五年制高职化学课堂创设教学情境的途径和方法

2016-11-25 08:52唐小清
中国教育技术装备 2016年18期
关键词:创设化学溶液

◆唐小清

五年制高职化学课堂创设教学情境的途径和方法

◆唐小清

针对五年制高职教育要树立“以综合素质培养为基础,以能力培养为主线”的指导思想,结合五年制高职教育特点,为全面推进素质教育,深化化学课程体系,改革人才培养模式,在多年一线教学过程中积极探索以情境教学法培养学生分析问题、解决问题的能力,以更好地达成课程标准要求和既定教学目标。

情境教学法;化学;五年制高职

由于五年制高职学生化学知识基础薄弱,加之化学知识本身比较抽象,学生难以理解,徒增学生学习化学的难度。因此,在五年制高职化学教学过程中,应该从学生现有知识出发,创设一种生动活泼、引人入胜的教学情境,使学生在不自觉中达到认知活动与情感活动的有机“渗透”与“融合”,使学生的情感和兴趣始终处于最佳状态,全身心地投入学习中,从而保证教学活动的有效性和预见性。以此引起学生认知结构的不平衡,造成学生心理悬念,来唤起学生的求知欲望,激发学生自主寻求解决问题的动机。

在化学教学过程中,笔者根据自己多年教学经验,总结了以下几种创设情境的途径和方法。

1 通过化学实验创设情境

化学是一门“以实验为基础”的学科,许多重要发现和科学探究都借助于化学实验,这一点在教学过程中创设情境时有优越条件。在化学教学中可通过演示实验、学生分组实验或设计实验习题等方式来创设实验情境。

演示实验时,教师务必引导学生仔细观察实验过程中产生的现象,然后分析实验现象,最后得出结论。在学习原电池时,教师先将铜片放入盛有稀硫酸的烧杯中,学生看到铜片表面无明显变化,再将锌片(不与铜片接触)放入盛有稀硫酸的烧杯中,学生看到锌片表面有大量气泡产生。此时的实验现象学生自然而然就解答了:因为金属活动性顺序表中,锌在氢之前,铜在氢之后,所以锌与稀硫酸反应产生氢气,而铜不与稀硫酸反应。教师这时用导线将铜片和锌片连接起来,学生惊讶地发现铜片表面产生气泡,而锌片表面气泡消失了。通过对比两次实验现象,让学生思考后回答:为什么用导线连接两种金属后会出现上述现象?由此情境引导学生探究原电池的原理,自然能激起学生对新课题的兴趣,从而提高教学的有效性[1]。

学生分组实验是在实验过程中让学生真正动手接触化学仪器。学生喜欢自己动手操作、亲自参与活动的积极性很高,但往往因为动手能力不够强,在实验过程中表现为紧张忙碌、手足无措。教师可根据教学需要,设计一些形式多样、能让学生直接操作、贴近学生实际水平的实验活动,充分利用化学实验的魅力,提高学生化学学习兴趣。如在做“实验室制取氧气”的学生分组实验时,为了培养学生的观察能力、分析问题和独立解决问题的能力,在实验课开始时,教师对本次实验中的注意事项未做说明,实验过程中发现,有的学生成功地收集到氧气,而有些学生没有收集到氧气,也有些学生发现水槽中水的颜色发生变化。学生的实验结果与预想的结果发生冲突,激起探求问题的欲望,通过积极思考并与同学交流,找到出现以上各种现象的原因,并归纳完成这个实验的注意事项。这样不但有效调动了学生学习的主观能动性,也加深了对所学知识的印象。

教学中教师应当充分利用实验情境的作用,引导学生仔细观察并研究、分析实验现象,激起学生强烈的求知欲和探究热情,以更好地揭示化学现象本质,探究化学知识的规律[2]。

2 利用化学史创设情境

化学史就是化学学科发生、发展的历史,即化学家认识自然界化学变化规律的过程。它既有从事化学研究的人们的希望,也有人们的奋斗以及失望;既有成功的欢心和喜悦,又有艰难险阻以至牺牲。展现这个过程,不仅展现了科学家揭示了的自然规律,促进学生对知识的理解能力的提高、科学思维方法的养成,而且展现了科学家的深刻的社会性、丰富的情感以及良好的个性品格。因此,化学史在化学教学中是创设教学情境的极好素材。

