余麗蓉 何彩霞
(1北京市和平街第一中學(xué)北京100013;2教育學(xué)院北京100044)
發(fā)展學(xué)生思維的課堂教學(xué)實(shí)踐及反思
——以“酸和堿的中和反應(yīng)”為例
余麗蓉1何彩霞2
(1北京市和平街第一中學(xué)北京100013;2教育學(xué)院北京100044)
發(fā)展學(xué)生思維的課堂教學(xué)旨在將教學(xué)內(nèi)容問題化和活動化,讓學(xué)生參與知識形成的全過程,促進(jìn)學(xué)生對知識的深層理解。文章以“酸和堿的中和反應(yīng)”為例,分析學(xué)生思維發(fā)展的教學(xué)價值,闡述以問題為驅(qū)動、以活動體驗(yàn)為途徑的教學(xué)活動設(shè)計及思維教學(xué)策略;通過實(shí)踐體會到,思維需要時空、思維可以形象化,思維有規(guī)可循。
酸和堿的反應(yīng);活動設(shè)計;思維教學(xué)
學(xué)習(xí)離不開思維,學(xué)生應(yīng)該在思維活動中學(xué)習(xí)。發(fā)展學(xué)生思維的課堂教學(xué),就是站在學(xué)生的角度,通過將學(xué)習(xí)內(nèi)容問題化和活動化,激發(fā)學(xué)生思維的積極性,促使學(xué)生的思維活動持續(xù)發(fā)展,在活動體驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生對知識的深層理解。為此,以“酸和堿的中和反應(yīng)”一課的教學(xué)為例,就發(fā)展學(xué)生思維的課堂教學(xué)展開討論。
“酸和堿的中和反應(yīng)”是人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué)》(九年級下冊)第十單元課題2第一課時的內(nèi)容,包括中和反應(yīng)、中和反應(yīng)在實(shí)際中的應(yīng)用兩個方面。教材設(shè)計還有“在氫氧化鈉溶液中加入鹽酸”的實(shí)驗(yàn)。教材為什么要這樣設(shè)計?實(shí)驗(yàn)中為什么要滴加酚酞溶液?這是因?yàn)闅溲趸c溶液與鹽酸的反應(yīng)并沒有明顯的現(xiàn)象產(chǎn)生,無法根據(jù)現(xiàn)象來判斷這個化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生了,因此,教材引入指示劑(酚酞)來輔助判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
從培養(yǎng)學(xué)生思維的角度看,本課內(nèi)容的教學(xué)價值主要有以下幾個方面,第一,借助指示劑、從反應(yīng)物消耗的角度,可以證明盡管沒有明顯的現(xiàn)象,但氫氧化鈉溶液和鹽酸確實(shí)發(fā)生了反應(yīng),拓展了學(xué)生的認(rèn)知視野,有利于幫助學(xué)生形成基于實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生的認(rèn)識思路和方法;第二,借助氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)的微觀圖示,有利于促進(jìn)學(xué)生初步從微觀角度認(rèn)識中和反應(yīng)的原因;第三,比較分析某些具體的酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì),歸納總結(jié)出酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng)規(guī)律,豐富了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識;第四,利用所學(xué)知識,將中和反應(yīng)與治療胃酸過多、改變土壤因酸雨導(dǎo)致土壤酸性增強(qiáng)、處理工廠的廢水等問題建立聯(lián)系,不僅讓學(xué)生感受到化學(xué)知識的應(yīng)用價值,也將促使學(xué)生在應(yīng)用中將知識轉(zhuǎn)為有實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)、提高解決實(shí)際問題的能力。
基于上述的分析,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際,確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下:
