如何在教學(xué)中逐漸滲透化學(xué)變化觀
羊英亮
摘要:
化學(xué)變化觀的形成是一個(gè)螺旋式上升的過程,需要教師有系統(tǒng)觀念,研究教材統(tǒng)籌安排,循序漸進(jìn),由物質(zhì)形態(tài)的變化到組成元素的變化,從宏觀到微觀,從原子的成鍵方式到能量的變化逐級(jí)滲透;最后從化學(xué)變化有條件、有方向、有限度、有規(guī)律等培養(yǎng)學(xué)生的條件意識(shí),為工業(yè)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ),落實(shí)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);逐漸滲透;變化觀
化學(xué)變化觀與平衡思想是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組織部分,它能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是在不斷運(yùn)動(dòng)的,物質(zhì)的變化是有條件、有方向的, 能讓學(xué)生會(huì)從內(nèi)因和外因、量變到質(zhì)變分析物質(zhì)的化學(xué)變化。所以我們教師應(yīng)有系統(tǒng)觀念,由淺入深循序漸進(jìn)逐漸有計(jì)劃的滲透,讓它轉(zhuǎn)化成為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、教師應(yīng)有系統(tǒng)觀念做到全面布局
(一)、教師應(yīng)研究教材了解編者意圖做到逐漸滲透
教材的編寫是有依據(jù)的,知識(shí)結(jié)構(gòu)的分布,各單元編排順序,是充分考慮學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,做到由淺入深, 由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。要求我的教師要認(rèn)真研究教材及課程標(biāo)準(zhǔn),明確每一階段重點(diǎn)引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)和關(guān)注那些知識(shí),如何引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決問題的能力?在此過程該培養(yǎng)學(xué)生的哪些化學(xué)觀念?特別是常年帶高三的教師,常把高一、高二的學(xué)生當(dāng)作高三學(xué)生,喜歡一步到位,把高考該考的知識(shí)都補(bǔ)充完整,卻忽略學(xué)生的現(xiàn)有水平與認(rèn)識(shí)規(guī)律,該培養(yǎng)的思維及能力還沒有完成,造成基礎(chǔ)打不牢,到高
考后,常常在基礎(chǔ)的地方丟分,進(jìn)入高校再深入化學(xué)學(xué)習(xí)、或?qū)聿饺肷鐣?huì)實(shí)踐的過程中缺乏相應(yīng)的學(xué)科綜合素養(yǎng)。
(二)、教師要了解學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)規(guī)律做到逐漸滲透
教師要充分了解不同階段學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與認(rèn)識(shí)水平,才能在教學(xué)上精準(zhǔn)定位。例如:對(duì)于氧化還原反應(yīng),在初中教學(xué)中,教師起初是從用碳還原氧化銅和用一氧化碳還原三氧化二鐵這兩個(gè)簡(jiǎn)單且常見的化學(xué)反應(yīng)入手,從得失氧的角度,分析氧化和還原反應(yīng), 到從反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化來分析氧化還原反應(yīng);學(xué)生的認(rèn)知比較粗淺、表象;到了高一教材從鐵和硫酸銅反應(yīng)入手,慢慢從得失氧轉(zhuǎn)化為化合價(jià)變化,再深入到從原子結(jié)構(gòu)分析氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)電子轉(zhuǎn)移等更深層次的變化,學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)有了深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)生的認(rèn)知由表及里由淺入深,符合學(xué)生現(xiàn)有水平與認(rèn)知規(guī)律。
(三)、教師應(yīng)有全局觀
化學(xué)變化觀不是與生俱有,也不是一層不變的。它是經(jīng)過不斷深化,長(zhǎng)期積累,并經(jīng)過螺旋式遞進(jìn)發(fā)展才能形成。我們教師要有整體觀念,了解初高中教材編排體系做到統(tǒng)籌安排,不能局限于眼前所教的年級(jí),要努力為后面的教與學(xué)做好鋪墊。在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
二、教學(xué)應(yīng)循序漸進(jìn)
(一)、化學(xué)反應(yīng)有變化
對(duì)于初中學(xué)生剛開始學(xué)化學(xué)時(shí),我們只要求掌握化學(xué)反應(yīng)是有新的物質(zhì)生成。例如:上課時(shí)利用加熱及冷卻后的水和研碎的膽礬讓學(xué)生感觀,感受物質(zhì)形態(tài)的變化;再向膽礬中加入氫氧化鈉溶液生成藍(lán)色沉淀,向石灰石中加入鹽酸生成二氧化碳?xì)怏w,讓學(xué)生從形態(tài)的變化逐步感受到有新的物質(zhì)生成,從而了解化學(xué)反應(yīng)是有變化的。那如何判斷是不是有新的物質(zhì)?水和冰、CO 和 CO2 分別是不是同一種物質(zhì)? 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比,培養(yǎng)學(xué)生慢慢由物質(zhì)形態(tài)的不同,過渡到物質(zhì)組成元素的不同,逐漸由物質(zhì)變化到上升到元素組成的變化。
(二)、化學(xué)變化有層次
1 .由物質(zhì)變化轉(zhuǎn)向能量變化。
