化学教学中的体验学习_盐酸论文

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一、问题的提出

体验学习是中国传统的教育教学思想,在中国古训中就有“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”之说。“体验式学习”是指在学习过程中,让学生从已有的实际经验出发,亲自经历实际问题的操作、解释与应用过程,并在此基础上主动建构知识,获得学习方法。在新课程背景下,构建体验式学习的教学模式,对转变学生的学习方式,激发学生学习的兴趣有一定的积极作用。

二、体验式学习的教学模式

体验式学习不是一个简单的线性过程,而是一个在循环中有反复的过程。它在体现体验式学习计划的同时,也体现了及时调整体验的作用。体验活动是一个随时变化、因人而异、因景调整的过程。在课堂教学中,其基本模式为“具体体验—反思解释—提炼总结—应用检验—及时调整”五个阶段,具体教学模式如附图所示。

附图 体验式教学模式

三、化学课堂教学中体验式学习的几种教学形式

体验式学习的教学形式是多种多样的,它可以采用课堂讨论、实验操作、演讲辩论、模拟操作等形式,使所有参与者对待所讨论事物的态度、感情都充分表现出来,形成活跃的交流气氛,获得较好的学习效果。下面结合教学中的一些体会谈谈化学课堂教学中常见的几种体验式学习的教学形式。

1.课堂讨论中的体验式学习

在化学课堂教学中经常会出现值得进行深入分析探讨的问题,只要时间充分、环境自由,学生在讨论的过程中就会逐渐形成自己的观点,也会在多观点的碰撞、交流中逐步丰富、完善自己的观点。在讨论过程中,教师不要急于发表自己的意见或过早给出问题的答案,要让学生在思考的过程中各抒己见,互相探讨,充分体验学习过程的乐趣。

如在讲解“强弱电解质”一节时,为使学生充分了解弱电解质溶液中分子离子化、离子分子化的动态过程,我让学生实验探究完成相同条件下等浓度盐酸与醋酸中氢离子浓度不同,得出醋酸溶液中有醋酸分子,然后给出一个能引发学生深度讨论的问题“如何证明醋酸溶液中有分子存在”,学生顿时热烈讨论起来。有学生提出应用酯化反应证明有醋酸分子(教师提示酯化反应是采用纯醋酸,加以否定);有学生说嗅气味(教师提示盐酸溶液因氯化氢挥发也有刺激性气味,加以否定);学生继续各抒己见,但终不见问题的解答办法。教师进行提示引发学生开展讨论。

提示1:醋酸溶液中存在分子,因此请你猜想,往一定浓度的醋酸中加水,醋酸分子会发生怎样的,变化呢?往等浓度的盐酸溶液中加水是否也会发生类似的变化呢?这种不同的变化我们可以借助什么仪器或药品获得实验现象呢?

提示2:醋酸溶液中存在醋酸分子及电离出的离子,请你迁移化学可逆反应,大胆猜想,醋酸根离子与氢离子能相互结合吗?我们可以借助什么仪器或药品获得实验现象呢?

(教学目的及要求:进一步培养学生的科学探究能力,包括科学猜想、实验设计、实验事实的解释等方面能力。)

[学生1]加入水,应用电导率仪器测醋酸及盐酸电导率的变化大小。因为醋酸溶液中还有醋酸分子,加入水后,醋酸会继续电离,溶液的电导率变化比盐酸小。

[学生2]比较相同pH的盐酸与醋酸加水等量稀释后,pH变化大小。因为醋酸是弱电解质,溶液中还含有醋酸分子,所以加水稀释后,醋酸分子会继续电离,因此,醋酸溶液的pH变化不大。

[学生3]相同pH的醋酸与盐酸等体积与氢氧化钠完全反应,用酚酞做指示剂,观察到醋酸消耗氢氧化钠的量多很多。因为醋酸溶液中还含有未电离的醋酸分子。

[学生4]含有醋酸根离子的可溶性盐,用pH试纸测其溶液的pH。因为醋酸根离子会与溶液中水电离出的氢离子结合,因此溶液不再呈中性。

[学生5]等浓度的盐酸溶液与加有醋酸钠的盐酸分别与金属镁反应,观察两者反应速率哪个更快。因为加有醋酸钠的盐酸溶液中,醋酸根离子会与盐酸电离出的氢离子结合导致溶液中的氢离子浓度降低,因此反应速率减慢。

通过积极参与讨论及动手实验探究,学生都能感悟到弱电解质不完全电离,其溶液中分子会离子化、离子会分子化,其溶液稀释时,导电能力变化比等浓度强电解质稀释时导电能力变化小,也为后续学习电离平衡及盐类水解打下深厚的基础。

2.模拟操作中的体验式学习

苏霍姆林斯基说过:“一个孩子如果从未品尝过学习劳动的欢乐,从未体验过克服困难的骄傲,这是他的不幸。”化学是一门自然科学,它的许多知识都来自于观察和实验,如果教师能带着学生一起寻找科学家探索的足迹,体验科学家成功的欢乐,将使课堂教学效率倍增。“模拟操作”是向学生提供一部分真实或想象世界的高度简化的复制品,它可以是环境的模拟、事件的复原,也可以是人物的模仿,学生从中可以获得新的信息、新的认知,并结合过去的体验及已有的经验获得新的见解和新的发现,而这些新的体验又直接影响学生的学习。