1.學(xué)會借助指示劑判斷無明顯現(xiàn)象反應(yīng)的發(fā)生,通過實(shí)驗(yàn)理解酸和堿之間能發(fā)生中和反應(yīng)。
2.通過反應(yīng)的微觀分析,初步了解中和反應(yīng)發(fā)生的原因。
3.會書寫堿溶液與酸發(fā)生中和反應(yīng)的方程式。
4.了解中和反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,體會中和反應(yīng)與人類生產(chǎn)、生活、人體健康的密切聯(lián)系。
5.通過思考-討論,設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案判斷無明顯現(xiàn)象的中和反應(yīng)能否發(fā)生,體會其設(shè)計思路和方法;
6.通過實(shí)驗(yàn)活動,體會對獲得的事實(shí)進(jìn)行分析得出結(jié)論的科學(xué)方法。
7.在討論和實(shí)驗(yàn)中,增強(qiáng)與同學(xué)合作、交流,發(fā)表自己的觀點(diǎn)。
本節(jié)課的重點(diǎn)是理解酸與堿之間能發(fā)生中和反應(yīng),難點(diǎn)是如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)判斷沒有明顯現(xiàn)象的中和反應(yīng)的發(fā)生。
1.教學(xué)整體思路與活動設(shè)計
發(fā)展學(xué)生思維的課堂教學(xué),主要是圍繞教學(xué)的重、難點(diǎn),設(shè)計可行的學(xué)習(xí)任務(wù),并將學(xué)習(xí)任務(wù)問題化和活動化,讓學(xué)生在問題驅(qū)動下、在活動體驗(yàn)中參與知識的形成過程,在學(xué)習(xí)知識的同時發(fā)展學(xué)生的思維能力。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)的定位,以主要問題線索展開教學(xué)(見下表1)。
將學(xué)習(xí)任務(wù)或教學(xué)內(nèi)容以問題的方式提出,有利于引導(dǎo)學(xué)生思考;組織學(xué)生進(jìn)行活動是學(xué)生思維的載體。上述學(xué)生活動的設(shè)計,考慮到了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,由宏觀到微觀,由感性到理性。
表1 “酸和堿之間會發(fā)生什么反應(yīng)”(第1課時)的教學(xué)整體思路
2.發(fā)展學(xué)生思維的教學(xué)策略
(1)提出恰當(dāng)?shù)膯栴},以問題為驅(qū)動,激發(fā)學(xué)生的思維
教育心理學(xué)認(rèn)為,學(xué)生的思維過程往往是從問題開始的。本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)情境,提出恰當(dāng)?shù)膯栴},以激發(fā)學(xué)生的思維。
情境1:呈現(xiàn)治療胃酸過多的藥
教師問:胃酸的主要成分是什么?治胃酸的胃藥的主要成分是什么?為什么能治胃酸過多?
情境2:往盛有氫氧化鈉溶液的試管中滴入鹽酸
提出問題:氫氧化鈉與鹽酸混合后發(fā)生反應(yīng)了嗎?
通過情境1及問題的回答,學(xué)生能推測堿能與酸反應(yīng);教師選擇常見的氫氧化鈉和鹽酸,通過情境2的實(shí)驗(yàn),學(xué)生沒有看見明顯的現(xiàn)象,產(chǎn)生了認(rèn)識上沖突,氫氧化鈉溶液與鹽酸到底能不能反應(yīng)呢?這樣通過創(chuàng)設(shè)情景提出問題,聚攏了學(xué)生的注意力。從表1可見,本課的教學(xué)基于教學(xué)內(nèi)容提出了系列問題,并多次采取設(shè)問、反問及追問方式,以問題為驅(qū)動促使學(xué)生的思維活動持續(xù)發(fā)展,不僅提高了學(xué)生的求知欲,還激發(fā)了學(xué)生的思維,既展示了本節(jié)課的重難點(diǎn),又為學(xué)生活動做好鋪墊。
(2)圍繞問題組織有效的活動,在活動體驗(yàn)中發(fā)展學(xué)生的思維
活動體驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生思維的重要途徑。為解決本節(jié)課的重、難點(diǎn),本節(jié)課主要進(jìn)行了四次學(xué)生活動,具體如下:
[活動1]你能設(shè)計實(shí)驗(yàn)說明鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)了嗎?
