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关键词:高中化学;化学生活;化学作用
由于素质教育的要求,出版到化学教科书上的内容全面而具体,除了应对化学学科的测验,更多的是能够学有所用,能够将所学到的知识和生活现象联系起来,并且有所创新,这才是高中化学教学的根本目标。本文将探讨高中化学在实际生活中的作用,即化学生活。
一、化学生活
化学生活,即生活中由化学元素组成的部分。物质都是由元素组成的,一切都是物质,一切都是化学。化学与物理相似,都是贯通于生活的各个方面,区别于物理的是,化学,是微观世界展现的学科,寻找的是不同的宏观现象之间的微观联系。同时,化学也是一门极其神奇的科目,有限元素的排列组合,有限物质的随机碰撞。化学世界有太多的可能性,也正是这种可能性,让化学生活更为丰富多彩。化学日益渗透到生活的各个方面,与人类社会发展密切相关的重大问题相联系。衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都和化学有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科。化学与生活的这种密切联系,我们简称为化学生活。当今,化学在各大问题上都得到了很好的应用。例如环境问题、能源问题、人民温饱问题和社会发展问题等。我们周围的事物都是由化学元素组成的,包括我们人体不可缺少的许多元素和组成我们生活环境的元素。大部分化学物质都是天然存在的,是化学家们在不断探究自然界的过程中发现的,但有一部分是化学家为了得到性质更优、价格更低的化学物质而合成的,比如合成橡胶。总之,生活中处处都是化学。
二、生活化学
生活化学,即生活中的化学,这一部分,主要解释化学在生活中的应用以及生活中现象的化学解释。
1.化肥:化学肥料,利用化学反应的原理去制造肥料,把农作物需要的营养保留而耗散其余不需要的成分,以增加粮食产量。
2.化学药品:针对病菌的某些性质,例如表面是蛋白质等,利用化学合成药物,以达到抑制细菌和病毒的目标,保证人体健康。
3.化学能源:能源的利用本身就是一个化学反应,化学反应伴随着能量的吸收和释放,而对化学反应释放的能量加以利用,这就是能源。化学开发新能源、新材料,不仅解决了当代的生活需求,也是为了地球未来更好的发展。
现在我们通过一些具体的实例来看看化学在生活中的应用:
1.醋。醋在化学中的专有名词叫乙酸(CH3COOH)。除了在日常生活中常用的调味品功能,醋还有更多的用途:①醋,可以使钙质和磷质大量溶解,在煮汤时,适量加醋,可以提高营养的有效提取率。②维生素C在酸性环境中不易被破坏,烹饪时适量的加一些醋,可以保护食物中的维生素C不被破坏。③醋有解除腥味,杀灭细菌的功效。在生鱼片中放入适量的醋可以消除鱼腥味。
2.除水壶垢。①在水壶中放适量的醋,然后加水烧至沸腾,水垢便可除去。化学原理:水垢成分主要为CaCO3和Mg(OH)。②在水壶中放适量的小苏打,然后加水烧至沸腾,水垢便可除去。
3.去除衣服上的污渍。许多污渍仅仅利用洗衣粉、洗衣液等常用的去污产品根本不能有效清除,其实对污渍进行了化学组成的分析之后,去除污渍就会显得更为简单:①血渍:将有血渍的部位用过氧化氢或者漂白粉水浸泡,再搓洗。化学原理:因血液里含有蛋白质,可以通过过氧化氢和漂白粉进行溶解。②油渍:在油渍上滴上汽油或者酒精,油渍会随着汽油和酒精的挥发被带走。化学原理:酒精是能溶解衣服上油污,油污与其相溶后再溶于水,汽油能与衣服上油污相溶后直接挥发。
三、生活中使用化学药品注意事项
化学反应在生活中是普遍的,但是生活中化学药品较少有直接使用,不过有的物品的内部可能包含了一些化学药品,而有的化学药品是具有毒性或者强腐蚀性的,对于这些药品的使用,我们必须注意。有的化学药品甚至同时具有挥发性和毒性,例如水银。由于升温快,水银被用于温度计中,可是,温度计一旦被打破,水银泄漏,将会产生极其严重的后果。所以,在化学药品的使用过程中,我们必须了解化学药品的性质,并且尽可能地避免和未知性质的化学药品的直接接触。所以作为教学者,在校应教导学生在化学试验中注意事项如下:
实验室内大多数药品的化学性质我们都已经在课堂上介绍过,但是,部分药品的部分性质,对于化学家们而言,依旧是有待探究的,所以,在进入实验室之后,学生必须严格遵守实验室的相关规定,不可随意触碰药品,不能将未知反应的药品随意混合,更不能将未使用完的药品带出实验室。对于试验中使用过但没有使用完的药品,不能倒回原来的试剂瓶中,以免影响试剂的纯度。同时对于一些激烈的化学反应,很多学生都还不具备充分应对的能力。总之,学生要严格按照要求完成实验,不能轻易尝试危险的未知的实验,其余的操作必须咨询在场教师。
危险的化学试剂有以下几种:易爆和不稳定物质、氧化性物质、可燃性物质、有毒物质、腐蚀性物质和放射性物质。对于有这些性质的物质,只允许在特定的场合进行使用,绝对不能准许的生活中任意使用或者将其带到人流量较大的公共场合。在使用化学物质的过程中,不仅要确认使用者自身的安全,还要充分考虑群众以及周围的实验者的安全。
初中化学总复习;课时教学目标;设计策略;达成策略
前苏联教育家巴班斯基认为:“实现教学最优化的第一方法或第一工作就是制定恰当的教学目标。”只有根据具体教学内容的特点和学生的实际来制定教学目标,才不会使制定的教学目标流于形式。初中化学总复习课时教学目标是每节复习课的“指挥棒”,它决定着整节复习课的方向、过程和结果评估。实践证明,初中化学总复习课时教学目标的设计对于初中化学总复习具有重要作用。除了设计合理的总复习课时教学目标以外,如何达成总复习课时教学目标是另外一个值得深入思考和研究的问题。笔者基于长期的初中化学教学实践,对初中化学总复习教学目标的设计与达成策略进行了实践探索并进行反思,积累一些经验和感想,期望对初中化学总复习教学有所帮助。
一、初中化学总复习课时教学目标设计策略
关于课堂教学目标的表述,国际上有很多流派,笔者比较赞赏格朗伦的提法。格朗伦在1978年提出:教学目标应先用描述内部过程的术语来陈述概括,再用可观察的行为作例子使目标具体化。笔者对此的理解是,教学目标要注重学生的三维目标,具体表述应关注到以下几点:(1)教学目标表述的对象应是学生的学习结果;(2)用尽可能具体且可以测量的方式来表述教学目标;(3)教学目标的表述内容应能反映出学习结果的类型和 层次。
在初中总复习过程中,有些学校采用按教材章节安排复习的方式,笔者所在学校是采用按《义务教育化学课程标准(2011年版)》中所划分的五个一级主题进行专题复习。无论采用什么顺序复习,复习课时教学目标设计的总依据是《义务教育化学课程标准(2011年版)》。根据《义务教育化学课程标准(2011年版)》中二级主题中所列“标准”分化几课时完成,再把一课时的“标准”按照格朗伦方法设计成具体的课时教学目标。
例如,生活中常见的化合物的“标准”有7条,我们安排两课时完成。第一课时安排完成:
1.了解检测溶液酸碱性的方法:酸碱指示剂(酚酞、石蕊)、pH试纸。
2.知道酸碱性会影响人体健康和农作物的生长。
笔者把新课程的三维目标融合在一起具体细化表述如下:
