利用高中化学教材“科学视野”模块培养学生自主学习能力

钟润华

【摘 要】本文从关注社会热点，巧妙设问，充分利用媒体资源等三个方面深入研究如何利用新版高中化学教材中的“科学视野”模块培养高中生的自主学习能力。

【关键词】高中化学 科学视野 自主学习

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）05B-0141-02

新版高中化学教材新增了“科学视野”模块，这一模块与“学与问”“思考与交流”等其他模块同属于教材内容，但受应试教育的影响，大部分化学教师在高考升学压力和急功近利等诸多因素的作用下，对“科学视野”模块的重视较低，甚至将其置之于教学之外，没有发挥“科学视野”模块的重要作用。其实，教师利用好“科学视野”模块不仅能充分利用教材，还能有效地培养学生的自主学习能力。

一、关注社会热点，激发学习动力

“科学视野”这一模块的内容通常与生活实际有关，它涉及到实际生活中材料、能源、环境等各个方面，充分体现了化学与人类社会发展的联系。教师重视对“科学视野”知识点本质的发掘，通过引导学生关注社会热点，激发其学习动力。

以高中化学必修 2 中“科学视野”为例，这一册中的教材内容涉及到与衣、食、住、行、环境、材料、能源等各个方面，如“生命的化学起源”“自然资源的开发和节流”等，因为受到页面限制等原因，这部分所展示的内容是有限的，学生渴望得到更多的关于这类知识的信息，因此教师要善用社会热点激发学生的学习动力。

例如在讨论“生活中的化学”这个课题的时候，教师引入与当下热门话题“雾霾”，要求学生用化学的视角解析雾霾的成因，并提出可行的解决办法。

教师：你能否尝试从化学的视角解释雾霾的成因？

学生：霾，又称为灰霾。空气中的灰尘、硫酸、有机碳氢化合物等粒子使得大气浑浊，降低视野能见度。如果能见度平均水平小于 10000 米时，将这种由非水成物质组成的气溶胶系统造成的视程障碍称之为霾。

教师：社会生活中哪些因素可能造成雾霾？

学生：日常发电、工业生产以及汽车尾气排放等过程中经过燃烧排放的残留物。

教师：雾霾主要是因为空气污染造成的，那么造成人为空气污染的原因有哪些？

学生 1：工业生产排放的大量有害化合物，如硫氧化物、氮氧化物等。

学生 2：汽车尾气排放的有害残留物，如碳氧化物、碳氢化合物、臭氧、颗粒物、二氧化硫等。

与学生生活实际联系密切的社会热点，充分激发了学生的学习兴趣和动力，学生积极主动参与“科学视野”部分内容，对深入探究这一部分知识内容产生了浓厚的兴趣。最后，教师还要利用练习来检验学生的学习成果——

模拟酸雨形成的流程如下图所示。硫在单质气体 A 中燃烧发出蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体 B；通常情况下 C 为无色液体，B、C、D 是氧化物；E、F 和 X 都是酸，G 是白色沉淀。

试填空：

（1）E 的化学式为： 。（2）反应①的化学方程式为： 。

学生结合所学化学知识，根据“科学视野”提供的信息，试分析该题。其分析思路为：硫在氧气燃烧时能够发出蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体二氧化硫，二氧化硫和水反应能生成亚硫酸，亚硫酸能被氧气氧化成硫酸；二氧化硫在催化剂的作用下和氧气反應能生成三氧化硫，三氧化硫和水反应能生成硫酸；硫酸能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和盐酸。

据此，学生的解题过程为：（1）由图中反应关系可知，B 是二氧化硫，C是水，二氧化硫和水反应能生成亚硫酸，化学方程式为：H2SO3。

（2）由图中反应关系可知，A是氧气，硫和氧气反应的化学方程式为：S+O2SO2。

由此可见，将“科学视野”模块与学生实际生活联系起来，利用学生们关注的话题和热点，有利于激发学生学习动力，促使学生自主学习。

二、巧设问，提高学生的自主学习能力

“科学视野”部分内容虽然篇幅不长、难度不大，但因其内容与化学基础知识联系密切，所以教师如果能够根据“科学视野”模块的内容精心设计问题，就能有效地促进学生对基础知识的理解，还可以帮助学生形成完整的知识体系。

