情境教學和以化學實驗為基礎的實證研究方法在化學教學中的重要意義

1、情境教學和以化學實驗為基礎的實證研究方法在化學教學中的重要意義化學1元素化合物知識是中學化學的基礎知識，也是學生今后在工作和生活中經(jīng)常接觸、需要了解和應用的基本知識?；瘜W1元素化合物教學更強調(diào)重視學生的體驗以及與實際相結(jié)合，貼近生活，貼近社會。從學習過程與方式看，新課程重視學生的主動探究過程，提倡自主、合作和探究學習，還安排了“科學探究”、“實踐活動”、“思考與交流”、“學與問”等多種活動，學生因此更能主動參與到學習過程。如果可從動態(tài)和靜態(tài)兩個層面梳理新課程課堂教學的構(gòu)成要素，我覺得教學情境和教學內(nèi)容是課堂教學的靜態(tài)構(gòu)成要素，而教學問題、教學活動則是其動態(tài)構(gòu)成要素。這四個要素可以構(gòu)成課堂教學設

2、計的線索。下面我將結(jié)合化學1元素化合物的特點，依據(jù)新課程改革的要求，圍繞教學情境創(chuàng)設、課堂提問的構(gòu)思和學生活動的安排等方面，談談我對如何開展化學1元素化合物有效教學比較淺顯的感受，不當之處還望批評指正。一、從學生原有知識出發(fā)，重視新知識的形成與獲得機制。通過初三化學學科的學習和化學1第一章、第二章的學習，學生已經(jīng)了解或認識了氧化還原反應、離子反應、物質(zhì)分類、金屬活動性、原子結(jié)構(gòu)、酸堿鹽反應規(guī)律等理論知識，也接觸了一些生活中常見的物質(zhì)，如氧氣、碳元素的單質(zhì)與常見含碳化合物如CO、CO2、CH4、CaCO3等、鐵和銅等金屬單質(zhì)的性質(zhì)以及酸堿鹽的反應規(guī)律等?？梢?，學生頭腦中已經(jīng)貯存有了一定的化學概念

3、或理論性知識、元素化合物事實性知識和化學學習的策略性知識等，具備了化學學科持續(xù)學習的能力和基礎。因此，化學1元素化合物的學習基本上就是一種“下位”學習。這樣，尋找新舊知識的同化點，搭設新舊知識之間的“橋梁”，是實施化學1元素化合物知識有效教學的關(guān)鍵。下表是部分章節(jié)教學中設置的“橋梁”。新知識原有知識所設“橋梁”Na2O和Na2O2的化學性質(zhì) 。初中化學中物質(zhì)的分類、氧化鈣與水的反應、氧氣和堿性物質(zhì)的檢驗等。化學1第二章氧化還原反應知識。引導學生回憶初中化學中對氧化物的分類，如氧化物分為金屬氧化物、非金屬氧化物，進一步介紹酸性氧化物、堿性氧化物的定義，復習氧化鈣與水反應，介紹氧化鈣與CO2的反應

4、。然后讓學生根據(jù)物質(zhì)的分類，嘗試寫出Na2O與水、CO2反應的化學方程式。接著可讓學生根據(jù)組成，猜想Na2O2能否與水反應以及可能的產(chǎn)物，然后可讓學生通過實驗來驗證。最后再讓學生通過對Na2O2與水的化學方程式進行氧化還原反應分析，以及比較與Na2O和水反應的不同，使學生認識到Na2O2化學性質(zhì)的特點。SO2的化學性質(zhì) 。CO2的化學性質(zhì) ；物質(zhì)（氧化物）的分類；化學1第二章氧化還原反應知識。先引導學生對SO2的組成進行分析，得出SO2是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，然后要求學生從頭腦中搜索出符合這一特征的物質(zhì)CO2。再讓學生從化合價角度分析SO2的氧化性、還原性。最后聯(lián)系酸、堿、鹽、