1.通过教师的引导能说出检验溶液的酸碱性可用指示剂,如石蕊、酚酞等;能识别指示剂本身的颜色以及在酸性、中性、碱性溶液中显示颜色;能描述pH大小与酸碱度的关系,认识pH是溶液酸碱度的表示方法;知道酸碱性会影响人体健康和农作物的生长,体会化学与生产、生活的密切关系。
2.通过实验探究初步学会使用酸碱指示剂检验几种常见液体的酸碱性;初步学会用pH试纸测定溶液的pH,并能用文字描述操作方法、现象和结论,体验通过科学探究获取知识的乐趣。
二、初中化学总复习课时教学目标达成策略
“无处不在的自然现象,蕴涵着研究物质及其变化的丰富素材。引导学生认识和探究身边的化学物质,了解化学变化的奥秘,是化学启蒙教育的重要内容。” 课程标准中这段话说明了“身边的化学物质”专题在课程标准中的地位。在近几年的泉州市中考化学科目考试卷中,“身边的化学物质”在考试的知识结构中都占有非常大的比例,考点渗透到各种类型题中,若能完成好该专题的复习,无疑为中考打胜仗清除了不少障碍。根据该主题知识结构特点并针对笔者所在学校大部分学生的实际情况,每堂复习课设置“三步曲”,促进课时教学目标的达成。
1.第一步:实验趣激法引入复习课
“身边的化学物质”这一主题的知识大多数教师都是通过归纳、概括的手段来罗列知识,从重难点知识梳理到典型习题剖析及解题方法分析,教师讲得即使非常细致,分析得十分透彻,总结得特别全面,对学生来讲纯理论的复习仍然会觉得枯燥无味。如何能在复习课的开始就能吸引学生的眼球,并使他们能专注并充满热情地参与到整节复习课的活动中,有趣的实验是一种最有效的方法,但复习课的实验绝不能是重复平时课本中的[实验与探索]或[观察与思考]栏目中的实验,必须是有趣味的,能引发学生思考且又能与本节复习课的课时教学目标相吻合,这就要求教师根据复习课时教学目标对常规实验进行整合开发,创新设计,做好课前充分的研究和准备。
【案例1】“我们周围的空气”主题复习教学目标之一:通过实验探究,了解测量空气中氧气的体积分数的实验原理,会写相关化学方程式,能描述减少误差的操作细节。
选择的实验:
图1实验装置左侧的现象能唤起学生头脑中知识的再现,使学生顺利完成对空气的成分这一目标知识的梳理,而右侧的异常现象又易激发学生的积极思考:为何不能用木炭在空气中燃烧的实验来测定空气中氧气的含量?随着教师的释疑,学生对该实验的原理有了更深一步的理解。该实验我们还进行了弹性处理,对基础好的班级还进一步讨论右侧的实验装置如何进行改进也能得到和左侧装置一样的实验结论。
【案例2】“生活中常见的化合物”主题复习教学目标之一:通过学生实验,学生交流讨论归纳出常见酸碱盐的化学性质及用途,会熟练书写相关化学方程式。
选择的实验:化学小魔术“魔水”
通过这个趣味实验,引导学生书写相关的方程式,从而顺理成章地引出酸、碱、盐化学性质的归纳。
这一环节,虽然仅花了3-5分钟,却是每节课的“课眼”,能充分激发学生的兴趣,使他们能专注于复习课后面的各个环节中,大大提高了复习课的效率。
2.第二步:师生学案齐亮相,进行知识的全面梳理
我们每节复习课课前都会布置学生根据配套复习用书《复习指南》,针对自己的知识水平对要复习的专题设计一个简单的《复习学案》,让学生通过三个问题得到一份比较合理的学案:1.“你知道了哪些知识”引发学生整理知识;2.“你有什么问题”引发学生的真实问题;3.“我想问老师的问题”让学生关注可能存在的问题。当然学生的《复习学案》对知识的梳理总会有或多或少的遗漏,教师也要对本专题的知识进行全面的梳理,精心设计一份较规范、完整《复习学案》,印刷装订成册形成校本复习材料,让学生在课堂上进行对比,帮助学生查漏补缺,达到更好的复习效果。这个环节是每节复习课的核心环节,关系着学生对本专题知识内容的掌握程度,有了第一个环节的铺垫,学生对每节复习课都充满期待,他们体会了教师的辛勤付出,因此对教师布置的任务也乐意配合。在此环节中笔者也大胆利用知识基础扎实、表达能力较强的学生,让他们来讲解重点知识,教师做好补充,这样不仅调动了学生的积极性,也能保持课堂活跃的气氛,同时能让学生以他们的视角来强调知识的记忆和梳理方法,在课堂上能擦出很多火花,转化成许多新的教学资源。当然,这个课堂环节要因班级的特点和学生的情况具体调整时间和人数,因此也就要求教师除了备课还要充分地备学生。以下是笔者所在备课组整理归纳的两个教学案例。
【案例1】“氧气化学性质知识梳理”(表格法)
【案例2】“金属与金属矿物”主题复习(知识结构梳理图)
铁的物理性质和化学性质归纳
3.第三步:重视错题集,巩固基础知识
微波炉不能加热什么
1.纸袋和塑料袋
常用的各种装食物的纸袋和塑料袋是不可以直接与食物一起放进微波炉加热的,很容易着火从而引起炉内起火和释放有毒气体。
2.一次性塑料盒
一次性塑料盒包括普通的快餐盒以及常见的牛奶盒、酸奶盒,这些材料都是不能承受高温的,放进微波炉加热很容易融化,将各种化学物质渗透到食物中,危害健康。
3.鸡蛋
微波炉是通过微波加热的,而鸡蛋就像一个密封的容器,在高温环境下鸡蛋内的压力出不来很容易引发爆炸。
4.部分水果
有些水果可以放进微波炉加热,那是因为它们可以承受高温,但是葡萄是万万不能的,它一加热就会冒烟和爆炸。
5.金属制品
无论是镶嵌有金属的盘子还是金属容器,都是不能放进微波炉的,因为微波穿透不了金属,很容易反射微波,从而损坏微波炉。
6.辣椒
辣椒加热不会爆炸,但是在高温下容易将体内的化学物质挥发出来,当你打开微波炉的时候容易被熏到眼睛和鼻子。
如果需要用微波炉加热的话,必须使用专用的加热容器,例如玻璃保鲜盒。使用的时候小心烫手哦。
微波炉不加热了是哪里坏了
首先,检查微波炉是否供电正常,打开微波炉的外壳,检查机内保险丝是否烧断,如果不是,则可能是因为变压器次级电路出现故障,检测高压二极管、磁控管是否正常,如果正常的话检测高压电容器,如果出现短路的现象,造成通电开机烧坏保险丝。建议更换同型号的高压电容器。
逐一排查是高压电容器、高压二极管还是磁控器的问题,用替换法逐一更换,当更换二极管后,开机时发现不烧保险丝了,加热回归到正常。这就表示是高压二极管出现故障,而这种故障一般使用普通万用表是测不出来的。
如果是磁控管上的切断器误操作引起的话,机器就不会根据预定的时间完成加热,通常是热切器性能不良而产生的误操作。在检修该故障时,需要考虑冷却风扇是否正常工作,如果风扇不工作的话热量排不出去,导致温度升高,导致热切断器工作切断磁控管的电源。
关键词:初中化学;化学基本观念;科学本质
一、初中化学教学中培养学生化学基本观念的必要性
(一)培养学生的化学基本观念是社会发展的需要
当今社会科技日益发达、知识更新速度日益加快,新事物、新情况、新信息不断涌现,传统的只注重向学生传授大量事实性知识、不注重培养学生的科学精神、科学态度和价值观念的做法已难以适应时代对人才的要求,只有以对知识的理解、建构为依托,使学生在探究过程中,掌握一定科学方法的同时,形成一定的科学观念和科学态度,并对科学的价值作出合理的分析和判断,才有利于学生实践能力的提高和适应未来社会生活并承担相应责任,为学生的终身发展奠定基础。
(二)培养化学基本观念是落实化学课程标准的需要
