巧用实验手段创新概念教学
——以“质量守恒定律”教学为例

2016-04-16 18:41
福建基础教育研究 2016年11期
关键词:微观物质概念

(闽清县金沙学校,福建闽清350805)

巧用实验手段创新概念教学
——以“质量守恒定律”教学为例

黄冰冰

(闽清县金沙学校,福建闽清350805)

剖析了初中化学概念教学中的重、难点所在,并以“质量守恒定律”教学为例,表明枯燥无味的概念,都可用变化和生动有趣的各种化学实验来形象地点化。其间辅以精要的讲析、讨论等多元教学法,让学生在轻松、愉悦的氛围中获得新知,事半功倍。

概念教学;实验观察;创新教法

教学是一门艺术,能用高超的技巧把要传授的内容传给学生,不仅需要渊博的学识,还要讲究艺术性、灵活性。不同的知识得用不同的教学方法,这也是教学中至关重要的一环。初中化学概念教学是开启化学科学习的一把钥匙,在如何打破传统被动的局面,另辟蹊径,构建新颖、活泼、激趣又有成效的课堂模式上,笔者近年来进行了一些探索。

一、知己知彼,精准讲授

初中化学是化学学习的启蒙阶段,在教材中,每个章节都有概念。由于概念是理论性的总结,比较抽象,初学者不易理解,如果讲授方法不妥,会让学生一头雾水,望而生畏。

好的开头是成功的一半。概念是每章节的“头”,要为学生开好头,这既要宏观把握,又要小处着眼,因“地”制宜。让学生先弄懂概念的表意,解决疑难点,进而理解含义及运用,提高逻辑思维能力,最终达到深刻认识本学科的基础理论、定律及所研究物质的变化规律的目的。

教学是双方面的,既要考虑到教法,也要掌握学情,这就是知“己”与知“彼”。在知“己”中,教师首先应厘清概念。不但对概念的内涵、本质与特征了然于心,而且各概念之间的区别、联系、侧重点及所用的讲解方法,也要清楚明确;其次,要勇于创新。笔者在以往讲授“质量守恒定律”时,先演示实验,得出宏观结论,后再微观解释,结果发现学生一知半解,收效甚微。经过不断对比、总结、反思后,发现应从化学变化的微观实质入手,从而引出质量守恒定律的概念,水到渠成。在知“彼”中,通过课前预习,分别抽取6个学生,让他们列出需要重点讲解的问题等,综合学生的“需”后,对症下药,这样课堂要讲的内容做到了精要准确,方法得当。

二、多元教学,化静为动

世界千变万化,作为揭示物质变化的自然学科也是如此。尤其概念课教学时,不能孤立、静止地去看待,而应化静的概念表象为动的物质变化,即通过实验来展示。

众所周知,概念是理性的总结,但来源于感性认识,是从日常现象中抽象出来的。因此,教学时,必须让它回到日常形象中去,还原物质变化的本来面目与过程;在选择具体的事物变化例子剖析时,又必须从生活中熟悉的现象入手,先从感性中了解,再逐步上升到理性上的认识。用活生生的自然现象来解释概念的内涵,来解决学生的疑难点,顺应认知规律,激发兴趣,逐步叩开学生求知的心扉。

由于教材里的概念往往采用简洁单一文字加以描述,并以终态知识形式呈现,这更需在概念教学中,从感性出发,逐步剖析,不断归纳,最终得到理性认识,从而掌握概念本质,实现知识的迁移。因此,在概念教学时,不仅要重视它的形成过程,即从符合学生认识的起点入手,抓住核心概念的问题展开,进行生动的解读构建概念的主体,还应充分借助不同实验,化静态为动态,化终态为过程,并通过探究,从微观视角深挖其本质,实现对概念的透彻理解和掌握,促进认识的进一步发展。

笔者曾上过许多概念课,也听过许多概念教学课,常常不尽如人意,达不到课标的要求。究其原因:一是脱离生活现象,就概念讲概念;二是本末倒置,不分主次;三是教师包办到底。经过反复探索,对比总结,笔者认为必须走出误区,凭借实验来诠释概念,发现真相,充分调动学生的积极性。

这种化静为动的课堂,不是单一不变的,也是灵活多变的,构成多元化的教学:可实验导入,然后讲析;也可先讲概念的重点,再通过实验去验证;还可根据概念的侧重点,边讲边实验。

三、巧用实验,创新教法

前苏联文学理论家米哈伊尔·巴赫金曾说过:“生活就其本质来说是对话。”其实我们的教学也是如此,“质量守恒定律”是研究化学定量最基本的起点,也是自然界中不同物质之间的“对话”,这“对话”其实就是实验,下面以“质量守恒定律”为例,谈谈具体的操作。

