基于培养学科观念的“依据化学方程式的计算”教学,本文主要内容关键词为:化学方程式论文,学科论文,观念论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
“通过具体化学知识和概念的学习,促进学生化学学科思想和基本观念的形成”[1]是2011年版课程标准对初中化学教学所提出的明确要求。化学方程式计算一直以来都是初中化学的重要内容,而且有关这一内容的教学,也已经形成了相对固定的教学模式,即“教师示范、学生模仿,教师讲解、学生操练”。课堂上,学生被动接受,机械训练,气氛沉闷,教学效率不高。即使在初中化学新课程实施十余年的今天,化学方程式计算教学的这一情形在很多课堂上依然如故,大家对此似乎也已经习以为常。“依据化学方程式的计算”一课如何才能上出新意,上出精彩,怎样才能更好地落实2011年版课程标准的精神,体现优质课评比的主题,既是对教师教学理念的考验,更是对教师教学行为的检阅,非常具有挑战性,需要认真研究和积极探索。 一、课标要求 “依据化学方程式的计算”在课程标准中所属的一级主题是“物质的化学变化”,二级主题为“质量守恒定律”。2011年版课程标准中与该课题有关的要求主要有:能说明化学反应中的质量关系;能依据化学方程式进行简单的计算;认识定量研究对于化学科学发展的重大作用[1]。分析这一要求不难看出,“依据化学方程式的计算”一课的教学,应帮助学生从“量”的角度进一步认识化学变化的规律,学习定量研究化学变化的方法,感受定量研究化学变化的意义。具体的讲,就是要让学生通过“依据化学方程式的计算”学习,既认识到物质在发生化学变化时,不仅可以由一种物质变化为另一种物质,而且这些物质之间在质量等“量”方面还存在着必然的联系,具有一定的关系,化学方程式的计算正是利用了这些“量”的关系实现了对化学变化的定量研究,解决了生活、生产和科学研究中许多与化学变化有关的“量的问题”;又能在认识规律的基础上学会运用化学方程式的简单计算解决实际问题,体会到化学方程式的计算不仅丰富了化学反应内涵,更拓展了化学反应的应用,从而初步形成“物质的变化观”和“化学的价值观”等基本学科观念。 二、教材内容 “依据化学方程式的计算”位于沪教版义务教育教科书《化学》(九年级上册)第四章第三节,节标题为“化学方程式的书写与应用”。本节共包含有“一、化学反应的表示方法”和“二、依据化学方程式的计算”2方面内容。不难看出,教科书是从化学方程式的应用角度来定位化学方程式计算的。教科书中“依据化学方程式的计算”一课的内容主要分为2部分:(1)认识并理解化学方程式的含义,明确化学反应中物质之间的质量关系,得出化学方程式计算的“依据”;(2)进行有关化学方程式的计算,即学习解答化学方程式计算问题的相关步骤和格式等。因此,本节课教学首先要帮助学生建立化学反应中宏观物质、微观粒子与符号之间的联系,引导学生从微观本质上去认识化学反应中物质的质量比与物质的相对分子质量之间的关系,培养学生从宏观与微观相结合的视角认识化学变化的思维方式;然后再引导学生依据化学反应中各物质间的质量关系,探寻化学方程式计算的具体方法和一般步骤,学习运用数学方法处理与解决化学问题,提高学生从定性与定量相融合的角度理解和应用化学变化的能力。 三、教学设计 有专家认为,观念建构的教学是活动教学,没有活动,就没有观念的生成。在活动中,一要建立知识结论和发现过程的联系,二要建立知识结论和学习者的联系[2]。因此,“基于培养学科观念”的化学方程式的计算教学,必须重视教学活动的精心设计和有效开展,既要通过活动激发学生的学习兴趣,促进知识的学习,更要通过活动增强学生的体验和感悟,促进观念的形成;既要关注“如何进行计算”,更要关注“为什么要进行计算”以及“依据什么进行计算”。 1.注重情境创设,彰显化学方程式计算的意义和价值 “初步认识定量研究化学反应对于科学研究和生产实践的作用”是本节课的教学目标之一,这一教学目标的落实,不仅能丰富和培养学生学习化学方程式计算的积极情感,而且对学生形成化学学科的价值观具有极为重要的作用。回顾有关化学方程式计算的教学,一般只是将其作为初中化学的一项重要的计算技能,重点关注的是如何让学生尽快地熟练掌握这项技能,因而把教学的着力点主要放在对化学方程式计算解题步骤的学习和解题格式的规范上。课堂教学方式单一,内容枯燥,学生兴趣不浓,目标达成度不高。那么,该如何帮助学生建立“化学的价值观”,从而使“初步认识定量研究化学反应对于科学研究和生产实践的作用”的教学目标落在实处呢? 2011年版初中化学课程标准在“课程基本理念”中强调:为学生创设体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情境,使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献[1]。因此,作为初中化学重要内容的化学方程式计算教学,理应注重情境创设,让学生真切地体验并感受到化学方程式计算的实际意义及其应用价值。 首先,针对学生在实验中的具体问题引入课题。课一开始即播放视频,真实再现学生在实验室做氧气制取和性质实验时遇到的实际问题:一名学生正在制取氧气,他原准备收集4瓶氧气,但在第4瓶氧气刚刚开始收集时,导管口就没有气泡了。视频的播放,不仅仅是为了引导学生思考:这名学生为什么没能如愿收集到所需的4瓶氧气呢?能不能在动手做实验前就知道制取4瓶氧气需要多少高锰酸钾呢?从而引入本节课的课题:依据化学方程式的计算。 然后,以我国科技成就的时事新闻为背景设计问题展开学习。先播放一段遥感卫星18号升空的视频,学生通过观看视频和聆听讲解,了解到卫星之所以能够顺利进入预定轨道,离不开火箭推进器中燃料燃烧所释放的巨大能量。再用PPT呈现以下“资料”:火箭的第三级推进器中常用液氢为燃料,液氧为助燃剂。就此提出问题:如果火箭携带了7t液氢,那么需要多少液氧才能保证这些液氢完全燃烧呢?并引导学生分析:如果液氧过多或者过少可能会出现怎样的情境,将会导致什么样的结果,促使学生发自内心地感叹:准确知道液氧的质量是如此重要。从而产生学习化学方程式计算的强烈欲望和形成努力学习的内驱力。 2.强调多重联系,揭示化学方程式计算的本质和依据 观念教学是对知识达到理解的教学[2]。化学方程式计算是从量的角度对物质变化规律的研究,是运用数学手段对化学反应的量化处理,而非单纯的数学运算[3]。因此,理解化学方程式的含义,认识化学方程式计算的本质,明确化学方程式计算的依据,应是本节课教学的重点之一。 化学方程式不是符号和数字的简单组合,而是对化学反应宏观事实和微观本质的符号表征。实践证明,学生能否理解“可观察的宏观世界,分子、原子和离子构成的微观世界,化学式、化学方程式和元素符号构成的符号世界”这3者之间的联系,是影响学生化学学习的重要因素[4]。因此,化学方程式含义的教学,绝不能采用“告之式”的讲解或简单罗列的方式进行,而应以“多重联系”为策略,加强“宏—微—符”三重表征的联系,帮助学生认识,促进学生理解。 首先通过情境创设,提出问题,让学生在计算7t液氢燃烧所需液氧质量的任务驱动下,产生认识化学方程式含义的迫切需求。然后确立不同视角并采用不同形式,引导学生分别从宏观到微观、由定性到定量对化学方程式“标签:化学方程式论文; 化学反应论文; 化学反应能量变化论文; 化学论文;