传统的以知识为中心的化学课程与教学,过于强调对事实性知识的学习和记忆,降低了知识对于提高学生科学素养的价值和意义。而以学生发展为本的化学教学,重视学生对典型事实和核心概念的深入理解,突出学生化学基本观念的形成,重视培养学生正确的化学基本观念,增进对化学科学本质的理解,促进学生科学素养的发展。
(三)培养化学基本观念是提高学生科学素养的需要
义务教育化学课程标准规定初中化学以提高学生的科学素养为宗旨,通过“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度来培养学生的科学素养。在化学科学素养的三个维度中,掌握知识技能和方法是基础,形成健康的情感态度与科学的价值观念是归宿。因此,提高学生化学科学素养,关键在于形成化学基本观念。
二、初中化学基本观念的内容构成
(一)元素观。元素观是人们对物质的基本组成成分所持有的看法,反映了人们从物质的化学组成方面来认识常见物质的性质和变化规律的思维倾向。化学组成是反映物质内化学元素的质与量的范畴,是人们认识化学结构和化学反应的出发点。科学元素观的建立,有助于人们理解庞大的物质世界和有限元素之间的内在联系,自觉地从物质的元素组成上来认识物质的类别和性质,这是学习和研究化学的基础。
(二)微粒观。微粒观就是人们对物质微粒性的基本看法,表现为自觉在原子、分子、离子的水平上认识常见物质的组成、结构、性质、用途和变化现象的思维倾向。在初中阶段学生建立的微粒观的核心内容主要包括:宏观物质都是由原子、分子、离子等基本粒子构成的;构成物质的微粒是极其微小的并且存在着质量、体积大小不同的差异;微粒是不断运动的;微粒之间存在间隔;构成物质的微粒之间存在相互作用。
(三)物质变化观。物质变化观就是指人们对日常生活中常见物质及其变化现象的基本看法,表现为自觉从原子、分子层次上认识日常生活中包括生命现象在内的各种物质变化现象的思维习惯和意识。化学变化也叫化学反应,是物质运动的一种形式。
(四)物质分类观。物质分类观就是指人们在学习、研究形形的化学物质及其变化时,按照一定的规则将对象的多样性和复杂性转化为系统性和规律性的思维倾向。物质世界的复杂性和多样性,决定了人们不可能对所有物质和反应逐一研究。
(五)化学价值观。化学价值观就是指人们通过对化学的学习和应用所形成的对化学科学的价值与局限性的根本看法。通过中学化学教育,旨在培养学生化学价值与局限性的终身意识,对化学正确的信念和态度,对环境问题的正确认识,以及如何有效利用化学物质减少对环境的污染。
三、初中化学教学中培养学生化学基本观念的策略
(一)统筹规划,及早培养
化学基本观念的培养是一项长期的、综合性的教学任务,应贯穿于整个中学化学教学过程。化学基本观念并非一定要等到学生的心智完全成熟以后再专门进行培养,因为“任何观念都能够用学龄儿童的思想方式正确地和有效地阐述出来;而且这些初次阐述过的观念,由于这种早期学习,在日后学起来会比较容易,也比较有效和精确。”
(二)设置问题,驱动思维
在观念为本的教学实践中,一种关键的教学策略就是围绕问题设计课程与教学。为了尽快地将教材和教师视野中的化学观念转化为学生自己的思想方法和思维方式,我们需要根据课程进度,将化学观念的基本含义转化为问题的形式呈现给学生,用问题驱动学生进行深层思维活动。明确问题可以使学习活动超越那种时刻存在的随意性,问题不仅仅起着促进理解的作用,它们在课程学习中还起到倡导化学观念的作用,使学生在问题解决活动中受到思维的锻炼和情感的陶冶。
(三)创设情景,活动建构
情景活动是把知识形态的化学观念与学生的经验、态度以及心理活动联系在一起的中介与桥梁,在一定的情境中,个体通过经历特定的活动去认识客观事物,个体借助于对客观事物的体验和感受,把内心的经验世界与外在的事实结论联系起来,用自己深刻的内省体验去洞察、领悟与解释世界。
(四)巧用类比,促进观念建构
类比是促进学生在已有观念的基础上建构新观念或更高层次观念的有效工具。例如,为了让学生理解有限的化学元素与庞大的物质世界之间的内在联系,教师往往用英语字母之于英语单词、积木块之于积木造型进行类比,以便于学生理解。教学中的大多数类比是由教师提供的,其实应该培养学生自发运用类比的能力。有学者研究指出,让学生自发运用类比并对所使用的类比作出精致化的要求,可以有效促进学生对观念的深层理解。
【参考文献】
一、系统安排课堂实验,为学生的化学知识学习形成长期印象
化学的学习是一个系统长期的过程,学生在学习探究的过程中如何循序渐进地去感受掌握知识,主动学习化学知识,并且对化学产生浓厚的兴趣,需要做好前期设计的。根据教材中碳酸盐与酸反应的重要性,做了系统计划。开学的第一堂课,没有只简单介绍化学,而是安排了“可乐实验”、“雪碧实验”、“神奇的热量“、”蛋壳呼吸“。课前安排学生从家中带来面碱、白醋、陈醋、鸡蛋壳、干燥剂。在课堂上,学生将面碱放在矿泉水瓶中,然后加入白醋或者陈醋,产生像打开可乐或者雪碧汽水瓶的现象。将生石灰与水放在小瓷碗中,用手背感受反应中的热量。将白醋滴在鸡蛋壳上,感受鸡蛋壳产生气泡的现象,犹如蛋壳在呼吸。看到这些神奇的现象,极大地调动了学生的兴趣,学生惊叹家里的生活中的物品居然能发生如此神奇的反应,感受到生活离不开化学,化学于生活的重要性。这远远比我们用生硬的文字和图片去介绍化学生动。在第一节课学生就体会到碳酸盐与酸反应能产生气泡的现象,为以后的反复出现的碳酸盐与酸的实验奠定了基础,如此设计,有利于学生去循序渐进地掌握知识。
二、通过适时实验,激发学生学习兴趣,帮助理解所学知识
化学的教学内容,有许多是与现实生活中的生活经历相协调的。通过学习的化学内容,可以帮助学生体会绿色生活。讲到缓慢氧化的内容,正是九月中旬葡萄上市的时候,在课堂上,学生了解的缓慢氧化,明了酒和醋的酿造是通过缓慢氧化完成,于是给学生布置作业,自制葡萄酒,观察葡萄变成酒的过程中瓶子里的变化过程。在自制的过程中,学生感受到发酵产生气体的现象、体会葡萄逐渐氧化的过程、液体颜色的变化。学习过滤时,学生把葡萄酒拿到课堂上,进行过滤,通过过滤葡萄酒体会过滤的操作,乐趣无穷。这样与生活中有关的适时实验,让学生在熟悉的生活情境中感受到化学的重要性。
三、教材定性实验的改动,增加了学生的动手能力、积极性与广泛参与度
分组实验,是一个非常好的能够训练学生动手能力、感知化学性质、增进同学友情、加强协调合作的好途径。但是以往的分组实验,总是有学生在实验的过程中当看客,怎么样能把所有的学生的积极性都调动起来,在学生实验中,做了很多尝试。比如,在学生进行二氧化碳的性质实验时,每个学生自带可乐一瓶,在教室中先将可乐倒入另一个大杯子中,旋好可乐瓶瓶盖,获得了一瓶二氧化碳气体。每人都有一瓶自己的二氧化碳气体,同组就有六瓶气体,这样在进行二氧化碳的几个性质实验时,都积极地参与到实验中,一瓶平日里斯通见惯的碳酸饮料,当液体倒出来后,留在瓶子里面的气体还能发生如此多的其妙的变化,真的很神奇。教材上的诸多实验都可以进行学生的分组实验,只要想方法、提供机会,学生们是会在实验中快乐学习的。
四、增加实验的探究性,培养学生的探究能力和学习方法,拓展学生的思维
