“教、学、评”一体化理念下的初中化学教学

2024-07-22 00:00:00鲁明辉
新课程·上旬 2024年14期

“教、学、评”一体化理念强调教学、学习和评价的有机结合,是教育教学领域的新理念和新模式。这一理念的提出,为教育教学工作注入了新的活力和动力,也成为推进素质教育和创新教学的有力支撑。依据“教、学、评”一体化理念,在设计“质量守恒定律”教学时,我更加注重培养学生的实践能力、激发学生的学习兴趣和促进他们主动参与。

在教学过程中,我通过课前导入、知识讲解、示范实验、学生自主实验以及讨论交流等环节,使学生在参与中收获更多,从而实现提升学习效果的目的。通过这些教学环节,学生能够从多个角度去理解“质量守恒定律”,并在实践中更好地掌握这一化学概念。与此同时,在教学过程中我还密切关注学生在学习过程中的表现和反馈,及时调整教学策略,让学生循序渐进地展开探究学习。在评价方法上,我综合采用定量和定性相结合的方式,如考查学生在实验中的操作技能、数据处理能力,对“质量守恒定律”理论的理解和应用能力,以及多角度、多维度地评价学生的学习水平和学习情况。本次“教、学、评”一体化教学为我今后的教学提供了借鉴,有利于进一步提升教学效果。

一、教学过程

(一)课前导入

在教学“质量守恒定律”一课时,我首先给学生展示三幅图片,分别是木头燃烧后留下灰烬的图片、蜡烛燃烧留下蜡油的图片以及铁钉生锈的图片。我让学生观看三幅图片并给学生提出相关问题:“木头燃烧、蜡烛燃烧、铁生锈属于化学反应,经过化学反应后,物质的质量会增加还是减少呢?”学生思考后回答:“木头、蜡烛燃烧后,质量会减少。而铁钉生锈后,质量会增加。”我继续提问:“那这种现象是否可以证明物质发生反应后质量会变化?”班级里大部分学生认为会发生变化。

(二)示范实验

为了验证学生的猜想,我接着做了一个实验(见图1):一个底部铺有细腻沙子的锥形瓶,其瓶口装置了一个单孔橡皮塞,内插一根玻璃管。玻璃管的底部恰好触碰锥形瓶底部的沙子,而上部则套有一个小气球。从试剂瓶中用镊子取出绿豆大小的红磷,用滤纸擦干其表面水分,然后轻轻置于锥形瓶底部沙子上。组装好设备,一同放在托盘天平上测量。平衡后,取下设备,打开带有玻璃导管的橡皮塞,然后在酒精灯火焰上加热玻璃管底部。当玻璃管变得炽热,迅速插入锥形瓶中,紧闭橡皮塞,进行观察。红磷在受热的玻璃管作用下,于锥形瓶内燃烧,产生白烟等反应。熄火冷却后,再次将整个设备放在原来的托盘天平上,发现天平保持原有平衡。这表明在无物质进出的密封环境中,红磷燃烧前后的反应物总质量与生成物总质量保持一致。实验结束后,我问学生:“通过这个实验,大家的想法是否有变化呢?物质在化学反应前后,质量是增加、减少还是不变呢?”此时学生纷纷回答物质的质量不发生变化。我继续对学生说:“既然不发生变化,那为什么木头燃烧、蜡烛燃烧质量变少,而铁生锈质量却比之前重了呢?”学生此时陷入沉思,我继续说:“想一想实验装置有什么特点。或许这是一个突破口。”在我的提示下有学生想到刚刚演示的红磷在氧气中燃烧的化学反应实验装置是密封的,可以防止实验中的物质与外界发生交换。而这也提示学生在分析化学反应前后物质质量变化时,一定要注意反应物都有哪些,以及需要设计合适的实验装置进行探究。

(三)评选实验方案

在探究环节,我向学生展示了可能会用到的实验仪器图片(见图2),并让他们以小组为单位设计实验方案。之后小组汇报实验方案,小组间从科学性、可行性、方便性等进行评价,选出最优方案进行实验。我将学生分为六个小组,要求学生设计实验装置,研究化学反应前后的质量变化规律。本次实验选用了过氧化氢制氧的过程。我在实验前期为每个小组准备了实验仪器图片,并装入资料袋,供学生在小组实验时参考。学生协同合作,商讨并确定使用的实验器材,然后在A3纸上绘制实验装置图。我在整个讨论过程中进行班级巡查。当学生遇到难题时,我会通过提问来引导他们:是否可以借鉴其他相似的实验装置?如何运用现有设备控制反应?如何收集和测量产生的氧气?如何构建一个密闭的实验系统?每个小组讨论结束后,我让每个小组选派代表展示实验装置并概述实验计划。

第一组的实验方案是准备一个圆锥形瓶,注入适量过氧化氢溶液;放置气球在瓶口,添加适量二氧化锰至气球;收紧气球口,将装置放在天平托盘上;调整天平至平衡;倒入二氧化锰至圆锥形瓶,让反应进行;反应完成后,重新放回天平托盘;观察平衡状态是否达成(见图3)。

