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化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科?;瘜W實驗是學生獲取知識、進行知識創(chuàng)新的重要手段,是培養(yǎng)學生學習化學的興趣和科學態(tài)度、訓練學生的科學方法、啟發(fā)學生的科學思維的重要途徑。傳統(tǒng)的實驗教學過于重視知識的傳授,忽視對學生能力的培養(yǎng);在教與學的關(guān)系上,過分強調(diào)教師的主導地位,而忽視學生學習的主體性。因此,教師要從根本上轉(zhuǎn)變觀念,在實驗教學中要盡可能創(chuàng)造條件讓學生多動手參與實驗操作,盡量發(fā)揮實驗的探究本性,激勵學生改進實驗方案,參與設(shè)計。在實驗活動中,圍繞核心問題提出假設(shè),找出證據(jù)后,通過實驗活動或教師的引導解決問題。當問題、假設(shè)、證據(jù)之間的關(guān)系合理的時候,將得到合理的科學依據(jù)。通過自主實驗讓學生主動參與實驗過程、體驗實驗帶來的樂趣,他們手腦并用、樂在其中,對其性質(zhì)和探究方法的理解也非常深刻。培養(yǎng)學生學習化學的興趣,讓他們學會辯證地看問題,任何事情是多面的。讓化學更貼近生活。實驗培養(yǎng)學生的實驗動手能力,科學的學習態(tài)度,用事實去追尋真理。培養(yǎng)學生歸納總結(jié)的能力和學生的動手能力,實驗探究能力。在實驗教學時,有些方面問題需要注意:實驗前的問題引導,讓學生帶著明確的目的開展實驗探究;試驗后的交流討論,要從知識、方法等高度設(shè)置問題,通過對這些問題的討論深化認識。
二、聯(lián)系社會實際,使化學教學貼近生活
新課程標準中明確要求學生了解化學與日常生活的密切關(guān)系,逐步學會分析和解決與化學有關(guān)的一些簡單的實際問題。生活中處處有化學,我們的衣食住行都充滿了化學知識。化學知識來源于生活,化學知識的學習又為生活服務(wù)。物質(zhì)世界充滿了化學變化,人類的生產(chǎn)、生活都離不開化學變化。例如,為什么有些地方的水不能直接飲用?“樂山大佛”為什么慢慢被侵蝕,又怎樣保護?這些有趣的現(xiàn)實生活與化學問題的情況,激活學生已有的生活經(jīng)驗和化學知識,調(diào)動學生學習的興趣。在化學教學中教師要選擇一些貼近實際生活、學生非常熟悉的事例和日?,F(xiàn)象,通過選取實際生活中的題材,幫助學生拓寬視野,開闊思路,使學生參與到實踐中,利用所學的化學知識和其他學科知識來解決實際問題,化學教學就能起到非常好的教學效果。小實驗就是加強化學教學與日常生活、生產(chǎn)聯(lián)系的一種手段。例如,采取何種方法可除去飲用水中的沉淀物;用食醋和純堿稀溶液改變花的顏色;制作橘子電池;用熟蘋果催熟青香蕉、綠橘子;用草酸洗墨漬;用小蘇打或面堿清洗鍋碗瓢盆上的污漬等等。教師還可以將生活中可供探究的知識點設(shè)計成探究性問題,通過實驗進行教學,使實驗貫穿于教學的各個環(huán)節(jié),最終達到促使學生主動學習,提高自身素質(zhì)的目的。
三、信息高速發(fā)展,實施信息化教學
現(xiàn)在是信息技術(shù)的時代,要想跟上時代的腳步,就需實施信息化教學。所謂信息化教學,是與傳統(tǒng)教學相對而言的現(xiàn)代教學的一種表現(xiàn)形態(tài),它以信息技術(shù)的支持為顯著特征,在更深層面上,它還涉及現(xiàn)代教學理念的指導和現(xiàn)代教學方法的應用,擴大學生的知識面,激發(fā)學生的興趣。在教學中,教師要注重信息技術(shù)與學科的整合,為學生學習搭建快捷、高效、大容量的信息高速公路,促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變。信息技術(shù)的高速發(fā)展,要求傳統(tǒng)的課程必須適應信息化社會發(fā)展的需求,增加與信息技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容,發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在化學教學中的作用,放大教學效果。信息化教學使課程資源不單單是教材和書本等印刷品,也包括了網(wǎng)絡(luò)及音像制品等,擴大了課程資源的范圍。信息化教學對于學生的學習方式產(chǎn)生了深刻的變革作用。學生從傳統(tǒng)的接受式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習、探究學習和研究性學習。信息化學習也將成為學習者未來的發(fā)展方向。信息技術(shù)極大地拓展了教育的時空界限,使教育資源共享的原則得以貫徹,學習選擇的自由度大大提高,因需學習、因材施教真正成為可能?;瘜W信息化教學主要是以利用書籍、光碟軟件、網(wǎng)上資料三大資源為基礎(chǔ),創(chuàng)設(shè)“引趣”的情境,充分調(diào)動學生積極性,讓學生了解并掌握信息技術(shù)基本知識和技能,培養(yǎng)他們的協(xié)作學習能力和自主學習能力,使他們形成良好的文化素養(yǎng),為他們適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:探究教學;化學教學;實踐。
一、課堂教學中的探究認識
探究即探索和研究之意;探究教學即以探究為主的教學,教學過程是在教師的啟發(fā)誘導下,以學生自主學習和合作討論為前提,以教材為基本探究內(nèi)容,以學生周圍世界和生活實際為參照對象,為學生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動,將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。相對于傳統(tǒng)的以教師、課堂、書本為中心的傳遞性教學而言,探究教學強調(diào)了學習的主體性,有利于調(diào)動學習積極性,活躍課堂氣氛,培養(yǎng)學習能力與創(chuàng)新能力。新一輪課程改革要突破的重點、難點之一就是轉(zhuǎn)變學生的學習方式,倡導自主、合作的探究學習。
中學化學教學是以物質(zhì)(元素化合物、有機物)為載體、以實驗為基礎(chǔ)、以基本概念、基本原理為中心開展教學,以培養(yǎng)學生問題意識和問題解決能力為目標,探究教學亦如此。在探究教學中有必要處理好以下關(guān)系:
1、目標與內(nèi)容
在課程設(shè)計的層面(理想的課程),根據(jù)課程總目標,確定具體目標,再根據(jù)具體目標,確定各水平階段的內(nèi)容標準。在課程規(guī)劃的層面(規(guī)劃的課程),要根據(jù)課程的總目標、具體目標和內(nèi)容標準來制訂水平教學計劃,以便從總體上把握課程目標的全面達成。在教學實施的層面(實施的課程),在一節(jié)課的具體教學中,教學目標和教學內(nèi)容要根據(jù)具體的教學實踐和學生的具體發(fā)展情況制訂,一節(jié)課的目標與內(nèi)容是具體的、相輔相成的;教學目標統(tǒng)領(lǐng)教學內(nèi)容,教學內(nèi)容又是達成教學目標的載體。
2、內(nèi)容與形式
一堂課的好與壞,關(guān)鍵在于教學內(nèi)容是否豐厚、新穎和生動,能否給人有益的啟迪。在內(nèi)容與形式之間教學內(nèi)容才是核心,形式是為內(nèi)容和目標服務(wù)的。因此探究教學應注重形式之外的內(nèi)涵,充分考慮到教學的內(nèi)容和實際需要,切不可使其與教學內(nèi)容相脫節(jié),為“探究”而“探究”。
3、過程與結(jié)果
過程和結(jié)果在教學上是一個統(tǒng)一體,關(guān)注過程與兼顧結(jié)果是一種動態(tài)的關(guān)系。體驗和生成是探究教學過程性價值的核心,在活動過程中,所體驗的也許是痛苦的、失敗的經(jīng)歷或感受,但對學生的未來發(fā)展與成長來說則會產(chǎn)生積極的作用。這種作用往往表現(xiàn)在學生對事物的認識、實踐能力和思想意識等方面。隨著學生經(jīng)驗的不斷豐富以及知識水平和認識能力的發(fā)展,高中階段處理過程與結(jié)果的過程中應有所不同,增強對活動結(jié)果的關(guān)注度,以保證探究教學的有效性。當然,堅持“關(guān)注過程,兼顧結(jié)果”的基本原則,以致于體驗性目標和生成性目標的實現(xiàn),即實現(xiàn)探究教學的過程價值。
二、實驗教學中的發(fā)散探究
化學是一門實驗為基礎(chǔ)的科學,怎么強調(diào)實驗都不會過分?;瘜W教科書中的實驗主要是以驗證或鞏固相應知識為基本出發(fā)點來設(shè)置的驗證性實驗,學生只要根據(jù)給定的實驗方案操作,并把觀察到的實驗現(xiàn)象記錄于給定的實驗冊中,再填空式地寫上可預期的實驗結(jié)論和解釋,就算完成了實驗。盡管教學實驗已經(jīng)過挑選,但不是每一個都能在較短時間內(nèi)順利完成的,常需要教師在課前找條件、作改進,解決阻礙成功的問題。實際上這樣刻意去做,不僅費時費力,而且抹殺了學生探究、創(chuàng)造的機會。
1、以實驗的現(xiàn)象發(fā)散探究
探究是科學實驗最本質(zhì)特征之一。如何將驗證性實驗轉(zhuǎn)化為探究性實驗,以實驗培養(yǎng)學生的探究能力,是教師在教學中應當要思考的問題。將問題直接暴露在學生面前,可以促使他們?nèi)ニ伎肌⑷ヌ釂枴?/p>
【探究課例1】酸與鋁的反應
過程
教學活動
發(fā)現(xiàn)問題
某同學在進行Al的性質(zhì)實驗時發(fā)現(xiàn),用已去除氧化膜的大小相同的Al片分別與H+濃度相同的稀HCl和稀H2SO4反應,發(fā)現(xiàn)存在明顯不同的實驗現(xiàn)象:
鋁片跟稀鹽酸反應快,產(chǎn)生氣泡多;鋁片跟稀硫酸反應慢,產(chǎn)生氣泡很少。
提出假設(shè)
①鋁片跟稀鹽酸反應快是稀鹽酸中的氯離子對反應有促進作用;
②鋁片跟稀硫酸反應慢是稀硫酸中的硫酸根離子對反應有抑制作用。
實驗探究
①在鋁跟稀硫酸的溶液中加入固體食鹽,發(fā)現(xiàn)反應明顯加快;
②在鋁跟稀鹽酸的溶液中加入固體硫酸鈉,發(fā)現(xiàn)反應幾乎沒有什么影響。
得出結(jié)論
氯離子對鋁片跟H+反應有促進作用。(資料:氯離子會破壞鋁的致密氧化膜結(jié)構(gòu))
總結(jié)應用
為什么鋁制品除了不能盛放酸堿之外,也不宜長期盛放咸菜等腌制食品?
