“问题解决”在初高中化学衔接教学中的应用

2013-04-12 18:20郭志东
化学教与学 2013年1期
关键词:初高中问题解决高中化学

郭志东

(福建省宁德市高级中学 福建 宁德 352100)

现行初中化学教材知识量少,浅显易懂。高一新生往往会带着化学易学的预期步入高中化学课堂,却料想不到高中化学概念抽象,内容信息量大,对思维能力要求高,更加注重知识的理解与应用,顿时感到初中的学习方法难于适应高中化学的学习。对于那些不能及时调整学习状态,一下子找不到适宜学习方法的学生,直接导致学习化学兴趣下降,信心不足,化学成绩不理想。针对这种普遍存在的问题,高中化学教师应及时对学生进行心理疏导,在教学中处理好初高中化学知识的衔接,帮助学生改善学习方法,重塑学习化学的信心。

普通高中化学课程目标在过程与方法这一维度上要求学生具有较强的问题意识,能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考能力。由此可见,问题解决在高中化学学习过程中的重要性。以问题组织教学,精心创设问题情境,让学生在情境中发现问题、提出问题,激发学生参与学习活动的意识,形成学习动机,并逐步提高问题解决的能力,就可让学生尽快适应高中化学的学习。现结合鲁科版化学必修课程教学,谈谈问题解决在初高中化学衔接教学中的应用。

一、以初中化学知识的认识局限创设问题情境,激发学生学习动机

人们对知识的学习,不同阶段认识会有所不同,初始阶段认识常较片面,有一定的局限性。新知识教学中若能以这种认识局限性创设问题情境,制造认识冲突,便能激发学生学习的动机。如初中阶段对反应类型的判断主要是依据四种基本反应类型,教师若让学生判断反应属于哪种基本反应类型?学生就会感到所学知识的局限性,产生学习新的反应类型分类方法的动机。

再如氧化还原反应知识是中学化学教学的重点和难点之一,贯穿于中学化学教材的始终。在初中阶段,学生仅从得氧失氧角度认识氧化还原反应,即物质得氧的反应叫做氧化反应,物质失氧的反应叫做还原反应,这种认识明显存在局限性。在高中氧化还原反应的教学中,教师就应充分利用这种认识局限性,创设以下问题情境,来激发学生的求知欲。

①试各列举出三个初中化学所学的 “氧化还原反应”与“非氧化还原反应”,比较它们除了在得氧、失氧方面不同外,还有什么不同的地方?

②利用①的分析结果,从得失氧和化合价升降的角度来分析Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑反应是否是氧化还原反应?

③从得失氧和化合价升降的角度分析C+2CuO=2Cu+CO2反应,探究元素化合价变化与元素被氧化还原之间存在怎样的关系?

④从得失氧和化合价升降的角度分析反应C+O2=CO2,判断氧化反应和还原反应是否同时存在于同一反应中?

以上一系列问题较好地利用了学生认知脉络,逐步递进,起到了很好的衔接、过渡、升华作用,通过这些问题组织课堂教学,能不断激发学生学习动机,保持学生思维的活跃性,随着思维的逐渐深化,便让学生对氧化还原反应的概念有了重新的认识。

二、以初中化学知识的螺旋上升开展问题教学,培养学生问题意识

高中很多化学知识是初中知识的螺旋上升。初中对知识大多只要求 “知其然”,而高中必须要 “知其所以然”。如初中学生只记住Cu不与盐酸反应,Fe与盐酸反应不生成FeCl3,只能生成FeCl2的结论,而其中原由并未深究。高中在初中学习酸通性的基础上,螺旋上升到对酸的氧化性研究,学生通过高中学习才认识到:酸与金属的反应本质是发生氧化还原反应,盐酸等非氧化性酸的H+氧化性较弱,不能将Cu氧化,只能将Fe氧化成Fe2+;而强氧化性酸(如 HNO3、浓 H2SO4)则能与 Cu 发生反应,Fe可被HNO3氧化成Fe3+。

针对螺旋上升知识点的教学,教师在创设问题情境时应融合初中所学知识,这样可消除学生畏难情绪,充分调动学生的积极参与,使学生敢于质疑、敢于发现问题和提出问题。例如初中阶段只学了过量的CO2气体能使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,而到了高中阶段则上升为除了CO2气体,SO2气体也可发生类似现象。因此,在SO2的教学中,教师可演示将SO2(实验前未告知学生是SO2)通入澄清石灰水的实验,待学生观察现象后,让其判断该气体是什么气体?学生根据初中所学的已有知识一定会回答是CO2。这时,教师可让一学生闻气体的气味,之后进行追问:该气体有刺激性气味,会是CO2吗?这样教师通过创设学生熟悉的“CO2与澄清石灰水反应”的实验情境,而实验结果又与学生原有认知产生冲突,便极大调动了学生的求知欲望。接下来教师进行演示实验,把SO2气体分别通入装有品红溶液、酸性KMnO4溶液、溴水的试管,并让学生在观察实验现象过程中思考以下问题:①SO2与CO2都是酸性氧化物,除了具有相似的化学性质外,SO2还具备哪些CO2所没有的化学性质?②SO2中的S元素与CO2中的C元素均为+4价,试从氧化性、还原性角度分析二者有何不同?实验结束后,教师可启发引导学生讨论分析现象产生的原因,这样学生对SO2还具有CO2不具备的漂白性、还原性的知识难点,就相对容易理解。最后由学生总结比较SO2与CO2的性质异同点,就可获得较好的教学成效。