现以人教版高中化学必修 1 第二章第一节“物质的分类”中的“科学视野”部分为例。教师在备课时要深入剖析这一模块的内容，精心设计与本节课的知识点有关的问题，如“为什么溶液是最稳定的分散系”“胶体的介稳性有什么意义”“胶体聚沉需要哪些条件？”等，上课时，让学生带着这些问题展开自学活动，通过对“科学视野”部分内容的研读，找出相关知识点，并联系课堂所学化学基础知识，深化学生对该知识的理解和掌握。

经过学生的自主学习，学生对于“胶体聚沉需要哪些条件”这一问题总结出来的答案为：向胶体中加入电解质、或加入带相反电荷的溶液，或者加热胶体使其发生凝聚，同理对于“为什么溶液是最稳定的分散系”这一问题，学生通过研读“科学视野”部分内容后，得出的观点为：凡是溶液，其中的分散质颗粒就很小（1nm 左右，比如食盐水溶液），所以分散质可以均匀地分布在分散剂中，不会由于自身过重下沉而脱离分散剂。所以溶液是最稳定的分散系。

通过对“科学视野”模块的自主学习，教师可以设计习题检验学习成果，如下面这道习题——

下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是（ ）

A.用明矾净化饮用水

B.用石膏或盐卤点制豆腐

C.在 FeCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液出现红褐色沉淀

D.使用静电除尘器除去空气中的飘尘

教师让学生不要急于给出正确答案，而是尝试对选项逐一进行分析。学生考虑到胶体聚沉及其分散质微粒直径和丁达尔现状，根据“科学视野”中揭示的胶体性质，具体的分析思路如下：

A选项，用明矾净化饮用水，是利用铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附作用，与胶体性质有关，故 A 错误；

B选项，用石膏或盐卤点制豆腐，利用的是胶体的聚沉，和胶体性质有关.故 B 错误；

C选项，在 FeCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液出现红褐色沉淀，发生的是复分解反应，与胶体无关，故 C 选项正确；

D选项，静电出除尘利用胶体微粒吸附带电粒子，通电向某极移动，是胶体的电泳现象的应用，故 D 错误；

所以，这道题的正确答案是 C。

值得注意的是，在设计问题作为学生自学提纲时，教师要考虑到学生个性多元化的特征，必须根据他们的学习需求和潜能设计问题。

教师只有对“科学视野”模块形成足够的重视，根据学生的学习能力和学习需求，充分发掘学生学习潜能，为学生精心设计自学提纲，学生才能在教師科学地指导和引领下展开自主学习活动。

三、充分利用媒体资源，拓展学生的科学视野

由于高中化学教材涉及到的知识点都是经过提炼的，学生可以学习的内容比较少，难以拓展其科学视野，不利于学生形成化学思维。因此，教师可以充分利用媒体资源，扩展“科学视野”的内容，真正让学生有广阔的科学视野。

现以“硅酸盐的丰富性和多样性”为例，这一部分内容通常与化学基础知识关联度比较弱，它主要是为了向学生展示一个多彩的化学世界而设置的内容。对于这一部分“科学视野”内容的教学，教师可以应用网络信息资源和多媒体，以多元化的方式展示新的科技成果。教师在授课时可以先利用多媒体向学生生动地展示“硅酸盐”在实际生活中的应用，再利用多媒体展示一张玻璃的图片，让学生探究其与硅酸盐的关系。学生对于两种物理性质差别甚远的物质进行探究，惊奇地发现两者实则联系密切：玻璃在冷却过程中粘度逐渐增大并硬化，属于不结晶的硅酸盐类非金属材料。学生被神奇地化学世界所吸引，不自觉地对“科学视野”部分内容进行自主学习，不仅有利于拓展学生的“科学视野”，还有效激发学生学习化学的兴趣和动力。

由此可见，教师在教学过程中学会灵活应用各种媒体充分展示科学视野模块的知识，替学生打开一个神奇的化学世界，真正拓展学生的科学视野，发掘学生的潜能，从而逐步提高学生的化学水平。

“科学视野”作为高中化学教学内容的重要组成部分，与化学基础知识联系密切，教师对于这部分内容的教学，不仅有利于深化学生对基础知识的理解，也可以拓展学生的科学视野，促使学生形成化学思维，从而真正实现化学教学的重要目标。

（责编 韦 力）