摘 要:新课程理念下,充分开发并利用高中化学教材中的插图资源,能有效激发学生的化学学习兴趣,降低化学学习难度,使学生更有针对性地学习化学知识与文化。高中化学教材中有着丰富的插图资源,这些插图资源具有多种强大的功能,能优化课堂教学形式,丰富课堂教学内容,提高课堂教学质量和效率。就新课程理念下高中化学教材中插图资源的功能展开分析与讨论。
关键词:新课程理念;高中化学;新教材;插图资源;功能
作者简介:许定贤(1967—),男,甘肃省金塔县中学。
受应试教育思想影响,部分高中化学教师将教学重点放在化学理论知识的讲解上,教学多围绕考点展开。虽然这样的教学方式可以提高课堂时间利用率,但却难以有效激发学生的化学学习动机和兴趣,学生被动地学习,缺乏主动探究的机会,导致化学教学中常出现“记得快,忘得也快”的教学问题,教学效果难以显著提升。为有效解决教学难题,高中化学教师应主动剖析教材中插图资源的助教促学功能,在新课程理念下合理创新教学设计,充分利用插图资源提高教学质量和效率,增强学生化学学习自信。
一、高中化学教材中的插图资源概述
(一)插图的类型
高中化学新教材中的插图资源按照形式可分为章头图、知识系统图、物质结构图、实验装置图、数据图表等。不同插图的价值和作用也是不同的,教师需要对每一种插图的作用和价值进行深入分析,利用插图资源的功能开展教学活动,以有效丰富课堂教学内容,激发学生的化学探究兴趣,让学生在兴趣的驱动下形成化学思维,发展化学核心素养。
(二)插图的特点
插图是以直观形式存在的教学资源,是教材知识内容的重要补充。插图的存在,便于学生参照插图信息进行化学理论知识探索和分析。比如,物质结构图可让学生直观地观察物质的具体结构;实验装置插图可让学生直观地看到实验所需器材及其搭建流程,为实验教学做铺垫,也为学生理解实验的文字描述提供便利。插图一直是教材的重要组成部分,与旧教材相比,高中化学新教材上的插图更精美、细致,有助于学生全面了解化学知识。此外,新教材上的插图配有更详细的补充说明,用词科学严谨,既能使学生在脑海中构建知识画面,又能激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习的质量。
(三)插图具有助教促学的作用
插圖可以概括性地总结整个章节,对学生的化学知识体系建构具有辅助作用。同时,插图可以辅助教师将抽象的知识具体化,增添教学趣味性。由此可见,高中化学新教材中的插图资源具有助教促学的作用。教师应合理开发和运用这些插图资源,整体提高高中化学教学质量和水平,推动学生化学核心素养发展。
二、新课程理念下高中化学新教材中插图资源的功能剖析
(一)拓展原理图,解决复杂问题
新课程理念下,高中化学教师要充分利用教学资源开展教学活动,让化学教学变得趣味十足。高中化学新教材中的插图具体形象、颜色鲜艳,便于学生观察。为此,教师可将教材中的原理图合理拓展,让学生由图展开分析,在加深知识理解的同时解决一些复杂问题。
例如,在人教版高中化学必修第二册第五章第一节“硫及其化合物”的教学中,教师可利用第3页的原理图5-2“二氧化硫溶于水”展开教学。结合这一插图,教材给出实验说明:“把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。”这个实验可以让学生明白二氧化硫可溶于水。实际上,二氧化硫在温度适当并有催化剂存在的条件下,还能被氧气氧化,形成新的物质——三氧化硫。若用pH试纸检测,可以发现三氧化硫也是一种酸性氧化物,其溶于水时会发生剧烈的化学反应,生成具有腐蚀性特征的硫酸。教师通过拓展讲解教材中的原理图,可让学生结合“二氧化硫溶于水”这个实验进行进一步的思考,明确二氧化硫具有氧化性和还原性的特点,深化学生对知识的理解。
(二)充分利用实验装置插图,加深知识理解
实验教学是化学学科教学的重要组成,对学生化学思维培养具有促进作用。高中化学教师应充分利用教材中的实验装置插图,帮助学生加深对知识的理解,为实验教学做好铺垫,为学生化学思维发展打下良好基础[1]。
例如,在人教版高中化学必修第二册第五章第一节“硫及其化合物”的教学中,教师可充分利用第5页实验装置插图5-6“浓硫酸与铜反应”进行实验讲解,帮助学生直观学习实验仪器的外形、连接方式、所在位置以及起到的作用等。学生可在观察实验装置插图过程中理清实验步骤,进一步掌握实验化学方程式。教师可将化学反应方程式写在黑板上:2H2SO4(浓)+Cu===CuSO4+SO2↑+2H2O,然后指导学生对照这个化学反应式,观察教材给出的实验装置插图。插图显示,“浓硫酸与铜反应”实验需要使用三支试管、一盏酒精灯、一个支架和若干连接管。结合此插图,学生可以明白这个实验需要在加热条件下进行,且铜丝要插入浓硫酸里,在温度上升到一定值后,化学反应发生,浓硫酸将铜氧化,生成二氧化硫。由此可知,浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂。教师在此环节可提出思考问题:“硫酸具有酸的哪些共同性质?”“在实验室用金属与酸反应制取氢气时,为什么会使用稀硫酸而不是浓硫酸呢?”随着问题的提出,学生能结合装置图的特点继续分析实验,进而找到问题答案,加深对知识的理解,提升学习效果。