結(jié)合鋁對人體的危害,理解食品包裝及與飲食有關(guān)的物品不能用鋁制品。
由此可見,化學實驗中的意外現(xiàn)象、學生生活中遇到一些化學問題,都是進行探究的好素材。
【探究課例2】Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化條件(蘇教版《化學1》P73)
任務(wù):用鐵粉、FeCl3、FeCl2、KSCN溶液、新制氯水探究Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化條件。
過程
教學活動
發(fā)現(xiàn)問題
實驗:在盛有少量FeCl2溶液的試管中滴入數(shù)滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液變血紅色),再向混合液中加入一定量的新制氯水(希望能看血紅色,證明產(chǎn)生了Fe3+)。
現(xiàn)象:加入少量新制氯水時,并沒有想象中的血紅色,而是有一點點淺紅色。
建構(gòu)假說
①SCN-被后加入的氯水反應掉(Cl2的氧化性比(SCN)2要強);
②Fe2+與SCN-反應生成了一種難與氯水反應的物質(zhì)(一點點淺紅色)。
③①②兩種可能在共同起作用。
驗證假說
①在上述淺紅色混合液加入了大量的KSCN溶液,結(jié)果還是沒有出現(xiàn)血紅色。
②查找數(shù)據(jù):Fe2+與SCN-的反應資料,電極電勢的變化,認為有一定的可信度。
實驗改進
①在盛有少量0.1mol·L-1FeCl2溶液的試管中滴入數(shù)滴KSCN溶液,沒有血紅色,證明無Fe3+;
②再取少量0.1mol·L-1FeCl2溶液,先加入少量新制氯水,再滴入數(shù)滴KSCN溶液,出現(xiàn)血紅色,證明氯水能將Fe2+氧化成Fe3+。
探究反思
在實驗中要注意試劑的加入順序,順序不同會導致結(jié)果不同。如在SO42-的檢驗時,加入試劑的順序應是HClBaCl2,出現(xiàn)白色沉淀,證明有SO42-。如果是BaCl2HCl,出現(xiàn)的白色沉淀除BaSO4,還可能是AgCl、H2SiO3等。
在探究性實驗的假說驗證過程中會遇到各種困難,以高中生所擁有的知識水平,很難得出完全符合實際的正確的結(jié)論,這既是探究性實驗的特點,更是探究教學的精髓,注重結(jié)果更注重過程。
2、以實驗的裝置發(fā)散探究
化學實驗裝置往往由常見的玻璃儀器拼湊而成:一種裝置可能有多種功能,一種任務(wù)可以由不同的裝置來完成。因此,利用實驗裝置進行有效的探究教學為化學實驗教學開辟了新的途徑,也為探究教學找到了新的切入點。一種裝置的多種功能往往通過歸納綜合而得來,一種任務(wù)的多種途徑往往通過分析解剖或裝置改進而得來。
【探究課例3】利用一種裝置制取多種氣體
如利用右圖簡易裝置通過固體與液體不用加熱來制備下表10種氣體的11種方法。
氣體
原料
氣體
原料
氣體
原料
H2
鋅與稀硫酸
H2S
FeS與稀H2SO4
Cl2
KMnO4與濃HCl
O2
Na2O2與H2O
MnO2與H2O2
NH3
濃氨水與堿石灰
HCl
濃HCl與濃H2SO4
NO2
Cu與濃HNO3
SO2
Na2SO3與濃H2SO4
CO2
大理石與鹽酸
C2H2
電石與水
…
……
如果放寬條件至可以加熱,其制備氣體的種類和方法將大大增多。
【探究課例4】利用相同原理改進不同裝置
過程
裝置、操作及問題
裝置圖
起始問題
裝置:固體與液體不用加熱來制備氣體時的裝置。
操作:先加固體,再倒入液體,然后迅速塞上帶導管的單孔塞。
問題:在加入液體與塞塞子之間可能會有氣體逸出,有時還會手忙腳亂的,會對實驗產(chǎn)生一定的影響。制H2S則會影響較大。
改進之一
裝置:把單孔塞改成帶有玻璃導管和長頸漏斗的雙孔塞
操作:先塞塞子再加液體。
問題:如用鋅與稀硫酸制H2時,產(chǎn)生的氣泡會從長頸漏斗的底部出口處逸出。
改進之二
裝置:在長頸漏斗底部出口處套上小試管,起到液封的作用
操作:先塞塞子再加液體。
問題:在實際操作中發(fā)現(xiàn)液體加入的量難控制,反應不能隨開隨用,隨關(guān)隨停。
改進之三
裝置:把長頸漏斗改為分液漏斗。
操作:打開分液漏斗活塞,有效防止產(chǎn)生的氣泡從分液漏斗的底部出口處逸出。
問題:在氣壓大時分液漏斗內(nèi)液體不能順利流下。
改進之四
裝置:在分液漏斗口與燒瓶之間接上連通裝置。
操作:使內(nèi)外氣壓保持相等,使分液漏斗內(nèi)液體能順利流下。
問題:裝置較為復雜等。
其他改進
通過以上對制氣實驗裝置的改進探究,不僅讓學生從原理上理解了裝置功能與優(yōu)劣,還可拓展學生的視野,培養(yǎng)學生積極思考的發(fā)散思維,因為發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的重要組成。教學中的有效做法有:有意暴露教學實驗中的矛盾,引導學生發(fā)現(xiàn)問題進行探究;多做設(shè)計性、探究性實驗,增強實驗內(nèi)容的探究性等是培養(yǎng)學生探究能力的有效途徑。探究的內(nèi)容可以是條件、裝置、步驟、產(chǎn)物、異常現(xiàn)象、失敗原因的探究,也可以是實驗綠色化、趣味化、生活化、現(xiàn)代化的探究等等。
三、概念教學中的整合探究
強調(diào)“雙基”教學,一直是我國基礎(chǔ)教育的特色。在教學中,教師希望對每一個基本概念都能講解深而透,只怕學生一知半解,有時會出現(xiàn)過分注重概念本身的含義與科學性,過分的精細,從而容易產(chǎn)生從“概念到概念”的偏差。
1、以聯(lián)系的觀點整合探究
概念與概念之間存在某些必然的聯(lián)系,有并列關(guān)系,也有上下位關(guān)系,充分利用這些關(guān)系是有效實施課堂教學的關(guān)鍵,也是開展探究教學的一個研究視角。
【探究課例5】膠體概念的形成
過程
教學活動
創(chuàng)設(shè)情境
復習:對比已有的溶液與濁液知識,再對比是否透明的特征:觀察泥漿濁液與CuSO4溶液,用激光燈照射,發(fā)現(xiàn)溶液能透光,濁液光線不能透過。
深入:光是一種波,濁液顆粒大而反射不能透過,溶液顆粒小發(fā)生衍射透過。
發(fā)現(xiàn)問題
實驗:用激光燈照射氫氧化鐵膠體(外表特征與溶液一樣),發(fā)現(xiàn)有一條光亮的通路。(學生的認識與原有認知發(fā)生沖突,無法同化,激起學生探究的欲望)
分析本質(zhì)
演示:動畫演示丁達爾現(xiàn)象(把學生的注意力從觀察事物的表象引向觀察事物質(zhì)本質(zhì)特征)。
深入:得出膠體顆粒的大小與光波長近似而發(fā)生散射。
尋找證據(jù)
資料:可見光波長約10-7m(100nm級)。
閱讀:(教材)。
歸納總結(jié)
比較:引導學生分析、比較上述各種分散系的現(xiàn)象異同與本質(zhì)原因
抽象:抽象出它們的種種共性與異性,綜合它們的性質(zhì),
表達:用語言加以表達,對膠體概念進行界定,關(guān)鍵是顆粒大小。
拓展應用
分散系的分離,過濾與滲析。
有機結(jié)構(gòu)教學中有很多相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)關(guān)系值得在教學中以聯(lián)系的觀點整合探究,如官能團間的相互影響:從甲烷、苯的性質(zhì),到甲苯的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)甲基變活潑,能被酸性高錳酸鉀氧化,苯環(huán)的鄰對位性質(zhì)變活潑,能與硝酸生成三硝基甲苯;從醇羥基到苯酚羥基變活潑了,酸性增強,在空氣中易被氧化成苯醌,苯環(huán)的鄰對位性質(zhì)變活潑,能與濃溴水生成三溴苯酚;而溴苯中苯環(huán)卻是使溴鈍化,所以溴乙烷在NaOH溶液中會水解,而溴苯中溶有的溴用NaOH溶液洗時溴苯是不會水解的;等等。
在教學活動中教師是一名參與者、幫助者、指導者和鼓勵者,化學實驗、多媒體等資源為學生的自主學習、進行有意義的建構(gòu)提供了有力的支持,對促進學生的抽象思維能力的發(fā)展也大有裨益。
、以發(fā)展的觀點整合探究
中學化學教學的培養(yǎng)對象是一些其身體、思維、認知、情感態(tài)度與價值觀等各方面都在發(fā)展中的學生,學生的認知發(fā)展處于階段性和過渡性,培養(yǎng)的目標是有助于學生主動去學習去建構(gòu),這就決定了中學化學教學的基礎(chǔ)性和發(fā)展性,概念也具有其發(fā)展性,因此在概念施探究教學也應根據(jù)學生實際作適當?shù)难由炫c拓展。