我的實(shí)驗(yàn)方案是:
說明:在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案時可以根據(jù)班級學(xué)生的情況,可以先讓學(xué)生設(shè)計,再總結(jié)思路和方法。也可以先回想如何設(shè)計無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生的思路和方法,再讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。
學(xué)生的方案有:
方案1:往鹽酸中滴入足量的氫氧化鈉溶液,說明酸消耗的有往反應(yīng)后的溶液中加指示劑、加活撥金屬,加碳酸鹽,加金屬氧化物等。
方案2:往氫氧化鈉溶液中(滴有酚酞)加入足量的鹽酸,說明堿消耗。
方案3:將反應(yīng)后的液體蒸發(fā)有白色固體生成,分析白色固體的成分,說明有新物質(zhì)生成。
還有個別學(xué)生提出:可以通過測定混合前后溶液的溫度和pH值來說明反應(yīng)是否發(fā)生。
從學(xué)生的思考及交流實(shí)驗(yàn)方案,可以看出,這樣的活動有利于學(xué)生發(fā)散思維能力的提高。再通過回想或總結(jié)如何設(shè)計沒有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)是否發(fā)生的思路或方法,使思維更加嚴(yán)謹(jǐn)和有序。
[活動2]設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):如何借助酸堿指示劑判斷氫氧化鈉溶液與鹽酸是否發(fā)生了反應(yīng)。
說明:先讓學(xué)生思考,寫出自己的實(shí)驗(yàn)方案,提示需標(biāo)明試管里的液體,在箭號上注明滴加的試劑,在括號里,填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。再通過小組討論完善實(shí)驗(yàn)方案,使思維更有序。指示劑有兩種(石蕊和酚酞),滴加方式是在兩種酸中滴堿或堿中滴酸,根據(jù)組合有四種方案。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師需提醒學(xué)生需逐滴加入酸或堿,邊滴邊振蕩,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象的分析,學(xué)生能得出最佳實(shí)驗(yàn)方案。
本活動設(shè)計,主要想發(fā)展學(xué)生的有序思維,學(xué)會評價和選擇最佳實(shí)驗(yàn)方案,有利于學(xué)生形象思維的發(fā)展。
[活動3]根據(jù)反應(yīng)的微觀圖,試著分析酸和堿能夠發(fā)生反應(yīng)的原因。
友情提示:從鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的微觀圖分析,可以用化學(xué)用語表達(dá)。
說明:先讓學(xué)生思考,然后小組討論,學(xué)生從圖中信息中分析出酸和堿能夠發(fā)生反應(yīng)的原因。
學(xué)生在回答時,出現(xiàn)了以下問題:反應(yīng)生成了氯化鈉分子。這時教師可以啟發(fā)學(xué)生回想氯化鈉溶液的導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),氯化鈉溶液中,氯化鈉以自由移動的鈉離子和氯離子存在;還可以引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)前后微粒,劃去相同的粒子,得出酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:H++OH-=H2O;還有學(xué)生存在疑問:為什么水不以離子的形式存在呢?教師可以先給出相關(guān)資料:水具有穩(wěn)定性,宏觀:水在2000℃以上才開始分解;微觀:室溫下,一億個水分子中,只有一個水分子可能發(fā)生解離。也可以在學(xué)生提問時再解釋。水是一種極弱的電解質(zhì),不易解離成自由移動的離子,此活動可以幫助學(xué)生認(rèn)識中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì),通過對微觀圖分析、比較、表達(dá)等,提高學(xué)生獲取信息、分析信息、表達(dá)信息等思維能力。
圖2 氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)
[活動4]體會中和反應(yīng)的應(yīng)用(用化學(xué)方程式表示)
(1)用熟石灰改良酸性土壤;
(2)用氫氧化鈉處理硫酸廠的廢水;
(3)用胃舒平(主要成分氫氧化鋁)中和胃酸過多。
此項活動因?yàn)闀r間的關(guān)系,很難在課堂上較細(xì)致地完成,課堂上讓學(xué)生練習(xí)有關(guān)方程式的書寫,鞏固酸和堿之間能發(fā)生中和反應(yīng)、體會中和反應(yīng)方程式書寫方法及中和反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。還有些值得思考的問題,如:改良酸性土為什么用氫氧化鈣,不用氫氧化鈉?土壤酸性的原因是什么?制酸工廠廢水的排放,你認(rèn)為用哪種堿處理最好?怎樣實(shí)現(xiàn)適量?胃酸過多的人可以吃什么食物?等等,讓學(xué)生帶著問題,課后通過看書、仔細(xì)觀察相關(guān)圖、思考、查資料等體會化學(xué)的魅力。