在初中和高一剛開始的教學(xué)中,教師應(yīng)有意識(shí)讓學(xué)生關(guān)注化學(xué)反應(yīng)常伴隨著熱量釋放出來,讓學(xué)生感受化學(xué)變化不僅有物質(zhì)的變化,也會(huì)伴有更深層次的能量變化。針對(duì)初中及高一的學(xué)生來說,對(duì)于這種變化,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)只要求學(xué)生從溫度升高或降低來判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱。慢慢滲透物質(zhì)變化轉(zhuǎn)化為能量變化的觀念。
進(jìn)入高二后,我們教學(xué)設(shè)計(jì)也要發(fā)生變化,例如:人教版《化學(xué)反應(yīng)原理》第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化中,要判斷氫氣和氯氣反應(yīng)是否有熱量放出時(shí),分別給出斷裂 H-H 鍵、Cl-Cl 鍵和形成 H-Cl 鍵時(shí)所吸收和釋放出的具體能量,讓學(xué)生分別計(jì)算反應(yīng)物分子的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量和生成物分子形成是所來釋放的總能量,并進(jìn)行比較判斷該反應(yīng)是放熱還是吸熱。引導(dǎo)學(xué)生反應(yīng)由物質(zhì)組成的變化慢慢上升到能量的變化,了解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)即舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,由原來的定性分析上升到定量計(jì)算。逐步培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)研究方法和能量觀,逐步完善學(xué)科核心素養(yǎng)。
2 .由物質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向原子連接方式變化。
(三)、化學(xué)變化有規(guī)律
初中教材利用電解水來探究水的組成,通電后電極產(chǎn)生氣泡,一段時(shí)間后兩只試管中收集的氣體積比約為 1 :2 ,對(duì)兩支試管中的氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),一支能使帶火星的木條復(fù)燃,說明是氧氣;另一支試管移近火焰時(shí)能燃燒,火焰為淡藍(lán)色,說明是氫氣。對(duì)于初中生來說我可以給它們下結(jié)論:給水通電后有新的物質(zhì)氫氣和氧氣生成,根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí),化學(xué)反應(yīng)前后元素不變的原理,說明水是由氫(H) 和氧(O)兩種元素組成。引導(dǎo)學(xué)生化學(xué)變化是有規(guī)律的,即反應(yīng)前后參與化學(xué)反應(yīng)的元素種類沒有變化遵循元素守恒。當(dāng)學(xué)習(xí)到第五單元化學(xué)方程式課題 1 質(zhì)量守恒定律時(shí),再一次從質(zhì)量角度來強(qiáng)化化學(xué)變化是遵循一定的規(guī)律的。我們可以根據(jù)這些規(guī)律預(yù)測(cè)化學(xué)變化的結(jié)果[1]為探索未知世界提供理論依據(jù)。
(四)、化學(xué)變化有條件
人教版高一教材中第二章第二節(jié)離子反應(yīng)探究離子反應(yīng)的條件, 第三節(jié)氧化還原反應(yīng),探究發(fā)生氧化還原的本質(zhì)為電子轉(zhuǎn)等都貫穿給學(xué)生一種思想,化學(xué)變化是有條件的。進(jìn)入高二后,人教版 《化學(xué)反應(yīng)原理》第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡中教材從化學(xué)反應(yīng)速率的快慢到影響因素的設(shè)計(jì),我們教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生讓他們明白化學(xué)變化是有條件的,改變反應(yīng)條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑)可以化學(xué)反應(yīng)朝著有利我們的方向進(jìn)行為我們所利用。培養(yǎng)學(xué)生的條件意識(shí),為以后利用化學(xué)原理服務(wù)于生活、生產(chǎn)實(shí)際提供有益的方法奠定基礎(chǔ)。
(五)、化學(xué)變化學(xué)有方向與限度
初中教材中涉到氫氣和氧氣點(diǎn)燃生成水,水通電后生成氫氣和氧氣這兩個(gè)反應(yīng)無形中給我們一個(gè)信息,化學(xué)反應(yīng)是有方向性,只是條件不同,高中人教版《化學(xué)反應(yīng)原理》第二章第三節(jié)化學(xué)平衡中教材設(shè)計(jì)可逆反應(yīng),讓學(xué)生逐步了解化學(xué)反應(yīng)可以向正方向進(jìn)行,也可以向逆方向進(jìn)行,讓學(xué)生進(jìn)一步了解化學(xué)變化是有方向性的。可逆反是不完全的,當(dāng)正逆反應(yīng)的速率相等時(shí),反應(yīng)處于一種平衡狀態(tài),強(qiáng)化化學(xué)變化是有限度的,教師引導(dǎo)學(xué)生控制變量,讓化學(xué)反應(yīng)向有利的
方向進(jìn)行。例如:在工業(yè)生產(chǎn)中適當(dāng)?shù)脑黾恿畠r(jià)的反應(yīng)物濃度,使化學(xué)反應(yīng)向正方向移動(dòng),提高價(jià)格較高原料的轉(zhuǎn)化率,以降低生產(chǎn)成本等。
總之,化學(xué)變化貫穿整個(gè)化學(xué)教學(xué)的始末,化學(xué)觀念的形成需要一個(gè)過程,本文從教師整體觀念和學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律入手,把握課堂; 從物質(zhì)形態(tài)的變化到組成元素的變化;從宏觀到微觀,從物質(zhì)變化到能量變化,循序漸進(jìn),由淺入深,逐級(jí)滲透;最后從化學(xué)變化有條件、有方向、有限度、有規(guī)律等培養(yǎng)學(xué)生的條件意識(shí),落實(shí)化學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生以化學(xué)變化觀和平衡思想為工具,去研究物質(zhì)的組成與性質(zhì),實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離、檢驗(yàn)、制備等,形成應(yīng)用能力[2],提升學(xué)生的化學(xué)綜合素養(yǎng)。