【探究課例5】電子式的書寫(蘇教版化學2)
過程
教學活動
創(chuàng)設(shè)情境
概念:電子式是用“·”或“×”來表示原子的最外層電子,以簡明地表示原子、離子的最外電子層的電子排布。
說明:一個原子最外層最多排8個電子,分別用小黑點寫在元素符號的上下左右四個位置,每個位置最多排2個電子。
舉例:、、。練習:嘗試寫出Mg、Al、Si、P、S的電子式。
發(fā)現(xiàn)問題
能成單盡量成單排布:
能成對盡量成對排布:
既有成單,又有成對:
電子在位置上的不同排列
交流討論
取得共識:位置上的不同排列是等價的。從電子相互排斥及美觀的角度看,應盡可能對稱排列。
存在爭議:盡可能成對還是成單排列?
查閱資料
成單排列:理論證據(jù):電子相互排斥應盡可能分開排。
模擬證據(jù):假如有4個位置,你們只有兩個人,有必要擠在一起嗎?
成對排列:理論證據(jù):能量最低原理、泡利不相容原理與洪特規(guī)則。
事實證據(jù):Mg的最外層電子是排在3s軌道上,是成對的。
實踐應用
應用電子式表示化合物的形成過程
MgCl2的形成過程中Mg原子電子式用表示;
在MgO的形成過程中Mg原子電子式用來表示。
化合物的電子式表示
CH4的電子式中的C用;C2H4中用;CO2中用。
NH3電子式中的用,而N2電子式中的N用。
反思創(chuàng)新
哪為什么一種原子的電子式可以用多種方式來表示呢?
原因:電子式的地位:是原子、離子最外電子層的電子排布簡明地表示方式,由此可見電子式只是一種應用工具,并不是一種完善的理論。簡明性是其主要要點,因此如何表示可以有多種寫法,要實事求是,因地制宜。另外電子式中描寫的是原子基態(tài)還是激發(fā)態(tài)也不同。
中學化學中一些發(fā)展性的概念可采用模糊教學,不必苛責、“不求甚解”,在教學中靈活把握,才能體現(xiàn)教學的藝術(shù)。又如對元素周期表模型的建構(gòu)中要抓住了建模本質(zhì):排表原則(元素隨原子序數(shù)的遞增從左到右排列,電子層數(shù)相同的排在同一橫行,最外層電子數(shù)相同的排在同一豎行)和原子核外電子排布三原則,通過學生親身體驗、嘗試,不僅能加深對周期表理解,更能樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理念。
三、問題解決中的變式探究
復習是教學過程的重要組成部分,為了幫助學生突破重點、全面掌握化學知識和技能,提高復習的效率與針對性,在復習的過程中應以問題為導向,隨時回歸教材,找到知識在教材中的落腳點和延伸點,通過探究教學,不斷完善和深化中學化學知識。
如在電化學專題復習教學中,筆者認為采用先以教材為本,后以問題解決中抓住其本質(zhì)規(guī)律進行變式探究,在問題解決中要做到形變而神不變,緊扣知識主線,通過知識培養(yǎng)能力,提高復習效率。
【探究課例7】電化學專題復習
過程
教學活動
復習回顧
以銅、鋅、硫酸原電池的復習引入,掌握電極、原電池的概念,學會判斷電子流動、電流流動與電解質(zhì)溶液中離子流動的方向,完成有關(guān)的電極反應式與總的電池反應方程式。再從電子的反向流動中引出電解及陰陽兩電極的概念,掌握離子的放電次序等雙基知識。
例題分析
【例】如圖所示,當線路接通時,發(fā)現(xiàn)M(用石蕊試液浸潤過的濾紙)a端顯藍色,b端顯紅色,且知甲中電極材料是鋁、銅,乙中電極材料是銅、鉑,且乙中兩電極不發(fā)生變化。
⑴甲、乙分別是什么裝置?
⑵寫出A、B、C、D的電極名稱和電極材料。
⑶寫出電極反應式和電池反應方程式。
設(shè)計意圖:鞏固雙基并對雙基知識進行靈活應用。
變式探究之一
【變式1】如果把甲池中的電解液換成①NaOH②濃HNO3時,是否能構(gòu)成原電池?若能,請寫出甲池的電極反應式和電池反應方程式。
設(shè)計意圖:通過改變電解質(zhì)溶液①NaOH,復習有關(guān)鋁與堿反應的知識點;當改變電解質(zhì)溶液②濃HNO3時,則銅變成了負極,當銅鋁有足夠的量時,會產(chǎn)生以下三種情況:
變式探究之一
a、正極反應是濃HNO3中的H+與NO3-共同反應去得電子
b、隨著濃HNO3的不斷消耗,溶液變成了稀HNO3,則此時鋁又變成了負極,銅變成了正極,正極反應是稀HNO3中的H+與NO3-共同反應去得電子
c、當稀HNO3消耗完后,溶液變?yōu)镃u(NO3)2,正極反應是Cu2+得電子
通過此變式練習,拓展了電極判斷的方法,還能培養(yǎng)過程思維,動態(tài)的去看問題。從總的反應結(jié)果來看,是鋁與濃硝酸的反應,銅在這反應中相當起到催化劑的作用,而上面的過程分析,相當于是銅作催化劑的機理探究。
變式探究之二
【變式2】如果改變乙池中的電極材料,判斷電極反應是否發(fā)生變化?若有變化寫出電極反應式。
⑴乙池的Cu電極換成Fe電極(強化陰極不參與反應的知識,電極反應與陰極材料無關(guān))
⑵乙池的Pt電極換成Ag電極(練習電解時陽極由惰性電極向活性電極的轉(zhuǎn)變,防止思維定勢)
變式探究之三
【變式3】如果改變乙池中的電解液,判斷其電極反應是否發(fā)生變化?若有變化寫出電極反應式和電池反應的離子方程式。
⑴乙池電解液換成KOH或Na2SO4⑵乙池電解液換成MgCl2
(3)乙池電解液換成AgNO3(4)乙池電解液換成CuCl2
設(shè)計意圖:通過此變式練習強化了離子放電次序,全面鞏固了電解的四種類型:
a、活潑金屬的含氧酸鹽(包括強堿與含氧酸):電解的是水
b、活潑金屬的的無氧酸鹽:電解的是電解質(zhì)與水
c、不活潑金屬的含氧酸鹽:電解的是電解質(zhì)與水
d、不活潑金屬的無氧酸鹽:電解的是電解質(zhì)本身(注:從反應角度把F-歸為含氧酸根)
通過以問題導向的探究教學可以理清問題脈搏,抓住問題關(guān)鍵,提高解決問題的效率。尤其總復習,是中學化學學習非常重要的時期,也是鞏固基礎(chǔ)、優(yōu)化思維、提高能力的重要階段。在總復習時對典型習題、代表性習題或小專題更要多下功夫,不僅一題一得,更要一題多得,既能促使知識得到不斷地彌補、完善,又能舉一反三,從方法上領(lǐng)會解題過程中的審題、破題、答題的方式和奧秘等,以此培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)(嚴密性、敏捷性、深刻性、創(chuàng)造性和廣闊性)。長期堅持,就能化平凡為神奇:能掌握化學知識及其運用的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系,善于抓住關(guān)鍵,靈活地解決化學問題;能駕御化學問題的全貌,抓聯(lián)系、作比較、會歸納、能延伸;能另辟蹊徑、不拘一格地解決實際問題。
五、教學實踐后的探究反思
探究教學能讓學生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程,培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)新思維習慣,重視培養(yǎng)學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結(jié)協(xié)作和社會活動的能力。探究教學所強調(diào)的學生自主探索、問題解決、發(fā)現(xiàn)學習、科學精神等必將為創(chuàng)新教育開拓新的路徑,使創(chuàng)新教育能夠真正付諸于現(xiàn)實。
新課程的化學教科書在內(nèi)容編制上就很能體現(xiàn)探究教學理念,如蘇教版中的“你知道嗎”、“活動與探究”、“交流與討論”、“問題解決”、“回顧與總結(jié)”等欄目,體現(xiàn)了從原有知識經(jīng)驗進行建構(gòu),到激發(fā)探究欲望,引領(lǐng)學生積極投身實踐活動,進行自主探究,享受發(fā)現(xiàn)的快樂。通過探究,幫助學生開啟化學思維,培養(yǎng)知識遷移能力和問題解決能力,增加了學習中的自我反思和自我評價。其中最為核心的欄目“活動與探究”在《化學1》中有對膠體性質(zhì)、常見物質(zhì)的檢驗、溴碘的提取、碳酸鈉的性質(zhì)、鋁的氫氧化物、鋁的性質(zhì)、不同價態(tài)鐵化合物的相互轉(zhuǎn)化、氯化鐵與銅的反應、鋼鐵的腐蝕、銨鹽的性質(zhì)等共10處?!痘瘜W2》中有鈉鎂鋁單質(zhì)活動性強弱、硅磷硫氯非金屬性強弱、11-17號元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、ⅦA族元素非金屬性強弱變化規(guī)律、C4H10分子模型的建構(gòu)、影響過氧化氫分解反應速率的因素、FeCl3溶液與KI溶液、銅與AgNO3溶液反應程度的實驗、化學反應中的熱量變化、化學能轉(zhuǎn)化為電能的實驗、制作簡易電池的嘗試、乙烯的性質(zhì)實驗、乙酸的性質(zhì)實驗、從油脂制肥皂、葡萄糖的性質(zhì)、電路板的制作等16處,充分體現(xiàn)了探究教學在化學新課程中的重要性。
