王容
摘 要:分析三個版本教材的“化學方程式”的內容編寫特點,體會化學方程式的教學功能,從而加深學生對化學用語的認識,從方程式中學會化學計算。
關鍵詞:初中化學;化學方程;教學策略分析
從宏觀層面上看,化學研究物質的性質和變化,微觀層面上揭示物質的構成和反應機制。從物質的存在、物理性質、化學性質初步認識物質,從原子、分子的視角看待物質的微觀構成。化學方程式作為一種重要的化學用語,以符號的形式科學、簡明地表達物質間的變化規律,成為聯結宏觀與微觀的橋梁。
一、化學方程式在化學教學中的地位
化學方程式的書寫和計算被認為是初中化學教學的重點和難點,在學科研究交流、化學語言學習、情感態度價值觀方面都具有重要的功能和價值。教學中更多的強調對具體技能的操作訓練,在一定程度上確實提高了學生的學習成效,但經常會落入配平、條件等具體知識中。由于化學方程式具有一定的抽象性和規則性,學生使用起來往往會出現很多困難,單純地讓學生背誦和記憶化學方程式,只能使學生厭惡化學學習。因此,在教學實踐中應突出化學方程式書寫的認識功能和價值,取相應的教學案例和素材,設計有針對性的活動和策略,促進學生對化學變化的整體認識發展。
二、不同版本教材內容呈現方式的對比分析
中學化學教學應努力提升學生的科學素養,培養學生收集、整理、分析數據的能力,以適應“大數據”時代的要求。質量守恒定律是對大量化學反應事實的一種歸納,是化學反應內在的一種必然規律的體現。
化學方程式在三個不同版本中的呈現形式:
人教版:第5單元 化學方程式課題2如何正確書寫化學方程式
借助質量守恒定律揭示氫氣與氧氣反應的微觀實質。從文字表達式到化學方程式分析碳與氧氣的反應,得出化學方程式能將反應中的反應物、生成物及各種粒子間的相對數量關系(即化學反應中的“質”與“量”的關系)清楚地表示出來。通過“討論”從物質種類、質量和反應條件等方面考慮化學方程式提供的信息。
滬教版第4章化學變化第3節 化學方程式
從波義耳、拉瓦錫對化學反應的定量研究的史實,到設計實驗驗證質量守恒定律,借助鎂與氧氣反應的微觀示意圖說明化學反應的本質。再通過“觀察與思考”、“活動與探究”、“聯想與啟示”等欄目得出:要正確書寫實際參加反應的物質與生成的物質的化學式,注明反應的條件,根據質量守恒定律配平化學方程式。
魯教版第5單元定量表示化學反應第2節 化學反應的表示
通過質量守恒定律,比較3種化學反應的表示方法,得出化學方程式及其意義。再借助“活動天地”用化學方程式描述化學反應,得出化學方程式描述的是物質發生化學反應的客觀事實,書寫化學方程式時,必須以客觀事實為依據,遵循質量守恒定律兩條原則。“多識一點”欄目介紹最小公倍數法配平化學方程式。
不同的教材,雖然在內容編排和呈現方式上表現出不同的特點,但都緊緊圍繞課程標準,在知識的深度上沒有過高要求。基于質量守恒定律和化學反應的微觀解釋,從化學方程式的意義、書寫原則、配平關系等具體內容出發,突出學生已有的生活經驗和認知基礎,建構化學方程的相關知識,以幫助學生形成基本的化學觀念、促進學生對化學方程式的更全面認識。
三、化學方程式的教學策略
教學中應關注對化學方程式的理解、化學觀念的建構和使用技能的形成,讓化學方程式這部分內容系統化、規范化,體現出學生對化學變化認識的階段性和層級性,哪些物質是反應物,哪些物質是生成物,表達了多個物質之間的關系,兩種或兩種以上物質參加化學反應,生成了一些不同的物質。對化學反應中微粒變化的認識和理解體現出化學反應中微粒的變化——原子重新組合形成新的分子,微粒之間的重新組合,化學反應前后原子的種類和數量都不變,體現化學變化的微觀過程,促進學生微粒觀的進一步發展。
課標倡導基于觀念的教學,重視認識事物的思路和解決問題的方法,關注知識間的內在聯系。因此,教師應幫助學生建立起認識化學反應的一般思路,引導學生從多個角度認識化學反應的特征和價值,幫助學生全面理解化學反應,進而深刻理解化學方程式的含義,把化學方程式與學科主干知識密切聯系起來,形成完整的知識結構,以促進學生物質變化觀的發展。因此,我們應站在化學課程內容的整體視角下,基于學生認識發展的脈絡,審視化學方程式書寫的教學功能和價值,幫助學生理解化學方程式的多重含義,如明確化學式、各種數字及箭頭的含義,理解化學反應過程中微粒的重新組合方式,考查化學變化的定量關等。
我們所使用的是人教版的教材,利用教材中的微觀示意圖向學生說明化學方程式的配平及原理,使學生認識到新物質生成的本質是化學反應中原子之間的重新組合:右邊的氧原子數少于左邊的,這時為使式子兩邊每一種元素原子的總數相等,就需要配平,即在式子兩邊的化學式前面配上適當的化學計量數。在H2前配上2,在H2O前配上2,式子兩邊的H原子、O氧原子數目就相等了,即化學方程式配平了。使學生明確化學計量數客觀、真實地反映了反應物之間進行的化學變化,以及反應物和生成物之間的定量關系,各種反應物和生成物之間嚴格遵循一定的質量比,有效地克服了將化學方程式的書寫視為像代數式那樣可以移項的、化學反應就是物質之間的加和減的錯誤認識。除了讓學生明確化學反應中的反應物和生成物之間存在著一種因果關系、對應關系,還應使學生明確沒有條件化學反應不一定能發生,反應條件不同所產生的物質也會大相徑庭。有些可能發生的反應在某種條件下不一定會發生,發生反應的現象也不一定相同,化學反應的發生不僅與反應物的類別、性質有關,還受反應物的濃度等反應條件的影響。
所以教學策略的選擇和設計必定是在一定的教育觀念和理論的指導下進行的,任何一種教學策略的背后都有一定的教學觀念和理論作支撐。具有明確的指向性,它是由特定的教學目標所決定,直接為實現教學目標、完成教學任務、解決教學問題服務的。教學策略不僅重視“教”,而且重視“學”,教和學是辯證的對立統一的關系,要強調教和學的相互作用,注意學生的意義建構。這里所說的全面性不僅包括認知領域的各個方面,還包括情感和動作技能領域的內容;不僅包括智力因素,也包括非智力因素。不是抽象的教學原則,它具有具體、明確的內容,可供師生在教學中參照執行或操作,因此它具有可操作性,總之應該充分考慮影響教學的各個要素。
(云南省玉溪市新平縣第二中學)