第二组的实验方案运用了锥形瓶和分液漏斗,在锥形瓶中放置了二氧化锰,并向分液漏斗中加入了过氧化氢溶液。为了收集产生的氧气,他们在导管口系上一个气球。随后,保持整个装置的平衡,将分液漏斗中的溶液加入锥形瓶,反应完毕后,将装置放回天平,并观察是否仍保持平衡(见图4)。

第三组的探究方案与第二组的实验设备相近。实验过程中,使用了收集气体的瓶子,并将其与导管相连,瓶子内注满水,右侧则摆放一个量筒。首先,将锥形瓶放置在天平托盘上,平衡后读取并记录其质量m1。接着,组装所有设备,旋转活塞,使分液漏斗中的液体进入锥形瓶。待反应完全后,再次将锥形瓶放回天平托盘进行平衡调整,并记录质量m2。然后,读取量筒内水的体积v1,依据氧气的密度,计算出产生的氧气质量m3。最后,比较m1与m2+m3之间的关系(见图5)。

在学生提交了各自的实验计划后,我让全班学生进行相互间的评估,让学生从节省器材、搭建便捷以及操作简易等优点出发进行实验方案的评价,并挑选出最优的一款方案予以采纳。经过讨论,学生决定采用第一组的方案进行后续的实验研究。

(四)学生自主实验

在实验环节中,学生发现最终天平不平衡,这与学生心理预期不同。我对学生说:“这是不是意味着化学反应前后质量改变呢?”很多学生此时发生了动摇,不确定之前得出的结论是否正确。为了解决学生心中的疑惑,我给学生播放提前录制好的视频(见图6)。首先,在天平两端,一边摆上小试管和过氧化氢溶液,另一边放上二氧化锰,实现平衡。然后,使溶液从小试管流入,实现充分反应。试管重新放回天平,保持平衡。但实验录像与学生设计的实验结果存在差异,我引导学生思考差异原因。学生发现实验中气球在空气中会受到浮力作用,从而影响实验结果。我继续追问:“实验是否必须使用气球?能否用中空瓶和橡胶塞替代实验录像中的塑料瓶?”学生认为,若用中空瓶和橡胶塞,无气球缓冲,反应产生的高压可能导致橡胶塞飞出,导致实验失败。

图6 视频中的实验装置

我为学生展示砷与氧气化学反应的微观过程图示(见图7),以便于他们更好地理解反应前后质量守恒的原则。学生仔细观察并填写表格(见表1),从而从微观层面解释这一化学现象。

(五)知识讲解

回到课堂开始阶段我提出的问题,让学生利用本节课所学的知识解释:为何燃烧的木头和蜡烛会减轻质量?而生锈的铁钉则会增加质量?这些现象是否遵循质量守恒定律?学生认为是的。木头和蜡烛燃烧后质量减少,是因为部分生成物逸散到了空气中;而铁钉生锈后质量增加,是因为反应物中除了铁钉,还包含了空气中的氧气。这种教学方式既运用质量守恒定律这一新知识来解答问题,又改变了学生的传统思维。我紧接着问学生:“蜡烛燃烧后产生二氧化碳和水,你能从中推断出蜡烛中含有哪些元素吗?”学生思考后回答。两个问题的目的是让学生对生活中的化学现象进行解释、推导,进一步考查学生的知识应用能力。

(六)评价与讨论

在课堂的最后环节,我让学生自评和互评。自评是让学生对本节课课堂参与、问题回答、掌握知识等方面进行评价,谈一谈自己的收获,是否存在不足,今后应该如何改进。小组间评价实验方案,评价方向包括优点和待改进处。学生的互评结束后,我通过学生对实验数据的处理、原方案与改进实验方案的实验效果,对他们知识构建进行总体评价,肯定学生在本节课中的优点,同时指出学生在学习中存在的不足。

二、教学反思

教学实践中,我运用一体化教学观念中的“教、学、评”策略,对“质量守恒定律”给予特别关注,成果显著。我在课堂伊始便引入日常生活中的现象,引发学生对已有知识的反思。在教学过程中,我积极调动学生的学习主动性,引导学生自主制订、完成和优化实验方案,使他们能独立获取新知识,进而运用科学理论解释生活中的化学现象。在“教、学、评”融合的框架下,可以实现学生核心素养的培养。我通过课堂提问、交流研讨、师生互动、课堂训练等形式,将课堂上学生学习效果呈现出来,然后对教与学的效果进行及时评价、诊断并调控教学过程,使教与学、教与评、学与评有机结合,促进学生的学习,提升教学质量,使化学课堂更加生动、高效,并顺利达成教学目标。在后续的化学教学中,我将继续采用“教、学、评”一体化的教学理念,以评价为导向,在教学时更加关注学生的学习过程,在设计课堂活动的过程中更多地思考如何依托课内教学内容给学生提供更好的学习帮助。除此之外,我还充分利用多媒体教学手段为学生展示生动的化学实验案例,以激发学生的学习兴趣。我鼓励学生在课堂上积极参与讨论,分享他们的观点和疑惑,活跃课堂气氛,提高教学效果,让他们在实验和课题研究中相互学习、共同成长,使化学课堂成为他们探索科学、培养创新能力的重要场所。通过以上措施,我相信教学质量将得到进一步提升,化学课堂将更具活力。

(作者单位:兰州市第四十三中学)

编辑:曾彦慧