5、氧化物間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和氧化還原反應的有關(guān)知識，指導學生自主從實驗活動中找到答案。接著，引導學生辯證地思考問題，畢竟SO2和CO2還是有差異的，這種差異必然會導致它們化學性質(zhì)的某些不同，學習SO2的特性。濃硫酸和硝酸的氧化性。初中化學酸的通性（金屬與酸的反應）；化學1第二章氧化還原反應知識；SO2、NO2、NO的性質(zhì)。先引導學生從化合價角度分析濃硫酸和硝酸的氧化性，得出氧化性體現(xiàn)在氫元素和硫元素、氮元素上。接著指導學生從實驗活動中認識濃硫酸和硝酸的氧化性，并利用所學知識確定生成物。再利用初中化學不能利用金屬與濃硫酸或硝酸反應制取氫氣、銅不能與稀硫酸反應，進一步認識濃硫酸和硝酸的強氧化性。二、知

6、識情境化，重視學生化學學習動機的培養(yǎng)和激發(fā)。 倡導在社會與生活的背景中，進行元素化合物知識的教學。從化學的角度引導學生分析和關(guān)注當前社會與生活的熱點問題、身邊常見物質(zhì)的組成和性質(zhì)。學生因此就能感受到學習化學的意義、拓展視野，優(yōu)化思維品質(zhì)，培養(yǎng)學習熱情，提升生活品質(zhì)，最終促進知識的有效遷移。如在進行Na2CO3、NaHCO3溶液呈堿性教學可以聯(lián)系Na2CO3的俗名，Na2CO3或NaHCO3在廚房中有廣泛用途，Na2CO3或NaHCO3可以用來去除油污（油脂在堿性溶液中易水解成溶于水的物質(zhì)）等。焰色反應可以聯(lián)系五彩繽紛的煙花，甚至播放一些相關(guān)視頻。Al(OH)3的弱堿性可以展示治療胃酸過多的藥品

7、及其包裝或說明等。又如在進行氮的固定教學時可聯(lián)系“雷雨發(fā)莊稼”、豆類植物不需施氮肥。在進行SiO2的教學時就可以聯(lián)系起光纖、石英、藍寶石、紅寶石等物質(zhì)，展示相關(guān)物品或圖片，播放相關(guān)視頻。在進行氯氣的教學時，就可以聯(lián)系起二次世界中的化學武器、氯氣泄漏事件等。在進行SO2的教學時，就可以聯(lián)系起“酸雨”、“劣質(zhì)銀耳”等物質(zhì)。 精心創(chuàng)設問題情境，讓學生主動參與到學習中去。對每個知識點的學習，可先通過創(chuàng)設問題情境，多角度切入教學內(nèi)容。教學情境的選取及創(chuàng)設要針對教學內(nèi)容和學生已有的知識基礎、認知特點和生活經(jīng)驗。如在進行Na2CO3、NaHCO3溶液呈堿性教學可創(chuàng)設以下一些問題情境： 聯(lián)系Na2CO3的俗名

8、，你會想到什么？ Na2CO3或NaHCO3在廚房中可用作食用堿，猜想一下它們可能具有的化學性質(zhì)。 已知：油脂（油污里含有油脂）在堿性溶液中易水解成易溶于水的物質(zhì)。Na2CO3或NaHCO3也可用來去除油污。想一想：它們可能具有的化學性質(zhì)。 實驗探究：Na2CO3、NaHCO3溶液酸堿性檢驗。Na2CO3、NaHCO3溶液呈堿性教學還可創(chuàng)設以下情境： 從物質(zhì)分類角度來看，Na2CO3、NaHCO3屬于哪類物質(zhì)？據(jù)所學知識，想一想：它們的溶液是酸性、中性，還是堿性？ 趣味實驗：向裝有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的試管中滴加12滴酚酞溶液，各有什么現(xiàn)象？ 想一想：實驗結(jié)果與你原有的認識相符嗎