在教学中,类比的方法是实验教学中常用的一种方法,类比方法的培养和使用,也能够提升学生的分析问题和解决问题的能力。对于常见的盐的化学性质,采用对比的方式进行学习。碳酸钠的水溶液呈碱性是学生已知的知识,学生很容易联想到碳酸氢钠的水溶液也呈碱性,急需进行验证。在实验过程中,学生在井穴板中,取用了等量的碳酸钠与碳酸氢钠溶液,分别滴加了等量的酚酞试液,结果发现,碳酸钠溶液能使酚酞试液变红,而碳酸氢钠溶液不能。学生们提出了质疑,难道自己的猜测错误了?紧接着,进行小组讨论,分析原因是碳酸氢钠溶液或者不显碱性,或者碱性非常弱,不能使酚酞试液变红。想到了借助于pH试纸来检测。于是学生们又利用pH试纸来检测这两种溶液的酸碱性,发现碳酸氢钠溶液的pH为8~9,碳酸钠溶液的pH为11~12。学生得到如下结论:1.在日常生活中,用碳酸钠溶液来代替洗涤剂的效果好。2.酚酞试液检测不了碱性很弱的溶液。3.消除过多胃酸时,选择碳酸氢钠比较好。4.选择对比的方法对雷同的物质进行研究,效果好。结合学生的已知知识进行物质未知性质的探究,对于有一定化学基础的学生来说,是非常有意义有挑战性有目的研究,学生能够在探究中发现新知,丰富知识。
五、家庭小实验的开展,延续了学生的实验乐趣,拓展了探究的时间,化学实验如花开结果一样,绽放于生活的点点滴滴中
关键词 PCK 化学教师 课程知识 教学内容 化学课程结构
专业知识是教师专业标准的重要维度,教师的学科教学知识(PCK)是教师专业知识的核心知识领域,教师的课程知识是教师PCK的一个重要构成要素。PCK的实质是一种“转化”的智能,是将学科知识“转化”成学生有效获得的一种学科教学智能,即教师根据课程理念和目标,进行系统思考,把学科知识有效地“转化”成教学任务,又由教学任务有效地“转化”为学生实际的获得。教师关于课程的知识在这个“转化”过程中发挥着重要的作用。因此,教师的课程知识直接影响着教师的课程实施水平,进而影响着学生的学习质量。教师课程知识的发展有助于教师理解和把握课程,有助于进行有效的教学设计及其实施。为了进一步促进化学教师的专业发展,需要对化学教师课程知识及其发展进行深入的研究。
1 化学教师课程知识的内涵与结构
1.1 教师课程知识的内涵与结构
舒尔曼把课程知识描述为教师的“职业工具”,意思是指每一学科可用的材料和程序。这是最广泛意义上的课程知识,即为学生设置的全部课程、学习的编程和用来教授每一学科的各种课程资料,以及用来教授课程各方面的材料和资源等。
课程论专家古德莱德把课程区分为5个层次,认为课程知识既包括“理念的课程”(诸如政府、基金会或特定的专业团体探讨的课程问题、提出的课程变革方向)和“正式的课程”(由教育行政部门规定的课程计划、课程标准和教材),又包括“理解的课程”(学校教师对正式的课程加以解释后所认定的课程)、“运作的课程”(教师在课堂教学中实际执行的课程)和“经验的课程”(学生实际学习或经验的过程)。
台湾学者单文经将教师的课程知识分为纵横两面的课程知识。横面的课程知识,是指教师必须了解学生在同一时间内所学习其他各科的内容,以便在教学上做横向的贯通;纵面的课程知识,则是指教师必须了解学生在同一学科的内容上,过去曾经以及未来要学的教材主题及概念,以便在教学上作纵面的衔接。
范良火将教师的课程知识分为教材知识(主要是关于教科书)、技术知识(主要是关于多媒体)以及其他教学资源知识(主要是关于教辅材料)等3部分。
随着课程概念的不断发展和丰富,课程知识的范围更加广阔,包括课程目标的确定、课程内容的选择和组织、课程实施、课程评价、课程开发和管理等一系列活动。教师课程实践的基本活动是以课程标准为指导,以教科书为内容资源、任务资源和活动资源,结合学生学习需要进行的认知性实践活动。因此,从教师课程实践的基本活动来看,教师课程知识中最为核心的是课程标准知识和教科书知识。
1.2 化学教师课程知识的内涵与结构
化学教师的课程知识按照其功能可以分为理解性的化学课程知识、实施性的化学课程知识、评价性的化学课程知识。理解性的化学课程知识,主要是指对于化学课程目标、课程结构、课程内容及其基本关系理解的课程知识。实施性的化学课程知识,主要是指依据课程标准确定教学目标,将内容标准的表述性要求转化为学生的学习要求,对教科书进行教学分析,选择课程资源,并在此基础上进行有效教学设计的知识。评价性的课程知识,主要是指依据课程标准对学生的化学学习效果进行评价的知识。
化学教师关于化学课程的知识具有年段性、时段性、区域性和发展性。年段性指的是初中化学教师主要关注的是初中化学课程知识,高中化学教师主要关注的是高中化学课程知识。时段性指的是课程标准和教科书在一个时段是相对稳定的,一旦进行课程改革,或进行课程标准调整,或进行教科书变化,教师关于化学课程的知识就必须做出重大调整。区域性指的是在不同地区的学校所选用的教科书版本是不同的,教师的课程知识存在着区域性差异。发展性指的是教师的课程知识是随着教师的教学经验不断发展的,这种发展是永恒的。
我国现阶段高中化学教师的课程知识分为3个层次:第一层次,关于化学课程总体目标和宏观课程结构的知识。高中化学课程作为科学学习领域的一个主要科目,是科学教育的重要组成部分。总体目标是从化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个维度进一步提高学生的科学素养。高中化学课程由2个必修模块(化学1、化学2)和6个选修模块(化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础、实验化学)构成。第二层次,关于各化学课程模块的目标和教科书基本结构的知识。高中化学必修课程模块是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程,具有在义务教育化学课程基础上进一步发展学生化学素养,同时为每个高中生未来的个人发展奠定良好基础的双重意义。化学必修模块的目标是:认识常见的化学物质,学习重要的化学概念,形成基本的化学观念和科学探究能力,认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互关系,进一步提高学生的科学素养。选修课程是在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。选修课程在提高学生科学素养的总目标下各有侧重。如“化学与生活”模块的目标是:了解日常生活中常见物质的性质,探讨生活中常见的化学现象,体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用,形成合理使用化学品的意识,以及运用化学知识解决有关问题的能力。“物质结构与性质”模块的目标是:了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法,研究物质构成的奥秘,认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力。高中化学教科书是按照模块进行编写的。每一模块教科书的结构总体上是与主题相对应的。不同版本的教科书在结构上又有自己的特点。如人教版《化学1》教科书的基本单元是,第一章“从实验学化学”,第二章“化学物质及其变化”,第三章“金属及其化合物”,第四章“非金属及其化合物”。鲁科版《化学1》教科书的基本单元是,第一章“认识化学科学”,第二章“元素与物质世界”,第三章“自然界中的元素”,第四章“元素与材料世界”。第三层次,关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。课程标准的“内容标准”规定了特定化学课题内容的教学要求,这是确定具体化学学习内容和学习要求的依据。特定课题的教科书组织是依据课程标准将特定课题内容具体化,考虑到学生的一般认知规律,按照认识活动的方式进行编写的。教科书是教师进行教学活动设计的主要资源,包括内容资源、情境资源、任务资源、活动资源、话语资源和教学表征资源等等。