如在教学氯气性质时,教师可以创设如下教学情境:

1774年,瑞典化学家舍勒在软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热的实验过程中,发现一种黄绿色且具有强烈刺激性气味的气体。但由于受到当时“燃素说”(后来证明是错误的)的影响,他最终未能确定这种气体的组成。后来的一些研究者又被当时广泛认同的“一切酸中均含有氧”的观点束缚,认为此黄绿色气体是“氧化的盐酸”气。直到1810年,英国化学家戴维基于以大量的实验事实为依据,确认“氧化的盐酸”不是一种化合物,而是由一种新元素组成的单质,他将这种元素命名为chlorine,有“绿色”之意。中文译名曾为“绿气”,后改名为“氯气”。

作者:唐小清,陕西交通职业技术学院讲师,研究方向为高职化学教学(710021)。

通过以上情境,学生很快知道了氯气是一种黄绿色气体,有强烈刺激性气味,而且记忆深刻[3]。

3 联系学生生活实际创设情境

化学学科与人们的日常生活息息相关,现实生活中接触到的许多事物,存在无穷无尽的化学现象。若教师能把千变万化的化学现象与丰富多彩的日常生活联系起来,以教学情境的方式展示给学生,学生将会感到熟悉、真实、亲切、激动和兴奋;教师还可以将报纸、杂志、书籍中具有代表性的热点、焦点问题以及能给人以启迪的问题或案例作为教学的情境素材,把生活、生产中的实际问题与理论知识紧密联系起来,培养学生利用理论知识分析问题和解决实际问题的能力,增强学生的思维能力和探究能力[4]。

如在学习盐酸性质时问学生:“可溶性钡盐有毒,为什么在医疗上用硫酸钡作钡餐,碳酸钡却不能?”在学习盐的水解时,教师可以让学生思考:“明矾净水的原理是什么?泡沫灭火器能灭火的原因是什么?铵态氮肥为什么不能和草木灰混合使用?”学习硬水软化的方法——煮沸法时,让学生思考:“烧水的水壶为什么易结水垢?如何除去水垢?”学习乳化作用时,为了使学生区别乳化作用与溶解,教师设置教学情境:“衣物上不小心沾上油污,可用汽油擦洗,用洗涤剂也可以去除油污,二者的原理是否相同?为什么?”学习酯化反应时,教师用“为什么酒越陈越香”导入,以“厨师做鱼时常常把白酒和食醋混合使用,你知道为什么吗”结束;学习影响气体溶解度的因素时创设教学情境:“打开可乐饮料的瓶盖时,为什么会有大量的气泡冒出?为什么烧水时,在水未烧开之前就会冒气泡?”学习金属防腐的措施时,以学生熟悉的“自行车车把上有镀层、车链上涂油”创设情境,等等。

现代社会离不开化学。在教学中,教师要善于挖掘学生的生活经历和经验,利用这些与学生的生活实际联系密切、能激起学生思维的热点和疑点,并能从中提取与教学有内在关系的情境素材,巧妙创设教学情境,产生认知的冲突、推动思维的涟漪。这样不但可以使学生认识到化学学习的现实意义和化学知识的现实价值,还能激发学生将化学知识应用于生活实践的热情,使学生体会到“学以致用,用中求新”的不变真理[1]。

4 通过化学模型、多媒体等资源创设情境

化学是在原子、分子的层次上研究物质的性质、组成、结构以及变化规律的科学,内容比较抽象难懂;而五年制学生的抽象思维能力还不强,使学生的学习产生不可逾越的鸿沟,也给教师的教学增加了难度。