9、？你現(xiàn)在對Na2CO3、NaHCO3溶液的性質(zhì)的認識是什么？又如在進行Al(OH)3能與強堿性物質(zhì)反應教學，可讓學生自主完成以下實驗活動并完成相關(guān)問題： 向裝有少量溶液的試管中逐滴滴加溶液，邊加邊振蕩，注意觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 思考：白色沉淀是什么？白色沉淀為什么又“溶解”了？三、充分運用實驗，凸顯化學學科的特征?；瘜W學習需要有獨特而豐富的感知渠道。化學實驗過程中的顏色、氣味、狀態(tài)、聲音等的變化，都會促使學生調(diào)用多種感官觀察、獲取信息，并進行深入的分析和加工處理。所以做好實驗是幫助學生學習化學的重要途徑。 創(chuàng)造條件，多安排學生實驗，充分發(fā)揮實驗的多重功能。在高中化學新課程中，沒有明確規(guī)定哪些是

10、學生實驗，哪些是演示實驗。一般來說，教材中活動探究的實驗內(nèi)容屬于學生實驗，觀察思考的實驗內(nèi)容屬于演示實驗。但并不是不能改變。教師可以根據(jù)學校的硬件和教學的情況，改變實驗的類型?？偟脑瓌t是，應該讓學生有盡可能多的機會進行實驗活動。例如：鈉是活潑金屬，在自然界中不存在游離態(tài)的鈉。學生因此從未見過鈉，更談不上了解它的性質(zhì)。教科書設計了新切開的銀白色鈉切口在空氣中氧化變暗，鈉在坩堝中加熱時的逐漸變化及氧化反應的產(chǎn)物，以及鈉與水的反應等實驗。在教學中如能把這些實驗做好，讓學生感受到活潑金屬的一些反應原來如此精彩，與我們熟悉的鐵、銅的化學性質(zhì)差別如此之大，從而增強學生希望了解更多金屬知識的迫切感。我在教學

11、中采用邊講邊實驗的方式，讓學生動手實驗，觀察金屬鈉的性質(zhì)。在匯報交流時，有的學生提到：“我感覺到金屬鈉很軟，硬度很小，因為我用濾紙擦除鈉表面的煤油時，用手一捏，就把鈉給壓扁了?！庇械膶W生說：“我用小刀切金屬鈉，就像切豆腐一樣，很軟。”還有的同學說：“我用鑷子夾取金屬鈉時，稍微使勁就把鈉夾扁了，表面還留下了鑷子的夾痕。”同樣是關(guān)于金屬鈉的硬度觀察，學生在親自參與動手的過程中觀察的是如此的細致入微，簡直是令人感動。 改造教材實驗，發(fā)掘?qū)嶒灥奶骄抗δ?。元素化合物教學需要化學實驗作為實證依據(jù)，學生實驗能力的培養(yǎng)也需要元素化合物知識的支撐。適當?shù)馗脑旖滩膶嶒?，能夠很好地使二者相互促進。我常把教材實驗改造

12、成實驗探究，或是增加探究實驗。在學生剛開始接觸探究活動，初次進實驗室做實驗時，教師可以控制多一些，給出明確的指導，甚至可以讓學生預先設計好學案后行再進實驗。隨著學生探究經(jīng)驗的不斷積累，教師可以逐漸減少對學生的控制。針對“實驗探究”教學我有以下幾點想法： 實驗探究實驗可分為驗證性實驗和探究性實驗，不是所有實驗都要設計成探究實驗；探究也不僅僅指的就是實驗探究，在元素化合物教學中我們可以引導學生在分類觀、元素觀及轉(zhuǎn)化觀的指導下，對遇到的新物質(zhì)的性質(zhì)進行預測，或者對一些問題解決方案進行比較分析等，在這些教學活動中可能我們并沒有在做實驗，但卻融入了探究的思想，都屬于探究活動。 實驗探究學生分組實驗學生分

