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中学化学教学的智慧实践方法

【摘要】:在中国化学工业史上,有一位伟人,他为祖国的化学事业放弃了热爱的“制革专业”并毅然回国,以自己独创的制碱工艺誉满世界,这位先驱就是侯德榜先生。学生纷纷表示吃惊,并不由自主地讨论其中的原因。综上所述,情境的创设的确有助于提高学生的学习积极性,培养其化学创新能力、语言表达等方面的能力,最终提高化学成绩。

(一)利用实验创设情境

由于化学是一门以实验为基础的学科,实验既是学习化学的方法,亦是化学的精髓所在,无论是精心安排的演示实验,还是由学生动手的实验,都能唤起学生的求知欲和好奇心,实验中出现的颜色变化、火焰、烟雾等都能给学生以视觉冲击;实验中出现的响声和特殊气味能给学生听觉和触觉感受。在如此真实的情境中,学生的思维和知识相碰撞,思维活跃,积极讨论,在不知不觉中将知识纳入自己的知识体系,完成学习的过程。

好奇心是探究事物奥秘的原动力,适当补充一些课本外的小实验,可以增强实验的神秘性,激发学生的探知欲望,对于学习知识的形成起着事半功倍的效果。当然,实验创设情境后教师的引导也是非常重要的,否则容易出现实验和教学内容脱节的现象,学生只沉浸在“热闹”中,完全忘记热闹背后的学习目的。利用实验导课,吸引学生注意,激发探究热情,解释学生的认知矛盾,在解决矛盾的过程中掌握知识和方法。

以“水点灯”实验为例。

【实验准备】

酒精灯灯焰中事先藏入一小块金属钠,胶头滴管。

【实验过程】

用胶头滴管滴一滴水于酒精灯灯焰上。

【实验结果】

酒精灯被点燃。

【案例分析】

水点灯首先吸引到学生的注意,实验结束后引发学生的思考,和其已有认知发生矛盾,继而思考可能是由于灯焰中有特殊物质存在。教师告知为金属钠时,学生思考应该是钠遇水放出的热量使得酒精灯燃烧。那么,反应之后的产物是什么?紧接着设计产物的检验试验,使得实验情境贯穿于整节课中。

(二)利用化学史创设情境

化学家在科学发现过程中,所遇见的问题以及解决问题所用的方法,会在很大程度上激励学生的情感以及潜移默化地影响学生的思维方式。在化学物质的发现过程以及使用过程中会产生大量的素材,教师在有效利用这些素材时,还可以加强对学生情感、态度、价值观教育。化学史实一般是以小故事的形式给出的,形象生动,引人入胜,能够吸引学生的注意力,引导学生的积极思考。

以“侯氏制作碱法的诞生”为例。

在中国化学工业史上,有一位伟人,他为祖国的化学事业放弃了热爱的“制革专业”并毅然回国,以自己独创的制碱工艺誉满世界,这位先驱就是侯德榜先生。

1949 年 5 月,侯德榜先生拒绝了印度公司年薪十万美元的高薪聘请,冲破层层阻烧,毅然决然地回国,立志为祖国的化学事业贡献自己的力量。纯碱的生产量代表着一个国家化学工业的发展水平,当时传统的制碱工艺仍然采用比利时工程师苏尔维发明的方法,即以食盐氨气石灰石为原料制取纯碱,这一工艺流程需要很高的温度,高温煅烧石灰石制取 CO2,对 NaCl 的利用率只有 70%左右,生成的作为废液丢弃,对能源造成极大的浪费,不符合物质利用最大化原则,并且对环境造成污染。侯德榜先生对此制碱工艺进行改造,将氧碱法和合成氨两种方法结合起来,利用食盐、氨气和CO2却用水煤气制取 H2时的废气,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,使 NaCl 的利用率由 70%提高到 96%,提高了原料的利用率。氯化铵可做农业生产中的氮肥,CO2的制取不再是高温煅烧,而仅仅是废气的再利用,整个流程节约了原料,节省了能源,更有利于环境的保护,符合绿色化学的理念。

