化學(xué)圖像在高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

唐旭杰

【摘 要】闡述利用化學(xué)圖像創(chuàng)設(shè)“情境”教學(xué)，構(gòu)建探究式問題教學(xué)課堂，達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，深化評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的具體方法。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)圖像 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 科學(xué)素質(zhì) 應(yīng)用研究

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）01B-0144-02

新課標(biāo)改革的根本任務(wù)是“使獲得知識(shí)與技能的過程的同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過程”，要完成這一任務(wù)，落腳點(diǎn)在課堂教學(xué)。隨著新課標(biāo)改革的進(jìn)行，教師的教學(xué)理念、教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都發(fā)生了根本性的變化，無論教材還是課堂教學(xué)都重視三維目標(biāo)的體現(xiàn)。其中，“過程與方法”要求學(xué)生運(yùn)用“多種手段獲取信息，并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工”。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生獲取信息能力和信息加工能力，開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能，現(xiàn)行人教版高中化學(xué)教材中穿插了大量的圖像，僅必修化學(xué)1中就有圖像68張，化學(xué)2中有圖像90張。這些圖像色彩鮮明、生動(dòng)直觀、清晰有趣，蘊(yùn)藏著豐富的信息，是對(duì)課本內(nèi)容的高度濃縮和升華，是引導(dǎo)學(xué)生積極自主探究的好素材，具有語言、文字等無法替代的作用，有助于學(xué)生看懂教材，吃透教材，對(duì)整個(gè)高中化學(xué)教學(xué)起著積極的推動(dòng)作用，尤其是對(duì)貧困地區(qū)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究更是極大的幫助。

這是由于貧困地區(qū)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源匱乏，學(xué)生很難有機(jī)會(huì)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室完成個(gè)人實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn)，缺少親身感受實(shí)驗(yàn)過程中光、色、熱帶來的刺激，使得他們的實(shí)驗(yàn)操作技能、思維能力、自主與合作探究能力大大減弱，進(jìn)而失去了學(xué)習(xí)化學(xué)的快樂感。因此，在有限的教學(xué)設(shè)施條件下，為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，我們?cè)诮虒W(xué)過程中充分挖掘和利用課內(nèi)外化學(xué)圖像這一教學(xué)資源，在教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中科學(xué)、靈活運(yùn)用，讓學(xué)生“任性”理解并熟練掌握化學(xué)基本知識(shí)，達(dá)成知識(shí)與能力、思維的有機(jī)融合，符合新課標(biāo)“從教教材到用教材教”的理念。

一、利用化學(xué)圖像創(chuàng)設(shè)“情境”教學(xué)

一節(jié)課是否精彩，扣人心弦，引入是關(guān)鍵的第一步。創(chuàng)設(shè)科學(xué)的、引人入勝的教學(xué)情境，一開始便能抓住學(xué)生的心，激活他們的學(xué)習(xí)欲望。例如，在學(xué)習(xí)《原電池的工作原理》時(shí)，可創(chuàng)設(shè)情境“我家的水果會(huì)唱歌”作為新課的切入點(diǎn)。教師向?qū)W生展示漂亮的音樂賀卡，把賀卡中的紐扣電池去掉，與番茄水果電池（用銅片、鋅片、導(dǎo)線和番茄組成）相連，優(yōu)美的旋律再一次響起。再如，在學(xué)習(xí)《乙烯》時(shí)，可創(chuàng)設(shè)情境“田東芒果 香飄天下”作為新課的切入點(diǎn)。教師利用平臺(tái)發(fā)布芒果催熟的相關(guān)圖像和資料，完成討論：這樣為何能讓水果快速成熟？水果催熟劑是否安全呢？使用催熟劑后的果蔬營養(yǎng)價(jià)值會(huì)降低嗎？怎樣可以完全去除殘留的催熟劑？然后發(fā)布實(shí)驗(yàn)視頻：加熱分解石蠟油。緊接著發(fā)布問題：將產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液并點(diǎn)燃該氣體，分別有什么現(xiàn)象？這種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與烷烴有什么差異性？這樣的教學(xué)最大程度地培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和好奇心，真正讓學(xué)生成為了課堂主人，實(shí)現(xiàn)了把課堂還給學(xué)生的理念。

二、利用化學(xué)圖像構(gòu)建探究式問題教學(xué)

約翰·杜威曾說過：?jiǎn)柕煤脛t教得好。新課標(biāo)的課堂教學(xué)倡導(dǎo)“互動(dòng)”“對(duì)話”，提問作為“互動(dòng)”“對(duì)話”的主要承載方式，在課堂教學(xué)中占據(jù)主導(dǎo)地位。所以，教學(xué)中應(yīng)該設(shè)置富有啟發(fā)性、探究性，甚至對(duì)將來科學(xué)研究有重要價(jià)值和思維發(fā)展的深層問題供學(xué)生去思考和探索，在以“問題解決”為本的教學(xué)過程中內(nèi)化知識(shí)、發(fā)展能力。

〖案例1〗氨的噴泉實(shí)驗(yàn)