初中化学教师的课程知识分为2个层次:第一层次,关于化学课程目标和教科书基本结构的知识;第二层次,关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。
在化学教师的课程知识结构中,前一层次的课程知识对后一层次的课程知识起着指导定位作用,教师关于特定课题课程标准要求的把握和教科书组织的课程知识直接影响着教师的具体课程实践。
2 教师课程知识发展的基本理论
理解性实践是教师课程知识发展的根本途径。首先,理解是教师课程知识发展的基础。教师实施课程的前提是教师对课程的理解。影响教师课程理解的因素主要有3个:(1)教师对化学科学的理解。教师对化学科学的理解影响着教师课程知识的发展。以初中化学课程标准中的5个基本主题为例,化学科学认识的基本问题是“物质及其转化”,因此“身边的化学物质”和“物质的化学变化”就自然成为2个基本的主题。化学科学认识的基本活动是科学探究,因此“科学探究”成为化学课程的重要主题。化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务:一是探寻“物质及其转化”的基本规律,一是建构“物质及其转化”的科学理论。从问题性质来说,既要探讨“物质及其转化”有什么规律,又要探讨“物质及其转化”为什么会呈现这样的规律。从方法论上来说,为了对复杂的物质及其转化世界形成有序的认识,化学学科采取了独特的认识视角--_—元素视角。物质按照元素组成可以进行分类,组成相似的物质性质上具有相似性。因此,在“身边的化学物质”主题中,在认识具体物质的基础上,进一步认识金属、酸、碱、盐等类别物质的性质相似性。为了解释“物质及其转化”的事实和规律性,化学科学在认同分子、原子等微观粒子存在的基础上建构了相关的化学科学理论。因此,化学课程中就需要安排“物质构成的奥秘”这一主题。前4个主题是围绕化学科学本身的理解设定的,“化学与社会”主题是从化学与社会的关系角度来设定的。如果教师对于化学科学没有很好的理解,就不可能很好地理解5个主题及其基本关系。其实,高中化学必修课程的内容主题及其选修课程的结构就是围绕这样的基本理解形成螺旋递进的认识阶梯。(2)教师对教学的理解。教师对教学的理解制约着教师课程知识发展的思维方式。教学是一种有目的的认识活动,是以学科的标准和目标为依据的,这是教学的内在永恒法则。教学活动的本质任务就是知识传承和理性训练,在此基础上实现素质的发展和能力的培养。化学教学的根本任务就是以理解具体化学内容为基础,使学生达到对化学科学的理解。因此,化学教师的基本教学活动就是将自己理解的化学知识“转化”为学生理解的化学知识的过程。教师为了实现这一“转化”,就必须思考课程标准中相关内容标准的要求是什么?教科书对于相关的具体内容有哪些?这些具体内容的学习要求是什么?这些内容学习对于学生的化学理解有什么意义?怎样判断学生们是否已经理解了这个课题,理解到了什么程度?教科书有哪些可利用的的教学表征资源等等。(3)教师对学生学习的理解。教师对学生学习的理解制约着教师对教科书的教学分析。学生的学习有2条重要的原理:第一,学习需要原理。学生的学习是在产生学习需要的情况下发生的,这种学习需要往往是通过学习任务的挑战性来激发的。学习任务设计得太难或太容易都不能起到激发学习需要的目的。第二,有意义学习原理。有意义学习的基本要义是,当新的学习内容发生在原有学习经验基础之上的时候,能够发生知识间的有意义联系。按照学习需要原理,教师需要对教科书进行任务分析,充分利用教科书资源,设计能够促进学生“最近发展区的发展”的学习任务,以激发学生的学习需要。按照有意义学习原理,教师的教学设计要尽可能地将新的学习活动发生在原有的学习基础之上。这就要求教师把握教科书内容的基本结构,教学设计要尽可能考虑前后知识间的联系。需要强调的是,学生的化学学习活动也是一种科学认识活动,这是学生化学学习的一个重要特征。教师需要对教科书进行活动分析,充分利用教科书“活动”类资源,设计学习活动。
其次,教师课程知识的发展是在教学实践中建构的。从知识性质来说,教师的课程知识是指向教学实践的。从知识的构成要素来说,教师的课程知识既包含有理论性认识要素,又包含有实践性知识要素。从知识的形成过程来说,教师的课程知识主要是通过教学实践建构而形成的。根据建构主义观点,知识不是通过传授或移植得到的,而是认知个体在一定的学习情境和社会文化背景下,利用必要的学习资源和工具,通过积极的意义建构的方式获得的。换言之,知识是认知个体与外在情境交互作用而建构出的产物。因此,教师的课程知识是教师在教学实践中自主建构的。
第三,教师课程知识的发展是一个非线性的、螺旋的动态发展过程。一方面,教师对课程的理解制约着教师的教学实践水平。如前所述,教师实施课程的前提是教师对课程的理解。另一方面,教师教学实践水平的提高又促进着教师对课程的理解。教师的课程知识是在理解与实践的互动过程中发展的。
3 化学教师课程知识发展的策略
3.1 理解化学科学
化学课程的核心目标就是使学生认识化学科学、理解化学科学。教师对化学科学的理解制约着教师的课程实践,影响着教师化学课程知识的发展。理解化学科学的标志是形成较为良好的化学知识结构。良好的化学知识结构包括3个维度:(1)化学内容知识,主要包括化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论。(2)化学认识论知识,主要包括对化学学科特征和化学科学认识方法论的理解。(3)化学科学的核心观念,主要有元素观、能量观和科学本质观。化学教师要积极发展和建构化学知识结构。首先,要从整体上把握化学科学。对化学科学的基本问题、化学科学的独特视角、化学科学认识的基本任务及其方法论以及化学科学的核心观念形成基本的理解。只有对这些问题形成基本的理解,才能在认识论层面上搞清楚化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论之间的基本关系,从整体上理解化学科学,进而理解科学的本质。其次,要深化对具体化学概念和化学理论内容的理解。已有研究表明,WWHW的认识论思考模型可以帮助教师深化理解知识内容。第三,建构有意义的化学知识结构。“物质及其转化”是化学学科的基本问题,对于具体化学内容的意义学习具有“回归性”作用,将似乎“无关”的内容很好地联系起来。基于化学核心观念的概念图技术可以帮助教师建构有意义的化学知识结构。