【案例分析】

案例中,侯德榜先生为了祖国的利益,为了民族化学工业的发展,应用自己丰富的化学知识,发明了联合制碱法,这一工艺减少了对资源的浪费,对环境的污染,在教学中教育学生正确应用所学知识,尽自己最大能力去保护环境,践行绿色化学的理念,为祖国、为社会贡献出自己的正能量,进行爱国主义教育和绿色化学教育。

(三)结合实际生活创设情境

情境教学的一个重要作用是激发学生的学习兴趣,让学生在情境中获得情感体验,并培养学生学习的内部动机。学生在日常生活中经历了许多与化学相关的事件,可能是一个场面,也可能是一次情感体验。在化学课堂上,呈现与化学相关的生活情境,会让学生体会到化学与生活息息相关,化学知识可以解决实际生活中的许多问题,从而激发其学习兴趣,调动学习的积极性。

案例:会生字的白纸

甲同学手拿一张白纸,对全班同学说要变魔术,只见他用一个黑色的小喷壶对着白纸喷出少量液体,随即在白纸上出现“请鼓掌”三个字,全班同学惊讶不已。原来他提前在白纸上用米糊写好了字,等白纸干燥后,字消失不见,小喷壶中的液体为碘水,当淀粉遇见碘之后,字就显示出来了。

【案例分析】

生活中常见很多与化学相关的现象,将这些在课堂上呈现给学生,会使学生觉得熟悉、亲切、激动。除此之外,报刊、电视、网络等均可提供丰富的情境素材,若能合理使用,会使得生产生活中的实际问题与化学理论知识紧密联系,培养学生利用理论知识分析解决问题的能力。利用生活实际创设情境是情境教学中最常使用,也是效果最好的方法之一。

(四)利用偶发事件创设情境

课堂是人与人思维发生碰撞的地方,会意外出现很多小插曲,若是能发现这些插曲并很好地利用,便可以使之成为课堂情境教学的素材,还可以体现教师的教学机智和教学艺术。有时,这种意外是教师提前设置好的,目的是激发学生更深层次的思考;有时,这种意外的确是突发事件。在这样一个现实且真实的情境中,通过教师的正确引导,学生主动思考,积极探索,在轻松愉快的环境中掌握知识。若能将课堂偶发事件很好地利用,将会取得意想不到的教学效果。以 Al(OH)3的制备为例。

案例:Al(OH)3的制备

教师在讲解 Al(OH)3的制备时,将氢氧化钠溶液逐滴加入硫酸铝溶液中,出现了大量白色絮状沉淀,教师“不小心”抖动了一下手,几滴氢氧化钠溶液又进入试管中,白色沉淀瞬间消失。学生纷纷表示吃惊,并不由自主地讨论其中的原因。此时,教师又重新开始实验,这次是将氨水加入硫酸铝溶液中,在出现大量白色沉淀后,继续加入氨水,沉淀不溶解。学生对比两个实验,得出制备Al(OH)3的最佳试剂

【案例分析】

教学过程具有预设性、生成性、封闭性与开放性,是这四者的一个矛盾体,当课前的预设计划遇见课堂的发展变化,教师应能关注教学生成、驾驭课堂生成,从而让课堂教学呈现出灵动的生机和跳跃的活力。

综上所述,情境的创设的确有助于提高学生的学习积极性,培养其化学创新能力、语言表达等方面的能力,最终提高化学成绩。但在实际的教学过程中,情境的创设要具体问题具体分析,不能为了情境而创设情境,不能让学生的头脑中只留下情境,却没有掌握真正的知识。教师应该认真分析授课内容的类型,适合运用情境教学的内容要精心选择和准备,不适合情境教学的内容生拉硬套地将学生带入情境,结果只会适得其反。为此,化学教师应该把控好创设情境的时机,并安排好情境讲述的时间,配以相应的教学策略,这样才能发挥出情境教学的美感和实际效果。