13、組實驗是探究性實驗教學的一種形式。教師演示實驗同樣也能體現(xiàn)“探究性”。我們可將演示實驗“探究化”：由教師提出問題，引導學生去假設、設計、探討、交流，教師進行實驗驗證或指導學生上臺操作；或是教師演示過程中針對一些特殊的實驗現(xiàn)象，引導學生去探討、交流等。 實驗探究式教學放任式教學（放羊式教學）探究式教學從表面看有一定的開放性（如思維發(fā)散、行為自主），但不是“放羊式教學”。在交流討論、問題設計等環(huán)節(jié)中要體現(xiàn)著“收”，也就是實驗探究是教師指導下的學生自主實驗探究。四、切實開展有效探究，讓學生體驗科學探究的過程。 充分利用好教材中“科學探究”欄目?；瘜W1元素化合物中“科學探究”欄目通常不僅給出了探究主題

14、，還給出了實驗方案和實驗步驟。如教材56頁“科學探究”Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)。我在教學中有以下兩種處理方法：一是按照教材的實驗步驟，讓學生進行自主探究。但我們不能做操作上的復制者。如果只是讓學生簡單復制操作步驟，那一定達不到教材設置探究活動的目的。我們應該明確教材上設置探究活動的目標是什么，是知識的落實，還是科學方法的提升？明確探究目的后，在進行探究活動時要把教材的意圖很好的體現(xiàn)出來，而不僅僅讓學生做一個操作者。二是如果對教材的設計不滿意，還可以進行改造或自主設計。如對Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)的“科學探究”，我就重新進行了設計。1在初中化學中，我們已經(jīng)學習了有關(guān)Na2CO3和

15、NaHCO3的知識，試回憶這些知識并與同組同學交流。2Na2CO3和NaHCO3與酸反應的比較 試寫出Na2CO3和NaHCO3與稀硫酸反應的化學方程式并將它們改寫成離子方程式。 從元素組成和離子方程式是來看，你覺得Na2CO3和NaHCO3與稀硫酸反應能否產(chǎn)生相同的實驗現(xiàn)象？試利用所給的藥品、儀器進行實驗，驗證你的判斷。 如果有A、B兩種白色粉末，只知道是Na2CO3和NaHCO3，但不清楚Na2CO3是A還是B，你能否加以鑒別？3Na2CO3和NaHCO3溶液呈堿性 從物質(zhì)分類角度來看，Na2CO3、NaHCO3屬于哪類物質(zhì)？據(jù)所學知識，想一想：它們的溶液是酸性、中性，還是堿性？ 在兩支試

16、管中分別加入少量的Na2CO3和NaHCO3固體，仔細觀察二者的細微差別，分別向兩支試管中加入少量水，仔細觀察實驗現(xiàn)象并與同學交流。 趣味實驗：向裝有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的試管中滴加12滴酚酞溶液，各有什么現(xiàn)象？ 想一想：實驗結(jié)果與你原有的認識相符嗎？你現(xiàn)在對Na2CO3、NaHCO3溶液的性質(zhì)的認識是什么？ Na2CO3、NaHCO3溶液為什么會呈現(xiàn)堿性？課后查找相關(guān)資料并與同組同學交流。4Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性 初中化學中提到NaHCO3的用途，你還記得嗎？想一想：NaHCO3為什么會有這樣用途？Na2CO3是否也同樣有這樣的用途？ 按照教材56頁“科學探究”中

17、的“(2)”做實驗。 想一想：Na2CO3和NaHCO3還可以通過什么方法加以鑒別？ 發(fā)掘教學資源，自主開發(fā)探究活動。為了能給學生更多的探究學習的機會，豐富元素化合物的學習方式，我們還可發(fā)掘教學資源，自主開發(fā)探究活動。下面是我設計的一個科學探究活動?？茖W探究Fe(OH)2和Fe(OH)3的制備。1交流研討： 我們可利用氧化鈣與水反應，得到氫氧化鈣。我們是否也能利用Fe2O3與水反應，得到Fe(OH)3？為什么？ 我們可以用什么方法制得Fe(OH)3？2Fe(OH)3的制備 向裝有Fe2(SO4)3溶液的試管中，滴加入NaOH溶液，注意觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 思考與交流：我們能否用剛才的方法制備F