3.2 理解化学课程结构
首先,要理解化学课程的宏观结构。模块化和主题化是高中化学课程宏观结构的基本特点。教师在宏观上理解化学课程,就是要理解化学模块和内容主题的宏观组织结构。高中化学课程有2个必修模块和6个选修模块,每一模块都是由几个主题构成的。2个必修模块中的6个内容主题(认识化学科学、化学实验基础、常见无机物的性质与应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展)与义务教育阶段化学课程的5个内容主题(科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展)在内容性质上是一致的。
其次,要理解各化学课程模块的目标价值取向。现行的高中6个选修模块从性质与功能上可以分为3类:第一类是与化学学科核心领域的发展相联系的模块,如“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”。这类模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和重要的思想方法,目的是让学生比较系统地学习化学核心知识,利用所学知识分析和解决化学问题。第二类是与化学实验有关的模块,即“实验化学”。该模块采用以实验活动为主的课程设计取向,目的是让学生学习化学实验的研究方法并通过实验的方式去学习化学核心知识,提高学生科学探究能力,使学生进一步体认到“化学是一门以实验为基础的自然科学”。第三类是STSE(科学、技术、社会和环境)取向的模块,如“化学与生活”和“化学与技术”。这类模块凸显社会生活问题中心、技术问题中心的课程设计取向,使学生认识到化学在生活、工农业生产、高新技术、能源开发及环境保护等方面发挥着重要的作用。
第三,要理解各模块内容之间的层次关系。必修模块课程内容标准的一级主题是对义务教育阶段化学课程的5个一级主题的提升,2者是性质一致、螺旋上升与发展的关系。6个选修模块与2个必修模块的一级主题存在着螺旋上升、层级发展的关系。“认识化学科学”主题贯穿整个高中化学的各个模块,“实验化学”模块是必修化学1内容主题“化学实验基础”的发展,“有机化学基础”模块是必修化学1内容主题“常见无机物及其应用”的物质类别知识扩展,“物质的结构与性质”是必修化学2内容主题“物质结构基础”的深化发展,“化学反应原理”模块是必修化学2内容主题“化学反应与能量”的深化发展,“化学与生活”和“化学与技术”模块是必修化学2内容主题“化学与可持续发展”的扩展。
3.3 理解化学教科书结构
教科书是教师开展教学活动所利用的主要教学资源,教师对教科书组织结构的把握程度影响着教师的教学实践。教师要将课程标准中的内容主题、化学科学理解的基本结构和学生认识规律结合起来理解化学教科书的组织结构。如现行人教版初中化学教科书围绕5个基本主题分12个单元进行编排。5个基本主题是:科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会。12个单元依次是:(1)走进化学世界;(2)我们周围的空气;(3)自然界的水;(4)物质构成的奥秘;(5)化学方程式;(6)碳和碳的氧化物;(7)燃料及其利用;(8)金属和金属材料;(9)溶液;(10)酸和碱;(11)盐、化肥;(12)化学与生活。“科学探究”主题贯穿整个化学学习过程。“身边的化学物质”主题分单元2、3、6、8、9、10、11按照学生的认识规律进行编排。“物质构成的奥秘”主题主要集中在单元4。“物质的化学变化”主题以集中(单元1和单元5)和分散(身边的化学物质各单元)的方式进行编排。“化学与社会”采取分散(身边的化学物质)和集中(单元12)的方式进行编排。
3.4 把握具体内容的深广度
教学活动是一种有目的的活动,教学活动的有效性是以教学目的为参照的。也就是说,按照标准进行教学是有效教学的前提条件。有效教学的“效标”就是课程标准。教师只有把握具体内容的深广度,明确具体内容的学习要求,才有可能实施有效的教学活动。不少具体课程内容在必修模块和选修模块中都有涉及,教师应该注意到学习要求的阶段性和层次性。如“化学反应中的能量转化”内容,在高中化学必修1阶段的学习要求是“举例说明化学能与电能的转化关系及其应用”。在选修4“化学反应原理”模块中的学习要求是,“了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式”,“能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算”等。
3.5 关注学生的学习
关注学生的学习既是教师角色的根本体现,也是教师课程知识发展的有效途径。教师对学生学习的关注水平制约着教师课程知识的发展。教师可以从4个方面提高其关注学生学习的水平。(1)关注具体内容的学习要求。教师应依据课程标准中的内容标准确定具体内容的学习要求,既要关注具体的学习内容,又要关注学习目标的“行为动词”及其目标是否达成的评价。(2)关注学生的学习需要。教师应分析学生的已有学习水平和新的学习目标之间的关系,充分利用教科书资源,设计难度适宜、能起到激发学习需要的挑战性问题,以促进学生“最近发展区的发展”。(3)关注学生已有的学习经验。学生已有的学习经验主要包括知识内容和方法经验。教师应认真研究教科书的内容结构,分析与新内容相关的已有经验,将新内容的学习与已有经验有机联系,帮助学生进行有意义的学习。(4)关注学生的理解。教师应充分利用教科书资源,对教科书内容进行“转化”式加工,将学科知识“转化”成学生容易理解的方式进行教学表征,以促进学生的有效理解。
3.6 对具体内容的教学分析
教学分析是教师教学设计阶段的认知活动,对于教师课程知识的发展起着至关重要的作用。为了提高教学设计水平,教师应该进行“结构式”的教学分析。(1)教科书内容分析。课程标准是教师确定教学目标、进行教学活动的依据,课程标准的“具体化”需要借助教科书来实现。具体内容教学目标的设计、教学任务的设计、教学活动的设计等都是以教科书内容分析为前提的。教科书内容分析就是以课程标准的内容主题为指导,在研读教科书文本的基础上,列出内容主题的具体化内容。(2)具体内容的教学目标分析。课程标准中的内容标准没有具体到具体内容这一层面,为了设计出具体内容的教学目标,教师必须依据课程标准的内容主题要求,在教科书内容分析的基础上,研究设计具体内容的学习要求,尤其是“行为动词”的确定。(3)学生已有经验分析。教师通过认真研究教科书内容结构,分析与新内容相关的已有经验,找准教学任务设计的“起点”性基础,明确有意义学习的目标结构。(4)教学任务分析。教师在具体内容教学目标分析和学生已有学习经验分析的基础上,分析教科书可以利用的教学任务资源,设计每一内容的教学任务。教学任务的设计对于教学活动应该具有引导性,对于学生的学习应具有挑战性,尽可能以问题的方式呈现,难度设定在“最近发展区”的框架内。(5)教学活动结构分析。以教学任务为宏观教学结构,研究具体内容的知识性质及其产生方式,分析教科书中具体内容的活动结构,将宏观的教学任务“活动化”。(6)教学表征分析。教学表征直接影响着学生对于具体内容的理解。教师要充分利用教科书中的情境、实验、活动、解释、模型和文本话语等表征资源,将学科知识“转化”为学生容易理解的表征方式,以促进学生的有效理解。