三、以高中化学实验能力的新要求进行问题探究,提升学生问题解决能力

高中化学实验能力要求高于初中化学实验,更加注重实验的分析、探究与设计。化学是一门以实验为基础的科学,学生要学好高中化学就必须学习实验研究的方法,学会从实验中分析和解决问题,掌握运用化学实验学习化学知识的能力。在衔接教学中应充分应用实验素材培养学生观察思考能力,引导学生对观察到的实验现象做本质的分析,从感性认识上升到理性认识,逐步形成较强的分析解决化学实际问题的能力。

例如金属钠的教学,可让学生回顾初中所学金属的物理和化学性质,再通过随堂实验,让学生亲自体验钠的取用、与H2O的反应进程。实验前教师可设置以下问题供学生思考探究:①刚切割的金属钠表面在空气中如何变化?钠投入到水中有哪些现象?②试着解释产生这些现象的原因是什么?③钠的保存和取用与钠的这些性质有关吗?经过学生的讨论切磋,不仅对钠的性质有较为深入的理解,还会对金属的性质有全新的认识。接着,教师趁热打铁,提出“钠投入CuSO4溶液会看到何现象?化学反应方程式如何书写?”的问题让学生分析解决。有的学生说会看到红色物质产生,有的学生说看不到红色物质而是看到气体和蓝色沉淀产生。不同的思维火花在课堂上空激烈碰撞,强烈的探究欲迫切要求追根寻源,此情此景,教师手中的演示吸引了所有未知的目光,学生开足马力运转的思维机器使问题不再成为他们的障碍,很快取得了共识。正是由于金属Na非常活泼,在CuSO4溶液中优先与H2O反应生成NaOH,再和CuSO4结合成蓝色的Cu(OH)2沉淀。

显然,充分运用化学实验开展教学,就会收到屡试屡验的效果。直观的现象不仅有助于学生对知识问题的感知,更有助于学生对知识的理解、分析和运用。

四、问题解决应用于初高中化学衔接教学中应注意的几个问题

1.要遵循学生认知规律,把握好知识深广度

新课程化学必修模块在教学要求上比之前虽有了较大的降低,但从初高中化学衔接教学的角度看仍有颇大的梯度。因此教师在初高中化学衔接教学中,尤其要严格控制知识的深度和广度,避免“一竿子插到底”,而违背了学生的认知规律。例如“氧化还原反应”的教学,若花大量时间让学生根据电子得失数目对氧化还原反应方程式进行配平;“物质的量”教学过早进行差量法、守恒法等计算技巧训练,就会给学生学习带来不必要的心理负担,从而产生畏学、厌学情绪。

2.要重视问题情境创设,设计好问题适宜度

问题情境优劣的关键在于创设,因为不是任何问题都能激发问题解决的动机,只有问题创设恰到好处,才能收到事半功倍的效果。笔者教学体会主要是要优选题位、题链和时机。题位也就是恰当的问题位于学生认知的“最近发展区”,即在学生学习的“新旧知识的结合点”之上;题链即诸多的问题应有一定的梯度,且能逐层递进;时机即问题提出的时机一般随着教学进程而展现,但也要视学生主体活动的变化而机动。

3.要注重问题解决过程,发挥好学生主体性

问题总是在教学过程之中逐步解决的,这就要求师生共同努力,教学相长。教师教学中要改变单一的传授模式,重视课堂发问、询问、追问功能,教师可让学生说出他们的思维过程,从中诊断其存在的知识漏洞或方法偏颇,以便补正。对于初高中化学衔接问题的解决,高中教师往往对来自不同初中学校学生学习化学的知识状况不甚了解,因此教师应主动面向学生,寻找其共同性和差异性,以便教学有的放矢。同时,学生最了解自己的底细,最有发言权,因此更要充分发挥学生的主体作用,让学生在参与中获得自我完善。

总之,初高中化学衔接教学中教学方法的应用可谓“仁者见仁、智者见智”,但殊途同归,目的都是为了帮助学生尽快地寻找到适宜的学习方法,转变学习方式,改被动为主动,真正成为学习的主人,快速适应高中化学的学习,不断提升问题解决的能力,提高自身的科学素养。

[1] 王磊.化学比较教育[M].南宁:广西教育出版社,2006:293

[2] 王磊.理解与实践高中化学新课程——与高中化学教师的对话[M].北京:高等教育出版社,2007:79

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