18、e(OH)3膠體，為什么？我們用什么方法制備Fe(OH)3膠體？3Fe(OH)2的制備 如同不能用Fe2O3與水反應制得到Fe(OH)3，我們也不能利用FeO與水反應制得到Fe(OH)2。我們可用什么方法制得Fe(OH)2？ 向裝有FeSO4溶液的試管中，滴加入NaOH溶液，注意觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 Fe(OH)2是難溶于水的白色固體物質(zhì)，根據(jù)實驗現(xiàn)象，你剛才制備的是Fe(OH)2嗎？ 閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，試解釋產(chǎn)生上述實驗現(xiàn)象的原因。 交流研討：我們?nèi)绾卫肍eSO4溶液與NaOH溶液制備Fe(OH)2。 真正做到以學生為主體。新課程要求學生真正成為學習的主體，探究活動更要真正以學生為主體。探

19、究活動要順著學生的思路展開，而不是用教師的認知方式取代學生的認知方式，或者用教師的解決問題的思考方式取代學生的解決問題的思考方式。教師再探究活動中只能“導”的作用，主要現(xiàn)在對教學活動的組織、對學生發(fā)展的促進等方面。教師主要在方法或關(guān)鍵問題上啟發(fā)學生思考，而非代替學生分析，鼓勵學生提出問題、展開討論、發(fā)表觀點、得出結(jié)論，而不是在課堂上一錘定音，形成權(quán)威。有的教師自認為是在組織探究活動，但是教師決定好做什么實驗，確定哪個物質(zhì)與哪個物質(zhì)的反應，甚至規(guī)定好試劑的加入順序和用量，這樣的實驗活動類似于“照方抓藥”，并沒有做到以學生為主體，因此不是真正意義上的探究活動。探究活動中學生主體性能否得到充分發(fā)揮是

20、評價合作探究活動成敗的關(guān)鍵。 駕馭課堂，適時指導。在探究活動中，我們要融入學生中，巡視各小組的表現(xiàn)。有的小組可能在一個非關(guān)鍵問題上糾纏，而且走入了歧途；有的小組可能只是在盲目地做實驗，沒有一定的計劃性和目的性。這時就需要我們及時給予必要的幫助和輔導。當學生的認識出現(xiàn)迷惑不解時，我們要及時掌握他們在哪里有認識的障礙，糾正學生錯誤認識，給學生正確的指導。在需要的時候，我們還可讓學生暫停探究，對存在的較普遍的問題進行及時指導。當課堂開放時，學生的思維和活躍，會提出各種各樣的問題，而且學生在實驗過程中也會遇到多種情況。我們面對這些問題，要能夠駕馭課堂，根據(jù)教學目標分清學生問題的主次，以及學生問題的根源

21、，對核心問題進行重點解決，對次要和枝節(jié)問題，引導學生課下學習或者指出查找資料和進行相關(guān)學習的途徑。五、重視學法指導，幫助學生總結(jié)提高學生在化學1要學習大量的元素化合物知識，必然希望能夠建立研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法，從而為后面能夠自主學習打下基礎。而且元素化合物知識主要在化學1中，在其他模塊較少涉及，讓學生掌握學法就顯得尤為重要?；瘜W1中研究物質(zhì)性質(zhì)的方法主要有實驗、比較、分類、觀察，這是課標規(guī)定的。此外，我們還要幫助學生逐步建立起研究物質(zhì)性質(zhì)的基本思路：通性同類相似性，從金屬、非金屬、酸、堿、鹽等物質(zhì)類別所具有的通性預測某個具體物質(zhì)可能具有的性質(zhì)；氧化（還原）性化合價角度，從物質(zhì)所含元素的化合價角度預測物質(zhì)是否具有氧化性或還原性；物質(zhì)自身的特性。如：在學習了金屬與氧氣的反應、與水的反應、與NaOH溶液的反應