探究教學在實施時需要學習者花費較多的時間和精力,在剛開始時從表面上看效率比較低,也不利于學生掌握大量的、系統(tǒng)的知識和練就全面的必要的技能。適應一階段后,學生養(yǎng)成了探究的習慣,學習的主動性大大提高,學習效率就會有明顯的提高。教師在教學中提供探究的課題以課本上提供的素材為主,不僅不影響對知識的系統(tǒng)學習,而且還能使知識更加全面和豐富,更能貼近實際生活,彌補了教材更新不及時、與當?shù)厣a(chǎn)生活聯(lián)系不夠緊密的缺點,真正附合了建構(gòu)主義觀點:認識是一種以主體已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)。
探究教學中還會出現(xiàn)一部分成績好的學生參與意識強,能獨立完成探究,而其他同學當“陪客”的現(xiàn)象。因此,在教學實踐中,要加強教師的引導,多搭臺階,降低探究的難度,使學生動動腦、掂掂腳就能夠得著。這樣使學生盡可能少受挫折,使成績差的學生也能積極的參與進來,從而使全體學生都能在獲得知識的過程中,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。
探究教學博大精深,以上只是筆者在教學實際中對探究教學應用在中學化學教學上的一種嘗試,雖然這種只是處于探究教學的初始階段,教師的主導作用有時還過多,但學生已經(jīng)向探究式教學方向邁出第一步,希望通過不斷的嘗試、總結(jié),使探究教學能在以后的中學化學課堂教學中不斷深入。
參考文獻
[1]靳玉樂主編:探究教學論[M].西南師范大學出版社,2002年。
[2]劉知新主編:學科素質(zhì)教育叢書·中學化學[M].山東教育出版社,1999年。
[3]陸禾、郁波、林敬文著:陸禾化學教學藝術(shù)與研究[M].山東教育出版社,1997年。
[4]劉知新、王祖浩著:化學教學系統(tǒng)論[M].廣西教育出版社,1998年。
一、課堂教學中有機地滲透環(huán)保教育
中學化學教材中潛在環(huán)境教育的因素很多,日常教學中要把它科學地、巧妙地滲透各章節(jié)的教學之中。潛移默化中使學生明白,為了人類自身的生存,就一定要保護環(huán)境,愛護我們賴以生存的家園。由于初、高中學生化學儲備知識不一樣,所以進行環(huán)保教育要有針對性,不可一視同仁。
比如對于剛剛接觸化學的初中學生,要盡可能多舉些事例,以生動、活潑的形象教育為主,適度地進行環(huán)保教育,借以提升學生學習化學的興趣。初中階段主要應抓住以下四個方面進行環(huán)保教育:學習“空氣組成”的知識時,除了給學生講述大氣的主要污染物,大氣污染的來源和危害,還列舉了1995年6月20日我國上海市發(fā)生的“光化學煙霧”事件和日本“四日氣喘病”等污染事件;在學習“氧氣”后利用教材對“臭氧”的介紹,指出空調(diào)等的使用,已造成大氣臭氧層的破壞,導致臭氧層空洞的出現(xiàn),致使癌癥發(fā)病率增加,嚴重地威脅人類的健康和生命,直接威脅人類的生存。還利用衛(wèi)星拍攝的南極上空臭氧空洞的照片,以及環(huán)境污染對人類造成危害的漫畫等,形象地告訴學生保護環(huán)境的迫切性和重要性。教材有關(guān)“碳及其氧化物”的知識學習后,給學生介紹“溫室效應”的形成、事實、危害。在講《水》一章時,淡水資源的危機、水體的污染便可蘊涵其中:1980年在發(fā)展中國家約有3/5的人很難獲得安全用水,約有18億人由于使用受到污染的水而遭到疾病的威脅。從全球來看,淡水資源短缺,分布又不均勻,而水污染又在進一步加劇,造成淡水供需矛盾尖銳。這樣盡可能地讓學生認識到污染給人類造成的極大危害,使學生從中體會到保護自身生存環(huán)境的重要性。
對于高中的學生,教學上應結(jié)合他們的認知特點,在各知識點的講解中引入環(huán)境科學領(lǐng)域中新信息,調(diào)動學生學習化學的積極性,并注意把知識性教育與環(huán)保共寓一體,學生的環(huán)保意識就會點點積累,逐步深化。如講述高中化學教材中“硫及其化合物”時,列舉一些事例比如國外的海灣戰(zhàn)爭、倫敦煙霧事件等。為了引起學生對自身生存環(huán)境的關(guān)注,又列舉80年代以來我國南方重慶、貴陽等工業(yè)城市大面積的“酸雨”以及1994年重慶市連續(xù)的“四潮黑雨”事件;2005年全國二氧化硫排放量比2000年增加了27%。并趁熱打鐵與學生共同分析酸雨的危害、形成,啟發(fā)學生的抽象思維,學生甚至自發(fā)地尋找消除措施:有的同學就提出改農(nóng)村的分散取暖為集體取暖。最后采用近幾年的高考題中有關(guān)“酸雨”的題目,在測試題中進一步加深學生的印象。在化學教材中還有很多知識點可跟環(huán)保教育緊密結(jié)合,如:氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉等。抓住時機把環(huán)保教育穿插于課堂教學,讓學生了解環(huán)境問題的前因后果及相應的解決辦法,關(guān)注這些問題,培養(yǎng)學生的環(huán)境憂患意識。
二、環(huán)保教育應與化學實驗有機結(jié)合
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,在化學實驗教學中,也應重視環(huán)保教育。據(jù)了解,按教學大綱要求,中學需做的化學實驗比較多,其中有毒的實驗占一半。而絕大多數(shù)的學校沒有廢水回收裝置,所以結(jié)合化學實驗進行環(huán)保教育則顯得優(yōu)為重要。
初中學生剛接觸化學,必須指導學生要嚴格按照實驗操作的程序,正確地聞氣體、取藥品。雖然所做實驗毒性不大,但為了加深學生的環(huán)保意識,在沒有廢水回收流程這一前提下,每次學生實驗都提供一個回收儀器,對收集的廢液稍作處理后再行排放。實驗結(jié)束后把儀器洗滌干凈放回原處,擦洗干凈實驗臺面。重視環(huán)境保護,治理環(huán)境污染,實現(xiàn)社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,已成為大家的共識,環(huán)境問題已成為世界性熱點,社會各界對環(huán)境保護的呼聲日趨高漲。2006年4月17日第六次全國環(huán)保大會在漫天的浮塵中召開。開幕式上,從黃色沙塵中走來的國務(wù)院總理的開場白振聾發(fā)聵。溫總理提醒代表們:發(fā)達國家上百年工業(yè)化過程中分階段出現(xiàn)的環(huán)境問題在我國已集中出現(xiàn)。目前全世界每年因沙塵暴損失480億美元,我國損失也達65億美元。如果在中學化學教學中與時俱進,加強對中學生的環(huán)保教育,則能讓學生養(yǎng)成保護環(huán)境的良好習慣,從而提高全民的環(huán)保意識,改善我國公民環(huán)境意識較差這一現(xiàn)狀,是每一位化學教師義不容辭的責任。那么如何在教學中滲透環(huán)保知識呢?下面淺談一下本人的看法。一、課堂教學中有機地滲透環(huán)保教育
中學化學教材中潛在環(huán)境教育的因素很多,日常教學中要把它科學地、巧妙地滲透各章節(jié)的教學之中。潛移默化中使學生明白,為了人類自身的生存,就一定要保護環(huán)境,愛護我們賴以生存的家園。由于初、高中學生化學儲備知識不一樣,所以進行環(huán)保教育要有針對性,不可一視同仁。