“质量守恒定律”是初中化学中必须要掌握的一个基本概念,更是分析物质在化学反应中质量关系的理论依据,应用面广,又能起到桥梁的作用。[1]根据课标的要求,本节课的功能与价值将实现学生对化学反应三重表征的新认识,从而建立化学反应的宏观-微观-符号之间的联系,构建起比较完整的“变化观”。

基于已学了元素符号、化学式、分子和原子的初步知识,对物质在基本化学反应中能发生质的变化已有一定认识的基础上,[2]确定重点理解:1.什么是“质量”“守恒”这两个关键词的表意;2.什么是“质量”及其范围。因此,教学时应化抽象为形象,通过实物的展现来获得了解,引领从新质量的角度对化学进行认识,促使从“质”到“量”认识的转移,为后续的化学方程式正确书写及计算奠定坚实基础。[3]为此,本节拟定了以下四个环节:

环节一:明确重点,选准角度

实践出真知。化学总是尝试着从不同的角度来认识世界,认识身边的物质,选用了易见、易懂的“O”和“H2O”。在预习科学出版社九年级化学教材P46电解水的实验及其微观示意图的基础上,又重新演示了这个实验,让学生在感观中,了解“H2O”分解后产生的新物质,懂得了什么是微观,什么是宏观;再从微观的角度去认识化学变化;接着从微观与宏观两个角度,分析化学之奇妙变化,并找出二者之联系,进而从原子的量过渡到理解物质的量。实现认识层面上的微观模型到宏观的推理。

环节二:探究验证,注重定量

仅一个实验,是无法体会“质量守恒”这一复杂且抽象概念的内涵。于是又选了“铁与硫酸铜”的实验,指导学生根据指定的仪器去动手,用以探究反应前后物质的量是否发生变化,领会“守恒”这个概念所指。

实验前,先让学生称出参与反应的两种物质的质量,接着进行操作实验。实验后,又让学生称出反应后产生新物质的质量。通过前后变化的对比观察,懂得在整个反应中不参加反应的物质和剩余物质在反应前后种类没有出现变化,体现“质量不变”,并且从等式的两边同时删去后,可发现剩余物和新的生成物,种类虽不同,但整个质量的总和却是相等的,即物质化学变化前后的质量是一样的,故称之为“守恒”。其后又要求学生尝试用自己的话,来归纳化学变化前后质量上存在的定律;这时,又趁热打铁,让学生讨论后回答“守”与“恒”的含义,提高逻辑思维和语言组织能力,享受探究带来的快乐。

环节三:去伪存真,理解成因

通过以上两个实验,学生对“质量守恒”这个概念有了一定的理解。事物总是变化的,为了以不变应万变,全面而深入掌握好这概念,再选用第三个实验——碳酸钠与盐酸的化学反应,来逐层验证,巩固认识,深入建构,理解成因。

该实验是在敞口装置体系中进行的。一次性称量出反应前后物质的总质量,目的是在敞口体系中制造假象,让人误认为“反应前后质量有所改变”。通过辨别后让学生能运用质量守恒定律来解决反应中出现的许多实际问题,进而理解开放体系到密闭体系的奥秘所在,进一步启发学生思考:1.为什么质量会发生改变?2.如何通过改进实验,让质量不发生改变,继而引入改进实验的探究。让学生通过选择不同的仪器,从开放体系到容积不可变的密闭体系,再到容积可变的密闭体系,逐层递进,循循善诱,让学生养成能发现、分析、探究问题的习惯,最终达到独立解决问题的目的。而后进一步拓展这个实验,对容积可变的密闭体系进行三次称量。在每次称量前,先让学生轻捏塑料瓶,以感受其中的气压;通过打开瓶塞时,能听到“吱吱”的气流声,发现气体的逸散。从中懂得:当产生的气体没有逸出时,那么总的质量不变;当气体释放出来后,质量变小了。最后让学生交流、讨论,并思考其他方案,学会对实验的设计、评价和分析,帮助学生更深刻理解化学反应的本质和质量守恒定律成立的原因。

环节四:总结定律,列方程式

在对化学变化的多角度认识后,写出化学方程式。最后组织讨论并小结本节课的收获和感受,进一步培养归纳、整理的能力,为后续教学做好铺垫。

本课旨在让实验去诠释概念,教师仅在“画龙”之后的“点睛”式精讲,既增大课堂容量,又让学生在直观形象和动手中掌握概念,增进新知。实践证明,教学出路在于探索与创新。

[1]向晶,谢丽.探究质量守恒——一堂学科课程的案例研究[J].全球教育展望,2012(3).

[2]刘琦.“质量守恒定律”教学设计[J].化学教学,2011(11).

[3]高薛琴.自主、合作、探究式教学模式在化学教学中的应用——以《质量守恒定律》教学为例[J].化学教与学,2011(12).

(责任编辑:张贤金)

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