为了解决这个矛盾,需要教师仔细分析教学内容和五年制学生的思维特点,寻找二者之间的契合点,利用实物、模型、图表、幻灯等直观教具,或利用视频、动画等多媒体技术,对图、文、声、像等各种信息创设教学情境,将抽象的教学内容设计成为生动、具体的教学情境,把抽象、枯燥的知识转化为鲜活、生动的知识,使抽象概念具体化,调动学生的学习兴趣,为学生的思维提供形象支撑,让学生在真实环境中感悟和体验知识,降低学生学习的难度,实现教学目标。

如在教学离子反应概念时,教师首先播放一段视频:向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入氢氧化钡溶液。学生发现随着氢氧化钡溶液的加入,与稀硫酸组成闭合回路的小灯泡先逐渐变暗,最后渐渐熄灭;继续滴加氢氧化钡溶液,灯泡又慢慢地变亮。此时教室里沸腾了,这出乎意料的现象,在学生的心理上产生极大的矛盾冲突,他们思潮涌动,探求新知识的热情被激发出来,迫切想知道其中的缘由。因为学生已经知道溶液导电的原因和影响溶液导电性强弱的因素,故教师设问:“为什么刚开始时灯泡发光?为什么加入Ba(OH)2溶液时,灯泡逐渐变暗?为什么自由移动的离子会减少?”针对教师提出的问题,学生积极思考,展开主动探究,提高了辩证地分析问题和解决问题的能力[5]。

5 创设化学问题情境

化学课堂教学应该是一个不断启发、引导学生分析矛盾、解决矛盾的过程。在化学教学中,教师只有有意创设各种符合学生实际认知水平的问题情境,将教学目标转化为一个个具体问题情境体现出来,使学生原有的知识与必须掌握的新知识之间发生冲突,才能激发学生内在学习动机的最佳诱因,从而激发他们的认知需求,快速进入学习状态,促进他们主动参与教学活动,展开积极、主动、紧张、活跃的思维活动,在解决问题过程中体验成功的喜悦[6]。

首先,教师在创设问题情境时,所提问题一定要小且要具体,让学生容易找到问题的切入口,便于利用已有知识在具体情境中充分展开讨论和质疑,并从中得出新的结论。

其次,所提问题难易程度要适中。问题太难或太易,都不会使学习者达到最佳的学习动机状态,也不能对学生思维能力的培养起到良好的促进作用。创设的情境必须定向于学生最近发展区的、有一定思维含量的问题,让多数学生经过思考能够得到问题的答案,激发兴趣。

再次,创设的情境问题要有一定的层次性和适当的梯度,问题由易到难、由小到大、由简到繁、由表及里,层层推进,降低学生学习的难度,让尽可能多的学生参与课堂活动,让不同学习程度的学生都有收获;帮助学生搭建思维支架,启发学生在原有知识基础上更好地接纳新知识[7]。

最后,教师创设问题情境时,问题的设置要精,不一定要多;在设计问题时要能兼顾学生和教材;问题抛出后要留给学生足够的思考、讨论和探究的时间,才能发挥学生的能动性,培养学生解决问题的能力[8]。

课例:物质的量浓度教学。

【问题1】很多化学反应都是在溶液中进行,对于溶液通常不称其质量,而是量它的体积。能否通过量取一定体积溶液而计算其中所含溶质物质的量呢?

【问题2】若利用溶质质量分数计算麻烦,你认为符合什么条件的浓度表示方法更适合计算一定体积溶液中所含溶质物质的量呢?理由呢?

【问题3】NaCl溶液物质的量浓度为1 mol·L-1,其含义是什么?

【问题4】将0.2 mol Na2CO3固体溶于水配制成2 L溶液,所得溶液物质的量浓度为多少?

【问题5】10 g NaOH固体溶于水得到250 mL溶液,所得溶液物质的量浓度为多少?

【问题6】500 mL 2 mol·L-1硫酸溶液中,H2SO4物质的量为多少?从该溶液中取出50 mL,剩余溶液物质的量浓度为多少?为什么?

【问题7】11.7 g NaCl固体溶于500 mL水中,所得溶液的物质的量浓度为多少?