比如對于剛剛接觸化學的初中學生,要盡可能多舉些事例,以生動、活潑的形象教育為主,適度地進行環(huán)保教育,借以提升學生學習化學的興趣。初中階段主要應抓住以下四個方面進行環(huán)保教育:學習“空氣組成”的知識時,除了給學生講述大氣的主要污染物,大氣污染的來源和危害,還列舉了1995年6月20日我國上海市發(fā)生的“光化學煙霧”事件和日本“四日氣喘病”等污染事件;在學習“氧氣”后利用教材對“臭氧”的介紹,指出空調(diào)等的使用,已造成大氣臭氧層的破壞,導致臭氧層空洞的出現(xiàn),致使癌癥發(fā)病率增加,嚴重地威脅人類的健康和生命,直接威脅人類的生存。還利用衛(wèi)星拍攝的南極上空臭氧空洞的照片,以及環(huán)境污染對人類造成危害的漫畫等,形象地告訴學生保護環(huán)境的迫切性和重要性。教材有關(guān)“碳及其氧化物”的知識學習后,給學生介紹“溫室效應”的形成、事實、危害。在講《水》一章時,淡水資源的危機、水體的污染便可蘊涵其中:1980年在發(fā)展中國家約有3/5的人很難獲得安全用水,約有18億人由于使用受到污染的水而遭到疾病的威脅。從全球來看,淡水資源短缺,分布又不均勻,而水污染又在進一步加劇,造成淡水供需矛盾尖銳。這樣盡可能地讓學生認識到污染給人類造成的極大危害,使學生從中體會到保護自身生存環(huán)境的重要性。
對于高中的學生,教學上應結(jié)合他們的認知特點,在各知識點的講解中引入環(huán)境科學領(lǐng)域中新信息,調(diào)動學生學習化學的積極性,并注意把知識性教育與環(huán)保共寓一體,學生的環(huán)保意識就會點點積累,逐步深化。如講述高中化學教材中“硫及其化合物”時,列舉一些事例比如國外的海灣戰(zhàn)爭、倫敦煙霧事件等。為了引起學生對自身生存環(huán)境的關(guān)注,又列舉80年代以來我國南方重慶、貴陽等工業(yè)城市大面積的“酸雨”以及1994年重慶市連續(xù)的“四潮黑雨”事件;2005年全國二氧化硫排放量比2000年增加了27%。并趁熱打鐵與學生共同分析酸雨的危害、形成,啟發(fā)學生的抽象思維,學生甚至自發(fā)地尋找消除措施:有的同學就提出改農(nóng)村的分散取暖為集體取暖。最后采用近幾年的高考題中有關(guān)“酸雨”的題目,在測試題中進一步加深學生的印象。在化學教材中還有很多知識點可跟環(huán)保教育緊密結(jié)合,如:氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉等。抓住時機把環(huán)保教育穿插于課堂教學,讓學生了解環(huán)境問題的前因后果及相應的解決辦法,關(guān)注這些問題,培養(yǎng)學生的環(huán)境憂患意識。
二、環(huán)保教育應與化學實驗有機結(jié)合
在基礎(chǔ)教育中,化學知識是學生認識世界、面向生活和自身發(fā)展不可缺少的知識,是化學科學素質(zhì)的基礎(chǔ),是化學教學的主要任務(wù)。因此,強調(diào)素質(zhì)教育并不意味著可以淡化“雙基”教學,相反,加強“雙基”正是為了從根本上提高學生素質(zhì)。問題關(guān)鍵是怎樣擺脫應試教育束縛,在減輕學生負擔的前提下,提高課堂教學質(zhì)量,這就要求教師改變教法,充分發(fā)揮學生的主體作用,拋棄“滿堂灌”和“題海戰(zhàn)術(shù)”,走出以“考綱”代替“大綱”,以“考點”代替“雙基”,以“解題”代替“實踐”的純應試教育的怪圈。做到“教師應以先進的教學理論為指導,借鑒一些行之有效的教學模式,堅持啟發(fā)式教學,加強學生的探究活動,創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學情境,激發(fā)學生的學習興趣,使他們能夠積極主動地進行學習”(大綱語),素質(zhì)教育下的“雙基”教學就是教會學生“會學”,重視學生動腦、動手,指導學生真正理解化學知識的內(nèi)涵和聯(lián)系,最終達到“會用”。
二、化學科學能力教育
這是科學素質(zhì)的核心,大綱上說:“培養(yǎng)和發(fā)展學生觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力,使學生初步學會獲取信息和加工信息的基本方法,能綜合應用化學和其他科學知識、技能解釋和解決一些簡單的實際問題?!彼裕虒W中應十分重視培養(yǎng)學生的能力,使其將來成為對社會有用的能力型和創(chuàng)造型人才。
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,要培養(yǎng)學生的能力,就應充分發(fā)揮實驗的優(yōu)勢,加強實驗教學,在教學中教師要做好演示實驗,演示實驗的效果要明顯,要使全班學生都能看清楚,同時要引導學生對各種實驗現(xiàn)象進行細致的觀察,并及時如實地記錄觀察的結(jié)果。通過觀察開闊學生的眼界,豐富學生的感性知識,啟迪學生的思維,養(yǎng)成良好的觀察習慣,提高學生的觀察能力。學生實驗是提高學生的實驗能力的重要途徑。應多創(chuàng)設(shè)一些學生動手的機會,以培養(yǎng)學生的實驗操作技能和實驗設(shè)計能力,引導他們綜合運用知識和技能解決一些簡單的化學實際問題,在學生實驗教學中,教師要嚴格要求學生,并對實驗全過程進行指導和評價。提高學生的思維能力,首先,要培養(yǎng)學生獨立思考的習慣,向?qū)W生充分展示教學的思路和解題的思路,鼓勵學生多提問題,培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)和思維方法,特別應關(guān)注學生的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),自學能力的培養(yǎng)對學生未來的發(fā)展具有重要的意義。在教學過程中,教師要教給學生自學的方法,鼓勵他們充分利用各種信息渠道積累知識,開闊視野,養(yǎng)成良好的自學習慣。三、化學科學方法教育
這是科學素質(zhì)的翅膀,是獲取科學知識的手段。學生只要掌握了科學方法,就能更深入地理解和牢固記憶科學知識,提高學習效率,起到事半功倍的作用。而且,科學的方法對人一生的學習和工作起著重要的作用。所以從這個意義上講,掌握科學方法比掌握知識更重要。
在化學教學中,應結(jié)合具體的教學內(nèi)容指導和訓練學生掌握一些重要的科學方法。如在“堿金屬”的教學中通過實驗和觀察,將實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)等資料加以分析找出規(guī)律性的知識,并根據(jù)這些規(guī)律性的知識,進一步對一些物質(zhì)的性質(zhì)做出推論和預測,當這些推論和預測以過多次論證后,即可將其中的正確部分上升為理論。又如在有機物烴的教學中,以一種具有代表性的烴為典型的物質(zhì),分析它的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上歸納、推導出這類烴的通式和通性。
四、化學科學意識教育
這是化學科學素質(zhì)的一個重要表現(xiàn)形式,科學意識包含辯證唯物的世界觀和用科學知識解決實際問題的意識??茖W意識教育就是促使學生樹立物質(zhì)第一的觀點、尊重客觀事實的觀點、相信科學反對迷信的觀點、愛護環(huán)境保護自然的觀點、理論聯(lián)系實際的觀點等。
在化學教學中,可以結(jié)合具體事例來強化學生的科學意識。如結(jié)合鹽類水解的有關(guān)內(nèi)容,介紹如何利用鹽類的水解為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學實驗服務(wù),教育學生學以致用;學氧化硫的用途時,介紹二氧化硫?qū)諝獾奈廴炯爱斍笆澜珀P(guān)注的環(huán)境保護問題,使學生具有環(huán)境保護的初步知識,提高環(huán)境意識。
五、化學科學品質(zhì)教育
這是科學素質(zhì)的動力,包括興趣、情感、意志、作風、態(tài)度等。良好的科學品質(zhì)能使人樹立堅強的意志,表現(xiàn)出高度的自學性、頑強性和自制性,發(fā)揚艱苦奮斗、勤儉節(jié)約、遵規(guī)守紀、不怕挫折的精神,養(yǎng)成實事求是、勤于思考、積極探索、謙虛謹慎、尊重他人、樂于協(xié)作的習慣。
在化學教學中,可以結(jié)合具體的教學內(nèi)容對學生進行科學品質(zhì)教育,如在“堿金屬”中介紹候氏制研,大膽創(chuàng)新、無私奉獻、執(zhí)著愛國等高貴品質(zhì)。
參考文獻:
[1]李志剛.多維假設(shè)與求證的探究教學模式研究.北京:北京教育出版社,2006.
