會分析和解決問題,將掌握的“核心知識”優勢逐漸轉化為學科核心素養優勢,真正實現能力遷移。利用課堂核心知識儲備,學生能對以下現象和事實進行合理解釋:①石灰水敞口放置一段時間表面會出現一層白膜;②實驗用的石灰水最好要新配置;③建筑上常用石灰砂漿來砌磚抹墻。也可綜合運用溶解度知識(氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小)對兩種本質不同的變化予以解釋,即向飽和澄清石灰水中通二氧化碳以及對飽和石灰水進行加熱時,都出現渾濁現象。
由Ca(OH)2與CO2反應引出“堿與某些非金屬氧化物的反應”,進一步學習NaOH與CO2的反應,起到溫故知新效果,極大降低了學習難度。通過觀察澄清石灰水、NaOH溶液分別與二氧化碳反應時的實驗現象,結合Ca(OH)2、NaOH溶解性差異,引導學生深入領會“澄清石灰水用于CO2氣體的鑒定,吸收CO2氣體卻一般選用NaOH溶液”的緣故。至此,拋出具有挑戰性的學習“設計實驗驗證某氫氣與氧氣混合氣體中含有二氧化碳并將其除盡”,相信學生定能自主完成。這樣極大提高了學生自信心,強化了他們自主學習意志,提升了分析解決問題能力,真正實現了“核心知識”向“核心素養”的轉化。
(三)聯系生活實際,關注自主學習興奮點
《化學課程標準》中明確要求:在教學中,應密切結合學生的生活實際。幫助他們感受身邊的化學物質及其變化,增強學習化學的興趣,認識到化學知識在生活實際中的應用。
綜合提升階段,教師要適時啟發學生從化學角度去探究生活中的問題,找尋自主學習的興奮點,深刻感悟學習“有用的化學”的重要性。聯系生活實際設置問題,嘗試運用知識進行解答,激發學習興趣,提高學以致用的本領,如“剛剛用石灰砂漿裝修過墻壁,欲使其快點干燥,可在室內生一炭火盆,但一開始不是變干燥了,反而變潮濕了;建筑工地上石灰漿池的表面總是留有一層水;如何用簡單化學方法消除地窖中含過量二氧化碳”。
緊跟學生強烈學習欲望,繼續問題追擊——實驗室盛裝石灰水的容器內壁出現白色斑跡,如何除去;建筑工地上接觸過石灰漿的工具表面會有白色物質附著,如何用生活中物質除去”。指導學生進行“用石灰水給雞蛋保鮮”等課外趣味小實驗。學生不僅掌握了生活小常識,更是掐準了自主學習興奮點,有力高效地完成了知識有機整合。
(四)發揮邊緣效應,實現有意義持續學習
“相互聯系是事物存在的基本條件”,所有知識都不是孤立的,人們對事物的認識也是呈螺旋式上升的,都是由知識間銜接與疊加引出新問題,推動后續學習與發展。持續學習能力是一個人成長路上必須具備的,教學中可充分將Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O知識邊沿擴展,引導感興趣的學生去嘗試厘清相關知識間的內在聯系,發揮邊緣效應,利用知識間有效銜接與疊加產生的知識新增點,促進后期進一步學習。
對教材中“向澄清石灰水中通二氧化碳”實驗進行延伸,待“變渾濁”后持續通二氧化碳,出現了“渾濁又逐漸變澄清”現象。利用視覺沖擊、書本原有知識偏離,引出化學方程式CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,再結合反應Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,師生共同探討成語“滴水穿石”的化學原理、進而理解“大自然的鬼斧神工——石筍、石柱、鐘乳石的形成”化學原理。結合地方礦產資源及學生熟知的古詩《石灰吟》,認識“CaCO3→CaO→Ca(OH)2→ CaCO3”間的轉化,將初中“碳和碳的氧化物”知識進行深度融合,體會學科間聯系及中華文化的博大精深。因此,“牙膏摩擦劑的制備”相關問題也迎刃而解。
根據同類物質化學性質的相似性,對氫氧化鈣與氫氧化鈉、二氧化碳與二氧化硫類比學習,由Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O入手幫助理解“氫氧化鈉與二氧化碳”“氫氧化鈣與二氧化硫”的反應,分散并降低了初中化學中“堿的化學性質”這一學習難點,便于順利完成相關學習,更為學生的后續學習打下了良好基礎。
參考文獻:
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