【问题8】将0 ℃ 101 kPa条件下22.4 L HCl气体溶于水中,配制成500 mL溶液,计算所得溶液的物质的量浓度。

【问题9】配制500 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,需NaOH固体质量为多少?

【问题10】如何配制100 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液?需要哪些仪器?有哪些步骤?

【问题11】从定义、单位、表达式等方面对比物质的量浓度与质量分数。

解决问题有助于思维能力的培养。在教学过程中,教师适时地创设恰当的问题情境,让学生带着问题学习,引发学生积极思维,使学生养成良好的思维习惯,提高思维品质[1]。

6 创设化学习题情境

习题是化学学习过程中不可缺少的重要环节之一。在日常教学中,教师应精心挑选一些习题,根据学生在练习过程中可能遇到的不能解决的难题,灵活地创设教学情境,不仅能从不同的思维角度对学生进行强化训练,使学生的知识结构更加完善,而且能及时反馈、了解学生对知识的掌握程度,便于根据学生学习情况调整教学策略,进行后续教学。

如教学同分异构体的类型,教师创设如下习题情境:

下列几种有机物中,互为同分异构体的是_______;为同种物质的是________;为同系物的是________。

学生根据已有知识比较顺利地完成任务,紧接着根据习题中出现的几种同分异构体,总结出同分异构体的类型有碳链异构、位置异构和官能团异构。学生根据已有知识,通过自我探究构建新知识,学习兴趣高涨,学习效率也提高了[9]。

以上是创设教学情境时常用的几种方法,这些方法之间相互渗透、相互联系,经常相互搭配使用,而不是割裂开来。在实际教学过程中,对于某一项学习内容,一般不可能只创设一种教学情境,最好能通过几种不同的情境素材、用几种不同的方式来创设教学情境,使不同的学生可以尝试几种不同的学习方式,以更好地激发学生的思维,促成教学目标的达成,增强情境教学的有效性。

例如:在教学乙烯加成反应时,由于学生对于加成反应原理理解不够透彻,教师就可以采用多种方式创设教学情境,让学生看乙烯加成反应的Flash动画,也可以利用乙烯的球棍模型给学生演示断键加成的过程;由于化学平衡的概念抽象难懂,在教学时,教师可以利用现代多媒体技术模拟动态平衡的过程,还可以给学生举水池进出水的例子,使学生利用数学知识帮助理解化学中的抽象概念。

创设情境的目的是为了更好地达成教学目标,是为了学生更好地发展。在教学中,并不是每个知识点都需要创设情境。因此,要根据教学实际,有需要就创设,没有需要就不创设,而不应该为了创设情境而创设情境,被情境牵着鼻子走。如何创设一个适合的、有价值的和有启迪性的教学情境,能够让学生从其中获取有用知识,促进学生发展和获得情感体验,还需一线的教师在实践中不断地去分析、尝试、反思和探讨[10]。

[1]蔡志吉.提出问题能力的培养[J].中学化学教学参考,2002(Z1):59-61.

[2]龚艳明.在化学教学中学习动机激发策略探讨[D].武汉:华中师范大学,2005:26-31.

[3]王祖浩.苏教版高中化学教材选修1:化学与生活[M].南京:江苏教育出版社,2004:58.

[4]张大均.教育心理学[M].2版.北京:人民教育出版社,2004.

[5]高孝美.化学兴趣教学与学生学习兴趣培养[D].武汉:华中师范大学,2006:30-32.

[6]钱晨岚.以化学实验为载体的探究教学实践[J].保山学院学报,2006,25(2):31-33.

[7]黎丹.主体性化学课堂教学探索[D].武汉:华中师范大学,2001:17-32.

[8]张欣媚.问题教学法在思想政治课堂的实践研究[D].吉林:东北师范大学,2007.

[9]李小凤.创设练习情境 提高练习效率[J].新课程:教研版,2009(5).

[10]丁苏.中学化学教学中学生元认知能力的培养[D].武汉:华中师范大学,2006:25-29.

G712

B

1671-489X(2016)18-0079-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.079

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