[2]洪賀廷.理想化教育.北京:北京教育出版社,2006.
(1)封面封面由文頭、論文標題、作者、學校名稱、專業(yè)、年級、指導教師、日期等項內(nèi)容組成。
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4、畢業(yè)論文格式編排
第一、紙型、頁邊距及裝訂線畢業(yè)論文一律用國家標準A4型紙(297mmX210mm)打印。頁邊距為:天頭(上)30mm,地腳(下)25mm,訂口(左)30mm,翻口(右)25mm。裝訂線在左邊,距頁邊10mm。
第二、版式與用字文字、圖形一律從左至右橫寫橫排,1.5倍行距。文字一律通欄編輯,使用規(guī)范的簡化漢字。忌用繁體字、異體字等其他不規(guī)范字。
高中化學教育課程中綠色化學的實施
摘要:高中化學的課程目標之一就是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。隨著環(huán)境問題的凸顯,作為科學素養(yǎng)的一部分,綠色化學理念應該為學生所接受并內(nèi)化。這就要求教師在高中化學教學中涵蓋綠色化學理念,主動創(chuàng)設(shè)情境,立足實驗,在課堂中滲透綠色化學理念,并對學生的綠色化學理念進行評價。
關(guān)鍵詞:高中;教育;綠色化學
一、高中綠色化學教育目標
綠色化學是用現(xiàn)代化學和化工生產(chǎn)技術(shù),消除或減少對人類健康、生態(tài)環(huán)境有毒的原料、催化劑、試劑和溶劑的使用,不生產(chǎn)有毒有害產(chǎn)物、副產(chǎn)物和廢物的一門新興學科,其宗旨是實現(xiàn)有害物質(zhì)零排放,從源頭上防止污染、保護環(huán)境。對于高中化學教育而言,綠色化學教育已經(jīng)成為了不可或缺的組成部分,其教育目標具體包括以下方面:
1、知識與技能。理解綠色化學概念、原則,了解綠色化學誕生與發(fā)展,認識生產(chǎn)生活中的綠色化學現(xiàn)象;學習綠色化學的研究方法,掌握化學實驗基礎(chǔ)知識與技能,能夠完成簡單的綠色化學實驗;理解綠色化學與其他科學之間的聯(lián)系,能夠運用有關(guān)知識和方法解決綠色化學問題。
2、過程與方法。在探究綠色化學問題的過程中,理解綠色化學意義,學習科學研究方法,培養(yǎng)團隊合作精神,增強科學探究能力;掌握獲取、加工綠色化學信息的方法,能夠提出具有探究價值的綠色化學問題,提高自主學習、自主思考、自主探究綠色化學知識的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀。培養(yǎng)學習綠色化學的興趣,激發(fā)參與綠色化學宣傳與科技活動的熱情,感受綠色化學與自然、社會之間的和諧發(fā)展關(guān)系;增強將綠色化學知識應用于實踐中的意識,能夠合理判斷與綠色化學有關(guān)的社會和生活問題;關(guān)注與綠色化學密切相關(guān)的熱點問題,樹立綠色意識和可持續(xù)發(fā)展觀念,主動承擔起學習綠色化學的責任,強化保護環(huán)境和造福后代的使命感。
二、綠色化學在中學化學教學中的實施途徑
1、主動創(chuàng)設(shè)情境,善于利用教材素材。教師在教學時,應以主動創(chuàng)設(shè)的或者教材中的生活化情境或問題為中心,通過主動探究式教學,鼓勵、引導學生主動建構(gòu)綠色化學理念,比如可以把綠色化學的理念滲透在元素化合物教學中。如在鹵素教學中,教師可組織學生討論氯氣用于自來水消毒的利弊;在高分子材料的教學中,教師可以以廢舊塑料的再生利用為例,讓學生認識到化學對廢舊物資的綜合利用的作用,討論其可能的途徑。通過這些活動滲透綠色化學思想,學生經(jīng)常了解及關(guān)注身邊的環(huán)境問題的熱點,從而提高其深入了解的興趣,培養(yǎng)學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中,培養(yǎng)學生防止污染、關(guān)注人類生存發(fā)展的責任感。
2、立足實驗,滲透綠色觀念?;瘜W是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科,實驗是化學教學的關(guān)鍵所在,所以實驗教學是培養(yǎng)學生綠色化思想的重要手段。中學化學實驗中存在一些問題:一是大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確量化,都是用“適量”、“幾滴”等籠統(tǒng)的詞語限定,而中學生做實驗時好奇心比較重,無法準確地把握實驗藥品的實際用量,所以造成藥品的損失,甚至可能造成污染。二是實驗的產(chǎn)物有毒。所以要對化學實驗進行調(diào)整,要定量,實驗室明確告訴學生藥品的用量情況,這樣既可提高實驗的科學性,又可為實驗操作規(guī)范化奠定基礎(chǔ),更是減少環(huán)境污染的重要保證。三是讓學生根據(jù)有毒物質(zhì)的性質(zhì),探究針對該種物質(zhì)如何進行回收與處理。對于實驗可以進行細節(jié)上的優(yōu)化和處理,使得實驗更綠色化。例如在萃取操作的演示實驗中,由于溴的揮發(fā)性強,毒性大,而碘的毒性較小,可以將四氯化碳萃取溴水改為萃取碘水。在銅和濃硝酸反應的實驗中,將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲,這樣就可以控制反應的進行,當實驗結(jié)束時可以及時將銅絲取出,減少空氣污染。演示白磷和紅磷著火點對比實驗時,該實驗反應發(fā)生時燃燒物易爆濺并且燃燒時有大量白煙產(chǎn)生且有毒等,實驗時在鐵片上方罩個玻璃罩,取用的藥品也要盡可能少。由此可見,在實驗時,要確保實驗的安全及環(huán)保問題。另外,教師要引導學生從不污染環(huán)境、不吸入有毒煙霧及安全和便于觀察等角度出發(fā)討論、分析,共同改進完成實驗,培養(yǎng)學生的安全意識、環(huán)境意識及綠色化理念。
三、循環(huán)使用化學試劑、充分利用反應產(chǎn)物
綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學,所以,我們應該應用化學的處理方法,充分利用現(xiàn)有資源及反應產(chǎn)物。這不僅從源頭上防止了污染,而且增加了經(jīng)濟效益。例如:在中學化學實驗用CO還原Fe2O3的實驗中,如果將反應后的混合集體(含未反應的CO)直接釋放到空氣中,既浪費了資源,又污染了空氣,產(chǎn)生了新的隱患。如果進行循環(huán)利用,就能達到節(jié)約化學資源和保護自然環(huán)境的目的。在實驗工作中,用綠色化學的思想來指導,更能有效地防止污染。
四、妥善處理化學實驗中的廢棄物
在中學化學實驗中,大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確給出限量以致學生很難把握藥品的實際用量,這樣既影響實驗的科學性和實驗效果,又會造成藥品的浪費,還會對環(huán)境造成一定程度的污染,也不利于培養(yǎng)學生的規(guī)范化操作。若將藥品規(guī)定了用量和濃度,既方便施教,又方便操作,更易讓學生接受、觀察和記憶,從而培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和科學的實驗方法,同時節(jié)約藥品,減少環(huán)境污染。教師實驗教學過程中,限定用量,把好的經(jīng)驗傳播給學生,妥善處理化學實驗的廢棄物(回收、無害化處理),加上正確引導,既提高了實驗的科學性、為實驗操作的規(guī)范化奠定了基礎(chǔ),又培養(yǎng)了學生良好的實驗習慣、使學生學到實際應用技術(shù),同時也增強了學生的環(huán)境保護意識,作為減少環(huán)境污染的重要保證。
參考文獻
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在人才輩出的時代里,隨著社會的不斷進步,科技的不斷加強,信息更新的不斷加快,每一個人都應該學會掌握化學的本質(zhì)及其發(fā)展規(guī)律,并結(jié)合自己的原有認知形成具體的新化學認知體系。這有助于學生形成主動思考、主動探究的學習方法,對學生今后適應社會的發(fā)展有著重要的作用。與此同時,對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神也具有積極影響。在傳統(tǒng)的教學過程中,教師通常是對化學事實性知識進行反復講解,以使學生在頭腦中對重要的概念形成一定的印象,學校的考核基本上也是對這些基本性的概念識記。這不僅不利于學生化學課程整體知識框架的構(gòu)建,也不利于激發(fā)學生對化學的學習興趣。
二、培養(yǎng)學生化學基本觀念的方法
1.及早培養(yǎng)化學基本觀念
觀念的養(yǎng)成通常是一個漫長的過程。所以觀念的培養(yǎng)應該從小就開始引導,盡管教育學中強調(diào)對“最近發(fā)展區(qū)”的充分利用,但在實際生活中,人們對“最近發(fā)展區(qū)”的利用卻并沒有那么嚴格和充分。因而,如果能及早地對學齡前兒童進行必要的化學基本觀念傳授,對他們今后的學習將會有極大的幫助,就像在學生幼年的時候,對化學基本觀念的學習可以不做過多強制性的要求,只是讓他們有機會了解,進而接觸這一方面的內(nèi)容。那么,在今后的化學學習過程中他們學習起來的興趣會更大,接受能力也會更強。通常情況下,人們對熟悉的事物會更有接受能力,因為在原有認知結(jié)構(gòu)上進行學習的話,只需要對原有認知結(jié)構(gòu)上的元認知知識進行提取,因而,對知識的把握和加工會更加容易。