學(xué)生通過思考、討論、交流、實(shí)驗(yàn)、書寫等活動,較好地建構(gòu)了本節(jié)課需要掌握的知識,并在建構(gòu)知識的過程中,提高了學(xué)生分析問題及解決問題的思維能力。
“酸和堿的中和反應(yīng)”是初中化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)課解決問題的思路在近幾年中考試卷的實(shí)驗(yàn)探究題中都有體現(xiàn),通過發(fā)展學(xué)生思維的教學(xué)實(shí)踐,較好地解決了以往學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的主要問題。反思教學(xué)實(shí)踐,有以下幾點(diǎn)體會。
1.思維需要時空
這里的“時”指時間,教師提出問題后,一定要閉嘴,給學(xué)生留有一定的思考時間。這里的“空”指場地,要創(chuàng)造環(huán)境讓學(xué)生輕松愉悅地討論和交流。再好的課堂教學(xué)設(shè)計,如果不能在課堂教學(xué)中得到有效的貫徹和實(shí)施,那也只能是“空中樓閣”。筆者有切身的體會,如果教師課堂上只為完成教學(xué)目標(biāo),把知識、方法和能力強(qiáng)壓給學(xué)生,那么課堂是沒有生命力的,師生都很累,效果卻不好。真正發(fā)展學(xué)生思維的課堂是:教師有條不紊,娓娓道來、能啟發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生充分地活動,老師和學(xué)生在同一戰(zhàn)線上共同解決問題,學(xué)生不知不覺地掌握了知識,提高了思維能力。
2.思維可以形象化
常常有人說:只可意會,不能言傳,覺得思維是看不見的。但筆者覺得,思維過程可以通過不同方式表現(xiàn)出來,比如可以寫出來、畫出來、說出來。學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計思路,可以通過畫圖形象地表示出來;酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì),可以通過微觀圖分析,也可以通過化學(xué)用語表達(dá)等都再現(xiàn)思維過程。通過形象化方式展現(xiàn)思維過程,將學(xué)生難理解的內(nèi)容想辦法思維再現(xiàn),可以將復(fù)雜問題簡單化,幫助學(xué)生化解學(xué)習(xí)的困難和障礙。學(xué)生遇到較難的題或多步實(shí)驗(yàn)裝置圖題,通過標(biāo)注氣流的走向,分析物質(zhì)的變化等,可以讓學(xué)生的思考“看”得見,使解題的思路清晰明了,進(jìn)而可以鍛煉思維能力。
3.思維有規(guī)則可循
在課堂上要發(fā)展學(xué)生的思維,需要有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和總結(jié)。如圍繞“往氫氧化鈉溶液中滴入鹽酸時沒有明顯現(xiàn)象,如何判斷是否發(fā)生了反應(yīng)”這一問題,在先讓學(xué)生思考和交流的基礎(chǔ)上,教師一定要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié),分析問題的思路是:化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時反應(yīng)物會減少,其實(shí)質(zhì)是有新物質(zhì)生成;針對鹽酸與氫氧化鈉溶液混合沒有明顯的現(xiàn)象,可以通過從反應(yīng)物消耗和生成物檢驗(yàn)的角度來尋找化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的證據(jù),以此作為設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的基本思路;反應(yīng)物的消耗可以根據(jù)酸和堿的化學(xué)性質(zhì)借助指示劑來判斷,通過生成物的討論來進(jìn)一步證實(shí)酸和堿發(fā)生了反應(yīng)。通過這樣有序思維的滲透,能夠幫助學(xué)生體會并形成“設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案證明無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生”的基本思路和方法。
上述教學(xué)實(shí)踐不僅提升了教師本人對思維課堂教學(xué)的認(rèn)識,更為可喜的是筆者所教學(xué)生中考化學(xué)成績的優(yōu)秀率明顯高于同類學(xué)校,其中一個重要的原因就是筆者在平時教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的思維,并根據(jù)學(xué)生情況進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。發(fā)展學(xué)生思維的課堂教學(xué)實(shí)踐,能夠讓學(xué)生培養(yǎng)思維和知識學(xué)習(xí)協(xié)同同步,能夠促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識的深層理解,感謝思維課堂給學(xué)生帶來的一切。
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1008-0546(2013)06-0028-04
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.011