(三)合理利用图表,提高分析能力
教师要合理利用教材中的图表,提高学生分析能力。首先,学生应理解图表中的数据及信息,如标题、横向与纵向表格之间的关系、图表补充说明等。其次,学生应理解图表的含义,明白图表涉及哪些化学原理或概念。最后,学生应对图表内容进行分析,得出结论。
例如,在人教版高中化学必修第二册第五章第三节“无机非金属材料”的教学中,教师可以合理利用第22页“资料卡片”内的图表,指导学生分析“高纯硅的制备”的原理及主要化学反应方程式[2]。图表以高纯硅的制备流程为内容,横向列出高纯硅的制备原料石英砂与焦炭经1800—2000℃高温处理后反应得到粗硅,然后粗硅与HCl在300℃条件下发生化学反应得到三氯硅烷(SiHCl3),最后三氯硅烷再经氢气还原得到高纯硅。从文字描述中可以看出,高纯硅的制备流程较为复杂,且每个流程需要注意的内容很多,在记忆时容易出现错误。但通过观察教材给出的高纯硅制备图表,学生可以直观地分析各个反应环节,理解高纯硅制备过程涉及的化学反应,进而掌握化学原理。高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,属于重要的资源,学生通过上述图表信息分析,能进一步认识到化学学科知识的应用价值。
(四)科学运用章头图,创设教学情境
章头图位于每一章的开头,能引导学生进入新的学习主题,所以章头图的主要作用是提纲挈领、引导全章,是章节知识的生长点。教师可借助章头图的功能创设教学情境,导入教学内容,吸引学生注意力。
例如,人教版高中化学必修第二册第六章“化学反应与能量”的章头图是火箭发射图,从图片上就可以看出火箭发射的场面非常壮观、震撼人心[3]。教师可借助多媒体设备将章头图展现在大屏幕上,讲述火箭发射的案例,让学生明白现代社会的一切活动都离不开能量,而化学反应一定伴随能量变化,这一能量变化是人类获取能量的重要途径。能量、速率和限度是认识和研究化学反应的重要视角。为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化,化学研究和工业生产需要关注化学反应的快慢和程度。教师通过章头图及配套文字解说创设教学情境,能让学生对本章节的知识内容产生学习兴趣,明白这一章是围绕“能量变化”展开的,进而着重思考化学反应中的能量变化,扎实且深入地学习章节知识。
(五)巧妙运用科学家肖像图,树立科学精神
高中化学教师应巧妙运用科学家的肖像图展开知识讲解,让学生对科学家的生平事迹产生探究兴趣,并将兴趣迁移到化学知识学习上。讲述科学家的故事可营造活跃的课堂氛围,此时教师再展开教学指导,能有效激发学生的求知欲。
例如,在人教版高中化学必修第二册第八章第二节“化学品的合理使用”中配有插图8-15“我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获得2015年诺贝尔生理学或医学奖”,教师可巧妙地运用这一插图激励学生求实进取[4],使其对化学与药物设计、合成的知识内容产生好奇心,主动阅读材料。教师在课堂教学中展现科学家们勇于探究、积极创新的精神,有助于学生树立创新进取的科学精神和求真务实的治学态度。
(六)凭借示意图,化抽象为具象
新课程理念下,高中化学教师应利用教材中的示意图将抽象知识具象化,让学生了解化学知识在现实生活的具体应用,明白学习化学知识的重要性和必要性。
例如,在人教版高中化学必修第二册第八章第一节“自然资源的开发与利用”的教学中,教师可以结合教材中丰富的示意图展开教学,如第100页的图8-3“海水的综合利用示意图”,可让学生了解人类对海水的利用。提到海水利用,很多学生的第一反应是用海水制盐,而实际上,海水有着非常广泛的应用,除了制盐,它还能用于制取镁、钾以及其他化工产品,同时还可以作为火电厂、核电厂的循环冷却水[5]。第101页的图8-4“海水提溴工艺流程示意图”,进一步向学生展示了海水的具体应用,能让学生直观地了解溴的提取工序、设备,以及整个溴提取过程中发生的化学反应。若教师仅通过口头讲解以上知识,会让学生感到难以理解,无法深入探究海水的内在价值。而凭借教材中的示意图,学生可以直观且具体地了解海水的综合利用价值和具体应用流程,明白海洋能源在实际生活中的具体应用前景,进而产生学习化学知识的动力。
结语
綜上所述,在新课程理念下,高中化学教师对教材中的插图资源进行合理探索和分析,充分发挥插图的助教促学功能,不仅能让学生对化学学科产生浓厚兴趣,还能调动学生的学习内驱动力,促使学生主动探索化学知识,提高学习效率。高中化学教材中的插图很多,如实验装置图、科学家肖像图、示意图等,可培养、锻炼学生的观察力、思维能力、解决问题的能力,推动知识学习向应用型学习转变,使课堂教学更具魅力。
[参考文献]
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季晓春.科学也有美丽的外衣:高中化学必修教材插图的功能研究[J].读写算,2020(31):131-132.
马丽.如何有效使用高中化学教材中的插图[J].新课程学习(上),2014(3):100.
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