2.采取情景教學法
化學屬于一種應用型學科,它具有實用性強、綜合性強的特點,能與實際生活中的具體問題聯(lián)系起來,因此,化學教學過程中采取情景教學的模式可以深化學生化學基本觀念體系,引導學生通過實際情況或者自己親身感受去發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì),既有利于學生把已有的化學認知結(jié)構(gòu)體系與客觀世界結(jié)合起來,同時,還有利于激發(fā)學生的學習興趣,讓學生把問題帶入到平時生活中去思考。這樣,相應的,教師的教學質(zhì)量和教學效率也會提高。比如:教師在講到“酸堿中和的概念”的時候,學生單純地通過概念性描述很難對這一現(xiàn)象有深入的理解,既不利于相關(guān)知識點的識記,也不利于學生把所學知識點運用到實際生活中去。但如果教師告訴學生蚊子在叮咬人類的時候會釋放出一種抗凝血劑的唾液,它是酸性的,而我們平常用的洗滌用品是堿性的,如果我們在被蚊子叮咬之后,不想被咬處紅腫瘙癢,那就可以把洗滌用品抹在蚊子叮咬處,這就是酸堿中和。教師通過這一情景的創(chuàng)設(shè),可以加深學生對酸堿中和概念的理解,也能促使學生將更大的興趣投入到化學學習中去,因為化學課程中所學到的知識是與生活息息相關(guān)的。
3.加強直觀教學法
由于初中學生的邏輯思維能力和空間想象能力還沒完全發(fā)展起來,所以對化學中有些現(xiàn)象和有些概念還沒辦法理解。因此為了促進學生化學基本觀念的形成,教師應該對一些化學公式進行當場實驗,或者讓學生自己在實驗室親手做實驗,這樣才能加強學生對化學本質(zhì)的理解。在學習“質(zhì)量守恒定律”的過程中,應該讓學生對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)具有初步認識,了解化學反應中的生成物以及反應物,并且能通過物理性質(zhì)了解其化學反應的實質(zhì)。筆者認為,通過不同角度構(gòu)建化學反應變化對于學生的學習具有積極影響??梢跃瓦@一章節(jié)的內(nèi)容提出“生成的氧化鎂的質(zhì)量是否和燃燒的鎂的質(zhì)量相同”將學生引導到化學反應過程前后物質(zhì)的質(zhì)量是否發(fā)生變化這一問題上。然后通過用水通電分解反應,啟發(fā)學生利用之前所學習的原子、分子、元素的知識并借助分子結(jié)構(gòu)模型讓學生從微觀角度理解原子在化學反應中不發(fā)生變化的結(jié)論,從而引導學生通過實驗探究總結(jié)出質(zhì)量守恒定律,并從微觀角度認識質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)。
4.運用啟發(fā)式教學方法
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,高中生在學習化學過程中,化學實驗學習是必然經(jīng)歷的過程。在親自動手實驗的過程中,可以更好地將理論知識與實驗操作進行對照和融合,從而逐步提升自身素質(zhì)和能力。筆者在化學實驗學習過程中,不斷總結(jié)學習經(jīng)驗,并逐漸形成自己的一套化學學習理論,根據(jù)自己的學習體會,就高中化學實驗學習提出自己的幾點意見和建議。
二、對高中化學實驗基礎(chǔ)學習給予重視
就高中階段多數(shù)化學實驗而言,在正式實驗之前,我們就會相應了解其實驗內(nèi)容、目的、所用器具以及相關(guān)實驗原理等內(nèi)容,教師也會對我們的實驗流程進行講解和指導。部分同學在實驗過程中表現(xiàn)較為興奮,掌握一定的實驗操作流程及技巧后,即開始動手實驗,相應忽略了對于實驗基礎(chǔ)內(nèi)容的深入學習和掌握,導致實驗連續(xù)性、完整性差,較難達到自身所期望的化學實驗學習目標。就筆者自身的化學實驗學習經(jīng)歷而言,無論是簡單或復雜的化學實驗,均是由不同數(shù)量的基礎(chǔ)知識組成的,只有真正掌握實驗相關(guān)的基礎(chǔ)知識,才能實際理解實驗學習的目的和意義,同時在實驗過程中驗證自身所學的理論知識,提高自身能力。另一方面,化學作為一門科學,化學實驗是很嚴謹?shù)模瑫r存在一定的危險性,對于操作規(guī)范性、連續(xù)性有著較高的要求,只有我們完全掌握實驗操作基礎(chǔ)知識,才能保障實驗順利進行,得到實驗應有的效果。
三、關(guān)注高中化學探究性實驗學習
實驗是化學科學建立和發(fā)展的基礎(chǔ),這種行為本身就帶有強烈的探究性和驗證性。因此,在實際化學實驗學習過程中,我們也應給自己制定相應的實驗探究目標和計劃,進行探究性學習,而不是僅滿足于簡單的化學實驗流程操作學習,從而真正提高自身綜合能力。就筆者而言,化學實驗吸引我的地方在于其豐富新奇的實驗現(xiàn)象以及實驗探究得出理想結(jié)果的喜悅。因此,筆者在化學實驗學習過程中,習慣暫時忘記教師的指導和書本上的標準流程,從實驗課題出發(fā)逆向思考“如果這個實驗由我自主設(shè)計會如何操作”這一問題,然后從實驗目的、實驗原理,實驗所需器具和試劑,以及實驗具體操作流程幾個方面入手,完成自己的實驗設(shè)計,再與教師和書本上的標準實驗進行對比,以發(fā)現(xiàn)自身學習的不足,在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程中,完善自身實驗設(shè)計、提高個人能力。事實上,許多實驗都有多種實驗驗證方法,我們實際操作的實驗,多數(shù)是操作較為簡單且安全的實驗,按照老師和課本的指導,我們可以較好地完成實驗、觀察實驗現(xiàn)象。但這并不與探究式實驗學習相沖突,筆者在兩者的對比學習中,收獲了更多的快樂和滿足,同時化學應用能力也得到了有效的提升,在實際化學實驗學習過程中,對于學習內(nèi)容也有了更加深刻的認識和理解。
四、對高中化學擴展學習給予強化
化學是一門實用性極強的科學,生活中許多現(xiàn)象均與化學有著直接且緊密的聯(lián)系。因此,我們在進行化學實驗學習時,不應僅局限于課堂上的化學實驗內(nèi)容,應積極探索生活中的化學實驗因素,以不斷提高個人化學能力。受生活條件限制,我們可能無法進行過于復雜的實驗操作,但可以通過一些簡單的、生活化的實驗練習,提高個人化學實驗動手操作技能,以及對于化學學習內(nèi)容的理解。如“鈉在水中的反應觀察實驗”實驗操作簡單且原料易獲得,在實際操作過程中,可以直接觀察鈉作為活潑金屬的種種特性,包括存儲方式、與水的燃燒反應等,同時加強對于燃燒定義的理解和認識;再比如,酸堿性是高中化學實驗經(jīng)常涉及的一種觀察性質(zhì),而對酸堿性的判定是使用pH試紙完成的。pH試紙是一種較容易獲得的實驗材料,通過對生活中常見物品的酸堿性檢查,可以提高我們的實驗操作技能,以及對于酸堿性強弱的直觀認識。除上述生活實驗操作之外,高中化學實驗知識還可用于解決一些生活難題,包括化學方法去除生活污漬、化學防腐等,通過這樣的化學生活實驗應用,也可以進一步提高我們對于化學知識的理解和綜合應用能力。
五、重視高中化學與生活的聯(lián)系
高中化學實驗作為一項探究性的學習過程,除了在實驗室在老師的指導下完成,也可以利用生活中的一些用品自己嘗試進行。對焰色反應來講,盡管有學生親手制作一些煙花,具有一定的危險性,但是學生應該有高中化學實驗生活化學習的意識,尋找自己生活化實驗可以在日常生活中選用的材料。另外,學生還應該有在日常生活中發(fā)現(xiàn)一些化學實驗的事例,并對其中包含的化學問題進行探究,養(yǎng)成從化學實驗的角度進行生活經(jīng)驗的思考,比如,在日常生活做飯的過程中,我們不小心將食鹽撒在了煤氣灶的火焰上,不知道你有沒有發(fā)現(xiàn)明顯的黃色,這雖然是一種很常見的生活現(xiàn)象,卻也是一種化學實驗現(xiàn)象,如果你知道這是鈉離子在灼燒時呈現(xiàn)的顏色,無疑會加深對焰色反應的理解。
六、結(jié)束語
筆者結(jié)合自身化學實驗學習經(jīng)驗,從化學實驗基礎(chǔ)學習、化學實驗探索性學習以及化學實驗生活化學習等角度,闡述了自己對于高中化學實驗學習的一些體會和方法,可以總結(jié)為基礎(chǔ)知識、探索精神和生活實踐三點內(nèi)容,筆者認為只有掌握了這三點內(nèi)容,才能不斷提高化學學習興趣和實驗學習技能,進而實現(xiàn)自身綜合能力的提升。
作者:閔銳 單位:東營市第一中學
參考文獻:
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滲透愛國主義思想教育愛國主義是在任何時候、任何課程教學中都應凸顯的德育內(nèi)容.縱觀我國化學的發(fā)展歷史,有著許多燦爛成就.因此,在化學教學中,教師可結(jié)合具體的教學內(nèi)容,滲透中華民族悠久歷史和所取得的優(yōu)秀化學工藝,讓學生體會到中華民族的勤奮、勇敢和智慧,幫助學生樹立民族自豪感和自尊心,激發(fā)學生的愛國情感.例如,在講“H2的性質(zhì)和用途”時,教師可聯(lián)系H2在“神舟”系列飛船發(fā)射中的作用,并告訴學生中國所掌握的航天科技已擠入世界前列.