利用實(shí)驗(yàn)裝置圖1、圖2拋出有利于啟發(fā)和發(fā)展學(xué)生思維的深層次的有價(jià)值的問題：（1）燒瓶內(nèi)有什么現(xiàn)象？（2）為什么燒瓶內(nèi)會(huì)產(chǎn)生噴泉？（3）本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了氨氣的什么性質(zhì)？（4）無色的酚酞溶液變成紅色說明什么問題？（5）如果用濕潤的紅色石蕊試紙接觸氨，會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？（6）上述實(shí)驗(yàn)所得氨水的物質(zhì)的量濃度為多少（設(shè)氣體處于標(biāo)況）？（7）在中學(xué)化學(xué)里，能用圖1裝置完成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體有哪些？（8）能用圖2裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)嗎？若能，請(qǐng)說明引發(fā)噴泉的操作？（9）溶解性較小的H2S、Cl2、CO2等氣體也能做噴泉實(shí)驗(yàn)嗎？

〖案例2〗導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)及電解質(zhì)、非電解質(zhì)概念的理解

分別展示石墨、銅、NaCl溶液、NaOH溶液、鹽酸、CO2水溶液、熔融NaCl、蔗糖固體、酒精固體、蔗糖溶液、酒精溶液、NaCl固體等物質(zhì)的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)。思考與交流深層價(jià)值問題：

（1）石墨、銅、NaCl溶液、NaOH溶液、鹽酸、CO2水溶液、熔融NaCl能導(dǎo)電的原因是什么？

（2）蔗糖、酒精固體或溶液與固體NaCl不導(dǎo)電的原因是否相同？

（3）為什么NaCl固體等溶于水后Na+、Cl-馬上“分家”變成自由移動(dòng)的陰陽離子？

（4）相同條件下，不同種類的酸、堿、鹽溶液導(dǎo)電能力是否相同？電解質(zhì)的導(dǎo)電能力主要決定于哪些因素？

（5）在通電條件下（電路中連有燈泡），往1mol/L Ba（OH）2溶液中滴加1 mol/L硫酸溶液：①你觀察到什么現(xiàn)象？②用所學(xué)的知識(shí)對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，并畫出溶液導(dǎo)電曲線圖。

（6）銅片、石墨、CO2水溶液、NaCl溶液、鹽酸、熔融NaCl均能導(dǎo)電，它們都是電解質(zhì)嗎？探究時(shí)可通過以下化學(xué)圖像加以理解，最終得出電解質(zhì)必須滿足條件：①化合物；②本身電離陰陽離子而導(dǎo)電。

（7）BaSO4、CaCO3、AgCl等難溶于水的鹽是否屬電解質(zhì)？

（8）NaHSO4能電離出H+，NaHSO4屬于酸嗎？NaHCO3能類似NaHSO4完全電離嗎？

三、利用化學(xué)圖像達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在化學(xué)教學(xué)中，教師經(jīng)常遇到這樣的情況：學(xué)生對(duì)新知識(shí)完全陌生，且新知識(shí)本身較為復(fù)雜、抽象、動(dòng)態(tài)，學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中缺乏適當(dāng)?shù)纳衔唤Y(jié)構(gòu)來吸收新知識(shí)；學(xué)生對(duì)新知識(shí)不完全陌生，但不能明晰新舊知識(shí)間的差異性，難以形成新知識(shí)的固著點(diǎn)，無法完成知識(shí)的條理化、網(wǎng)絡(luò)化，導(dǎo)致學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和知識(shí)的綜合運(yùn)用沒能有效進(jìn)行。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中如果不能有效地幫助學(xué)生疏導(dǎo)并搭建新舊知識(shí)聯(lián)系的橋梁，學(xué)生對(duì)新知識(shí)同化極易受阻，最終勢(shì)必造成“識(shí)、記、背、練”，生搬硬套的機(jī)械學(xué)習(xí)。

無機(jī)和有機(jī)元素及其化合物是化學(xué)學(xué)習(xí)的主要對(duì)象之一，約占教材的60%，學(xué)生普遍認(rèn)為此類知識(shí)過于分散、凌亂、難記，在應(yīng)用中更是不知所措。在教學(xué)中，我們借助化學(xué)圖像，結(jié)合學(xué)科內(nèi)知識(shí)間的異同點(diǎn)作為研究物質(zhì)性質(zhì)的突破口，讓學(xué)生在多元、動(dòng)態(tài)、開放、探究中主動(dòng)地領(lǐng)悟知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。例如，在實(shí)驗(yàn)探究氯水成分及性質(zhì)時(shí)，可讓學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)圖。

再如，在實(shí)驗(yàn)探究SO2漂白性及漂白原理時(shí)，可設(shè)計(jì)漂白性對(duì)比實(shí)驗(yàn)圖加以理解和突破。

四、利用化學(xué)圖像深化評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案

在新課標(biāo)背景下，教學(xué)是一個(gè)“溝通、理解和創(chuàng)新”的過程，學(xué)生不但要將知識(shí)裝進(jìn)腦海中，更重要的是要對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析、思考和處理，進(jìn)而把知識(shí)變成“學(xué)識(shí)”“見識(shí)”或“思想”?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用實(shí)驗(yàn)探究問題的重要過程，也就是說實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是學(xué)生學(xué)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。例如，在鑒別碳酸鈉、碳酸氫鈉實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，根據(jù)學(xué)生繪制出的以下實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行評(píng)價(jià)，讓每一堂課都是在師生“思維互動(dòng)”的過程中共同完成。

總之，化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)，重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究過程是化學(xué)教育中培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)思維與方法、創(chuàng)新意識(shí)與能力，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的最基本的教學(xué)形式之一，是落實(shí)新課改精神的必然選擇。

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（責(zé)編 盧建龍）