关键词:学习兴趣;探究能力;生活即教育
文章编号:1008-0546(2013)02-0025-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.02.010
无处不在的自然现象,蕴涵着研究物质及其变化的丰富素材。引导学生认识和探究身边的化学物质,了解化学变化的奥秘,是化学启蒙教育的重要内容。在初三化学复习教学中,如何让学生在复习中充分认识身边化学物质,对于每一个化学教师来讲,这都是一个值得研究的问题。伟大的教育家陶行知曾说过:“生活即教育”。借助生活中小小的一枚鸡蛋,可以挖掘生活中相关的教学信息,激发学生学习兴趣,引导学生主动探究,主动地去应用学过的知识解决生活中的问题,从而掌握相关化合物的性质。
一、解析鸡蛋保存原理,激发学生学习兴趣
兴趣是一种无形的动力,每个人都会对他感兴趣的事物给予优先注意和积极地探索,并表现出心驰神往,印象深刻。而在复习碱的性质时,我发现生活中鸡蛋的保存与碱的某些性质有关。鸡蛋是学生在生活经常享用的,是他们感兴趣的事物。因此,可以借助生活中鸡蛋保存原理的探究,来帮助学生巩固相关的碱的知识,从而激发学生的学习兴趣。
先向学生展示一枚松花蛋,并且提出问题:同学们,你们知道松蛋制作的化学原理吗?生活中熟悉的物质引入课堂,学生马上产生了浓厚的好奇心,相互之间在不断地讨论交流。法国教育家卢梭曾指出:“好奇心只要有很好的引导,就能成为孩子寻求知识的动力”。而利用这种好奇心引发的动力,引导学生深入研究,可以培养学生的学习兴趣。再适时地向学生用PPT展示松花蛋制作的配方:
鸡蛋1000枚,纯碱1.1kg,生石灰3.8 kg,红茶末400g,草木灰12.5 kg,食盐1.6 kg,水20.6 kg,黄泥600g。
学生对这个配方,很感兴趣,不断地进行分析争论,气氛热烈。接着,在我的引导下,很快愉悦地写出了化学反应原理:
CaO+H2O[=]Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3[=]CaCO3+2NaOH
Ca(OH)2+K2CO3[=]CaCO3+2KOH
在学生兴高采烈之际,教师又提出了这样的一个问题:同学们,松花蛋的制作除了给鸡蛋增加了不同的风味,还有什么其他的作用吗?马上有学生回答:老师,还可以使鸡蛋保存得久些。我表扬了学生,然后问学生还有哪些保存的方法。学生思考后回答,教师整理如下:
(1)保存在冰箱中;
(2)制成咸鸡蛋;
(3)煮熟,真空包装,像风味食品“乡巴佬”。
这时,教师又故作神秘地引出悬念:其实还有一种方法,跟化学有关,而且你们是知道反应原理的。这时学生更感兴趣了,到底是什么呢?学生在那边讨论着,没有结果。
教师取出一枚鸡蛋(几天前在石灰水中浸泡过的),请学生观察,学生发现上面有一层白色的物质。接着,教师提出问题:(1)是不是这种白色的物质对鸡蛋的保存起了作用?(2)如果是,这种物质又是什么?(3)它是如何生成的?这时学生的学习热情高涨,在一阵热烈的讨论后,结合生物学的知识,他们解决了问题:(1)是这种物质起的作用;(2)这种物质是碳酸钙;(3)鸡蛋里的细胞会呼吸产生二氧化碳,而产生的二氧化碳与石灰水反应后生成的碳酸钙可以堵住鸡蛋壳上的气孔,可以防止细菌和灰尘进入鸡蛋内部,从而有利于鸡蛋保存得久一些。最后,学生轻松地写出了反应原理:CO2+Ca(OH)2[=]CaCO3+H2O。
教学中,教师要让知识生活化,让学生在喜闻乐见中亲身体验,高高兴兴学习化学知识。学生面对鸡蛋这种经常享用的食品,学习热情是高涨的。因此,任何有效的教学都始于对学生已有认识经验和生活经验的充分挖掘和利用,重视学生已有的经验容易激发学生的学习兴趣。
二、探究鸡蛋壳成分,培养学生探究能力
义务教育阶段的化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。在复习碳酸盐的检验时,学生常会出现在一些物质上滴加稀盐酸后,看到气泡产生就得出该物质属于碳酸盐的错误结论。为了使学生对错误认识深刻,教师可以让学生自己通过实验探究,认识错误并加以改正。而用生活中的常见用品和废弃物替代实验用的化学药品,既有助于解决药品的短缺问题,又可以培养学生的节约意识,所以我用鸡蛋壳代替了碳酸钙,废电池的锌皮代替锌粒。准备实验用品如下:
仪器:带导管的橡皮塞,试管,镊子;
用品:鸡蛋壳,废电池的锌皮;
试剂:稀盐酸,澄清石灰水。
学生已在之前的学习中接触了很多含碳酸钙的物质,其中最常见的是鸡蛋壳。所以,许多学生略加思考后,就开始实验,他们把鸡蛋壳放入试管,再倒入稀盐酸。然后,进行观察。看到有气泡产生,就得出结论:鸡蛋壳中含有碳酸盐。教师可不直接指出学生的错误,而是提醒学生用废电池的锌皮代替鸡蛋壳重复以上的操作。学生知道废电池的锌皮中含有锌,实验中也观察到有气体产生。这引发了学生热烈的讨论。通过讨论学生得出结论:遇酸放出气体的物质不一定是碳酸盐,遇酸放出二氧化碳气体的物质才是碳酸盐。由此,许多学生已意识到问题的关键:只有证明产生的气体是二氧化碳,才能证明原物质是碳酸盐。这时,有学生提出解决方案,可以把产生的气体通入澄清石灰水,如果变浑浊,气体就是二氧化碳,证明原物质是碳酸盐。据此,我要求学生重新探究。学生在思考后,分别用鸡蛋壳和废电池的锌皮再进行以上的实验操作,并把生成的气体通入澄清石灰水,发现用鸡蛋壳的产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,而废电池的锌皮产生的气体则不能。最后学生得出正确结论:鸡蛋壳中含有碳酸盐,废电池的锌皮中不含碳酸盐,碳酸盐检验应选用的试剂是稀盐酸和澄清石灰水。
在探究过程中,教师要让学生自主探究,自己动手,遇到难点、疑点,要给学生充分的时间,让学生大胆分析,在必要时给予一定的提示,让学生不断比较筛选,最后得出正确的实验操作方案。探究促进了学生思维的发展,培养了学生勇于探索,敢于实践的科学态度和作风,树起了严谨细致,一丝不苟的科学研究精神,对发展学生的科学素养有不可替代的作用。
三、重做蛋白质变性实验,引导学生解决生活实际问题
蛋白质是人类重要的营养物质,是食物中的主要有机营养成分。蛋白质的性质看似不多,但绝大多数都是现今高二化学、生物学科所要学习的内容,下放到新课程标准指导下的初中化学教材中,对学生来讲是有一定的难度的。所以,在复习蛋白质变性的因素时,教师用学生最熟悉的蛋白质——鸡蛋清,请学生来重新做蛋白质变性的实验,促使学生对蛋白质的变性有更多的了解。设计实验报告如下,并请学生完成实验报告:
再用PPT投影一些生活中的问题,讲学生来解决。
(1)可以用什么方法来消毒医疗器械?
(2)当人误食重金属盐类时,可以喝哪些流质食品来解毒?
(3)生物实验室中的有些标本是浸泡在什么溶液中保存的?