二、引入化學家故事
滲透自強品質(zhì)教育在化學教學中滲透德育,可結(jié)合化學史,引入一些化學家的故事,學習其身上所具有的崇尚科學、刻苦鉆研、實事求是、追求真理、不畏艱難險阻、勇于獻身的執(zhí)著與頑強的科研品質(zhì).例如,在講“元素周期表”時,教師可告訴學生:在化學元素發(fā)現(xiàn)史上,元素氟的制取可謂參加人數(shù)多、持續(xù)時間長、危險性大.為了制備出單質(zhì)氟,前后跨時六、七十年,一些化學家不顧身體健康損害,甚至生命危險,付出了艱辛的努力.化學家亨利•莫瓦桑歷經(jīng)數(shù)次實驗失敗和嚴重的砷中毒,成功地利用低溫電解法制得單質(zhì)氟,解決了困擾多年的化學難題.
三、憑借化學實驗平臺
滲透科學精神與品質(zhì)教育實驗是化學課程的靈魂,是學習化學最重要的方法論之一.在化學教學中,教師可利用化學實驗教學平臺,滲透科學精神與科學品質(zhì)教育,并貫穿于實驗過程始終.
1.嚴謹認真的實驗態(tài)度
在化學實驗教學中,教師可對實驗前、實驗中、實驗后的各個環(huán)節(jié)提出具體要求,布置學生認真完成每一個操作步驟,以此培養(yǎng)學生嚴謹認真的實驗態(tài)度.實驗中要求學生做到:嚴格按照實驗程序操作;如實反映實驗現(xiàn)象,尊重觀察到的細節(jié);若實驗結(jié)果誤差較大,應在查明原因的基礎(chǔ)上,認真重做.
2.團結(jié)協(xié)作的精神
在化學教學中,不僅是分組實驗,還有許多單個實驗往往也需要兩個人合作或者多人共用一臺儀器.只有學生間默契配合,才能保證實驗的有效開展.教師要因勢利導,引導學生形成整體意識和與他人合作的意識,培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作的精神.如,實驗時不要隨意動用他人他組的儀器和藥品;要服從小組長的統(tǒng)一安排,按事先的角色分工有序?qū)嶒灒畬嶒炌瓿珊?,要保持實驗臺面清潔整齊和有序,為后面要實驗的同學提供方便.
3.環(huán)境保護的意識
如今環(huán)境污染嚴重威脅著人們的身心健康,環(huán)保問題已成為世界各國普遍關(guān)注的話題.無論是化工生產(chǎn),還是化學實驗,都會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染,與環(huán)境保護有著密切的聯(lián)系.因此,教師應充分發(fā)揮學科優(yōu)勢,結(jié)合具體的化學實驗教學,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識.例如,在演示實驗“一氧化碳還原氧化銅”時,教師可從環(huán)保意識培養(yǎng)角度設(shè)計多個思考問題:①空氣中排入過量的一氧化碳,會有怎樣的后果?②為什么要用氣球來收集一氧化碳尾氣?③實驗結(jié)束后,對于氣球內(nèi)的一氧化碳尾氣,應該如何處理?在學生對問題③討論交流的基礎(chǔ)上,教師拓展延伸出對化學實驗“三廢”問題的預防和處理方法的思考.如,對于廢液和廢渣,應教育學生做到分類存放、及時處理,不得隨意倒在水槽或垃圾箱中.一些廢酸、廢堿,可用中和反應進行無害處理后再排放.
四、運用化學學習思維
新課改的最大教學理念便是倡導在化學課堂教學過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。傳統(tǒng)的化學課堂教學的重點往往是放在學生分數(shù)的提高方面,部分省份學校的教師將學生的分數(shù)神化,將分數(shù)視為衡量班級好壞學生好壞的標準。某種角度上看,傳統(tǒng)的化學課堂教學扼殺了學生在課堂上的獨立思維能力,將學生視為被動的知識接受者,忽視課堂中對于學生獨立思維的鍛煉?;瘜W課程標準強調(diào)在課堂教學過程中要重視學生創(chuàng)新能力的發(fā)展,這是順應我國市場經(jīng)濟競爭不斷激烈在學校教育系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的變革,對于學生的培養(yǎng)具有積極作用。課改后部分教師呈現(xiàn)一邊倒的趨勢,在課堂教學中大談改革,重視創(chuàng)新,這些做法有合理的地方,但不能丟棄傳統(tǒng)化學課堂教學的優(yōu)點,不能丟棄學生對于化學知識的學習,高中化學教師應清楚在具備一定化學知識的前提下,才能實現(xiàn)創(chuàng)新的可能,不可能有無知識的創(chuàng)新,因此,在高中化學課堂教學過程中,應在尊重知識,強調(diào)學生知識學習的基礎(chǔ)上,鼓勵學生的創(chuàng)新思維,為國家培養(yǎng)出更多創(chuàng)新能力突出的建設(shè)者和接班人。
二、堅持以學生發(fā)展為重點,倡導必要的自學策略
以學生發(fā)展為本,便是在高中化學課堂教學過程中倡導學生第一位,保證學生在教學過程中的地位和享有的權(quán)利。只有學生在課堂上的地位得以保證,新課改倡導的教學理念和教學方法等才能得以實施,如果學生的地位不能保證,新課改便會成為一些口號,無法落實,因此,在高中化學教學過程中,教師要認識到學生地位的重要性,在教學過程中輔以必要的自學策略,往往會收到較好的教學效果。高中化學教學過程中,新課標將其劃分為模塊,講授的內(nèi)容存在一定差別,教師可以在教授部分模塊知識的前提下,鼓勵學生根據(jù)自身的學習興趣以及自身的意識傾向獨立完成部分模塊的學習,這樣有利于調(diào)動學生學習的積極性,增加學生獨立思考和獨立學習的機會,化學教師應該及時針對學生學習的問題與困境對學生加以疏導和糾正,以使學生的學習按照正確的路線前行。
三、強調(diào)化學教學中實驗的重要性,努力提高化學實驗效果
在學校教育體系中,化學教學區(qū)別于其他學科的一大特點便是化學教學是建立在實驗的基礎(chǔ)上,在化學授課過程中,通過一定實驗的演示,讓學生掌握部分元素的特性,以達到掌握和應用的目的。高中化學新課改后,化學教學發(fā)生變革,因此,在高中化學教學過程中,努力研究新課改后化學實驗的新變化,掌握最新化學實驗的內(nèi)容與順序,也是提高教學效率的一大舉措。在人教版的高中化學教材中,傳統(tǒng)的化學實驗被嚴格區(qū)分為學生實驗部分和教師演示實驗部分,也就是將教與學對立,新課改將二者整合,淡化教與學的矛盾,使學生盡可能地參與到教師的實驗過程中,掌握必要的實驗方法和過程,以便培養(yǎng)學生的動手能力,提高學生的綜合素質(zhì)。