比如,在学习原电池时,引入伏打发明原电池的一段化学史——在1800年前后,意大利著名生理学家伽伐尼在一次用手术刀剥去青蛙腿外皮时,刀尖触到了蛙腿,发现蛙腿抽动了一下,他对自己的偶然发现继续探究,由此产生了伽伐尼和伏打的争论:伽伐尼认为电流起源于动物神经,伏打认为一系列双金属在液体中的接触是产生电流的原因,即“生物电和化学电之争”。

学生提出问题,产生猜想,动手实验。

①用Cu和Cu连接蛙腿,动手实验;②用Zn和Cu,不用蛙腿,用酸性湿纸、湿布、湿海绵等做实验;③一大堆Cu片和Zn片交错垒得很高,在每一对Cu片和Zn片之间,都加入用盐水浸湿的硬纸,用导线若即若离地靠近或接触时,产生由强大电流放射出的明亮电火花(伏打电池的雏形)。

在这有化学史渗透的体验教学模式中,有科学实验的神奇和成功的快乐,有科学探究的过程和方法,有科学争论及合作的意义,有原电池原理和各种化学电源的交流,更有科学精神的核心——质疑、崇实、探美和求真等的培养。

3.实验探究中的体验式学习

“百闻不如一见,百见不如一做。”心理学研究表明,学生对学习内容的巩固程度与学生是否动手做实验有很大关系。一般来说,学生听老师讲能记住10%~20%的内容,如果又听又看老师演示便能记住70%的内容,而学生亲自动手做一做则能记住90%的内容。这说明学生动手做实验,对所学的知识能领会得更深、记得更牢。

比如,在铁的单质及其化合物中,哪些具有氧化性,哪些具有还原性,哪些既有氧化性又有还原性?我觉得应该改变教材中逐个讨论再整合分析的耗时低效且学生体验不够的做法,将其改成开展实验探究体验式、高效省时、有效的教学方式。具体设计如下(采用学生分组实验)。

实验试剂:铁粉;稀硫酸,氯化铁溶液,氯化亚铁溶液,氯水,稀硝酸,KSCN溶液,锌片,铜片,酸性溶液。

[预设与假设](1)具有氧化性的物质有__;

(2)具有还原性的物质有__;

(3)既具有氧化性又具有还原性的物质有__。

[实验方案]__。

[实验记录](见附表)。

附表 实验记录

[归纳整理]请用你的方法总结金属铁、氯化铁、氯化亚铁之间的相互转化关系,写出相互转化的化学方程式,并写出每个反应中的氧化剂和还原剂。

这样的教学设计就是使学生通过探究体验认识铁及其化合物的氧化性与还原性,从实验结果的预设、方案设计、现象记录到实验结论的推出,完整体验了科学探究的主要过程,从而促进了其学习方式的转变。

再比如,我们可以引导学生对生活中的化学问题开展实验探究活动。如竹节内是否是真空,苹果剥皮后表面变色的探究等。

4.课堂辩论中的体验式学习

在具体的教学实践中,我们经常会遇到学生对某些化学概念和化学原理有着各种不同的表现形态,或形异质同或形似质异等形似实非的简约性歧义。“课堂辩论”模式能较好地处理这类教学,又能突出学生在学习中的主体地位,发挥学生的主观能动性,从而使课堂教学更具有开放性。如在“化学平衡移动原理”的教学中,学生会把勒夏特列原理中“向减弱这种改变的方向移动”理解为“这个方向的移动速率降低或另一个方向的移动速率在增加”。以前教学中我都采用正面讲解,虽然在课堂上学生能接受正确的观点,但课后遇到有关的实际问题时,又不知不觉回到错误观点上。后来我改用课堂辩论的方式,通过列举实例引出论题“平衡向着减弱速率方向移动与另一个方向速率增加”。学生通过讨论,同意或否定教师的观点,并举例说明理由。教师“坚持”平衡向着减弱速率方向移动与另一个方向速率增加的观点,并且用生活中的实例来支持这一观点。学生则进一步用生活中实例或将教师所举的实例加以改变条件进行反驳。教师承认被学生“驳倒”而得出正确的结论,即平衡向着减弱这种改变的方向移动。教师同时指出,必须把高度概括的抽象理论进一步扩展——展开并加以甄别。其中,展开就是把理论知识分解为要素并建立要素之间的联系,甄别则包括对知识中容易曲解之处进行的诠释、适用范围的界定和相关内容的比较等。最后师生共同概括出“勒夏特列原理”可分解为“影响化学平衡的因素有哪些”“影响因素引起正逆反应速率变化的特征”“正逆反应速率变化与化学平衡移动方向的关系”“化学平衡移动的方向与化学反应基本特征的关系”“正逆反应速率改变值大小与化学反应基本特征的关系”等五个要素,而要素之间的相互联系又可以分解为如下两种关系。

(1)速率不变(=)。

如容积不变时充入惰性气体,平衡不移动。

(2)速率改变。

①程度不同:浓度、压强、温度的改变,引起平衡移动()。②程度相同:使用催化剂或对气体体积无变化的反应改变压强,平衡不移动。

应用上述知识分析问题时还应注意以下两点。

(1)不要把增大与平衡向正反应方向移动等同起来。同理也不要把减少与平衡向逆反应方向移动等同起来。

(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来。

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