由于刚才实验过程中的不同于上新课时的变化,既使学生有了新鲜感,又加深了学生对蛋白质变性因素的理解,所以学生很快得出了解决方案:
(1)高温煮沸或在酒精灯火焰上燃烧;
(2)可以喝大量牛奶,蛋清或豆浆解毒;
(3)可以用甲醛溶液来保存。
学生的化学素养也不仅仅要看其掌握知识的多少,同时也要看其能否运用化学知识去理解,解决生活中的化学问题,然后去探究更多的新知识,以适应社会发展的需要。探究蛋白质变性因素实验,进行一定的改变,可以让学生对学过的知识有更深的理解,从而应用于生活中解决实际问题,最终提高学生的化学素养。
总之,在化学教学中,教师要充分选择身边的事物,引发学生的兴趣;让学生主动去探究,应用知识去观察思考生活;让学生感觉化学知识无处不在,自觉地应用化学分析处理简单的身边问题,才能让化学真正走进生活。
参考文献
[1] 苏州市教育科学研究院. 新课程初中化学能力自测丛书[M]. 上海:上海科学技术出版社,2012.1
【关键词】整合;初中化学;应用
传统的教学,学生的知识是破碎的,不完整的,学生具有很多“死知识”,不能在社会实践中很好的运用。要使得学生将所学习到的知识在今后的社会实践中得到很好的应用,就必须对所学到的知识进行整合与深化。
首先,对学生的新知识进行递进式加工。研究表明,学生在课堂习得的知识,可以有很多不同层面上的理解水平。例如,在传授新课时,我们设定的教学目标就不能过于抽象,因为基础教育阶段的特点决定了此课程的性质。要将学生从过去的“繁、难、偏、旧”的现状中解脱,着眼于学生自身的发展,提高学生自身的科学素养,激发学生学习化学的兴趣。比如,我们在教授“分子和原子”时,首先通过生活中常见的现象入手,认识“为什么湿衣服晾在外面会变干?”“为什么煤气能放在钢瓶中?”着眼于学生将知识与生活的联系。再用多媒体演示苯分子和硅原子,从化学的角度解释我们所讲的物质并不是虚拟的,从生活入手,借助微观的动态的多媒体,向学生讲解分子的性质,分子的构成,了解化学变化的实质。只有帮助学生理解基本的原理,掌握概念的内涵才有利于今后学生对知识的迁移与应用。
其次,要对学生所学的知识进行合理的组织、梳理和联系,从而帮助学生建立知识结构。我们教授课程时是一章一节有序进行的,学生常常觉得我们在学习某些知识时不知道如何将它与生活相联系。例如,讲元素的概念时,常认为它没有多大的用处,常见的元素会读会写即可,而且生活中很多都涉及不到这个方面。但是留心观察周围的生活,会发现日常实用的物质的配料表中会出现元素的含量,殊不知,那便不能了解其在生活中的作用。再如,学习元素在化合物中所占的质量分数,看似是个简单的计算,但是涉及生活就是看同等效果的化肥,哪样经济最合理。有了初步的认知为基础,才能更好地应用以及创新。
最后,整合与深化的难点就在于让学生具体的能力得以体现。比如,我们在实验室制取氧气时,第一步是检查装置的气密性,看似简单的一个操作,学生口头操作都是比较简单的。但是真正到了实验室,让学生操作这项技能时,就会错误百出,甚至有学生由始至终都紧握着试管,嘴里还不停的说怎么都看不到有气泡冒出呢。所以,我们教师在教授知识的过程中,不仅要帮助学生理解,还要帮助学生将丰富的知识应用于实验技能中。这样学生的知识才是真正的得到了整合与深化。
知识的应用其实是简单的概念方面的应用。从一定程度上讲,就是学生在领会教材的基础上,依据所习得的知识去解决同类课题的过程,建立在对知识理解以及巩固的基础上。比如,让学生用简要的步骤证明一瓶无色、无味的气体是氧气(或者是二氧化碳)。学生根据已有的知识:氧气的检验方法是用带火星的木条(实验室检验二氧化碳的方法是用澄清石灰水),学生用此知识问题就会迎刃而解,但是此方法的由来主要经历了我们对问题的探讨,知识的组织和梳理,借助实验现象从而获得结论的。所以分析题意就是要使用实验室的方法,那就必须有实验的步骤,一般情况下包括实验方法、实验现象以及实验的结论。所以知识在应用过程中简要的包括几个方面:审题、联想、解析和类化等。不仅仅是做化学,其他的学科也是一样的过程,遇到一个问题首先要审题,就是要明确问题的要求和目的。我们常在笔纸评价中,遇到一类的陷阱,比如元素化合物知识应用时,常会出现的一种题型是要求写出符号的含义,有宏观的,有微观的,当学生审题不清时常会因为混淆而失分。其次是要会联想,就是以已经成形的问题为线索,提取相关的知识结构,为理解和找出解决问题的方法做准备。所以分析元素符号表示的含义,记住宏观找物质和元素,微观找分子和原子。化学式中的数字表示分子中原子的个数(如果物质是由离子构成就表示物质中离子的个数),符号前面的数字表示微粒的数目。解析常出现在计算题中,它是指分析已知和未知的条件,寻找解决问题的途径与方法。比如,计算中常会出现黄铜与稀盐酸发生发应,求氢气的质量或者铜的质量分数,解析此题的关键就是记住,黄铜是铜锌合金,产生氢气的是锌与稀盐酸的反应,铜的金属活动性排在氢的后面,因此不能置换出稀盐酸中的氢元素。此题看似简单,但在实际的练习中学生很容易出错,他们常认为黄铜放在稀盐酸中就是铜与稀盐酸发生反应,更离谱的是将铜锌和稀盐酸写在同一个化学方程式中计算。所以帮助学生建立知识结构是非常重要的。我们学习某一个知识,并不是孤立的,而是学习一个知识要学会举一反三。比如我们介绍用过氧化氢制取氧气的装置还可以应用于制取什么样的气体(即寻找装置的何特点和共性)。根据类化,学生就将现有的问题归纳到原有的知识点中去了。
知识的迁移是指我们学习的知识在其他课程中的影响。比如,我们学习了“白色污染”方面的知识,在化学领域就是要求学生掌握治理环境污染的要从源头做起,所以为防止“白色污染”的进一步扩散,就出现了限塑令,要求使用可降解的塑料袋。那么在其他学习领域,就会用“白色污染”作为政治教材中“量变引起质变”的情景素材。也会出现语文领域中作为现代文的阅读,总之,我们所学习的知识点并不是一无是处的孤立的。
每天吃鸡蛋
在许多人的日常生活中。鸡蛋是不可或缺的食品。但日本专家十多年的研究发现,对于不少女性来说,每天吃鸡蛋却有损健康,甚至可能带来致命的隐患。由于蛋黄中胆固醇含量很高,对健康不利,每天吃一个以上鸡蛋的女性可能比每周吃一两个鸡蛋的女性短命。所以喜欢吃鸡蛋的女生必须适可而止。
肉食损害健康
很多女孩子因为怕胖,谈肉色变。她们往往只注重蔬菜水果等植物性食品的保健效用。实际上,动物性食物不仅含铁丰富,其吸收率也高达25%。而植物性食物中的铁元素受食物中所含的植酸盐、草酸盐等的干扰,吸收率很低,约为3%。因此,不吃肉容易引起缺铁性贫血。
感冒喝鸡汤补营养
鸡汤中有一种特殊的营养成分,能够加速血液循环、促进炎症的吸收,所以在身体健康时喝些鸡汤,对于呼吸道炎症能起到预防作用。但若感觉到快要感冒或者感冒已经发作时,喝鸡汤反而加剧病情发作,并不建议在这个时候喝鸡汤。所以是否喝鸡汤补充营养要视情况而定。
大鱼大肉后立即喝茶助消化
不少人在吃完火锅之后都会喝上一杯茶,认为这样有助消化。医生提醒,火锅料中常见的羊肉和牛肉都是富含蛋白质的食物,而茶叶中含有大量鞣酸,和蛋白质结合会形成一种不能被人体消化吸收的沉淀物,使肠道蠕动减慢。所以,在大鱼大肉后立即喝茶不仅不能助消化,反而还可能引起便秘。
起床后立即叠被
人体本身也是一个污染源,在一夜的睡眠中,人体的皮肤会排出大量的水蒸气,使被子不同程度地受潮。被子吸收或吸附水分和气体,如不让其散发出去,就立即叠被,易使被子受潮及受化学物质污染。
饭后马上刷牙
许多人饭后就立即刷牙,这样不利牙齿健康。人们用餐时吃的大量酸性食物会附着在牙齿上,此时刷牙会破坏牙釉质,会使珐琅质变松软,加重牙齿的磨损。一般用清水漱口即可,待1-2个小时后再刷牙。
刮舌苔有益健康