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浅谈化学情景教学与学生能力的培养

2010-07-19徐凤英

化学教与学 2010年8期
关键词:氢氧化铝氨水情景

徐凤英

(丰县欢口中学 江苏 丰县 221700)

新课程要求教学过程要重视学生的发现、发展能力,强调让学生身临其境的参与到知识的形成和发展中去。很久以来,中学化学教学大多采用“填鸭式”的教学模式,以灌输为中心,忽视了学生学习过程中的能力培养,成了被动接受知识的机器,扼杀了学生创造性与自主性的发挥。为了适应时代的要求,以素质教育为核心的基础课程改革目标就是要打破以灌输为主的教学方式,构建一种以学生为核心,让学生主动参与,师生双向互动,探究为主的教学模式。为此,本人结合多年的教学实践发现,在教学过程中创设一种化学情景,让学生主动地探索、发现和体验,从而可以培养学生的思维能力和创造能力。

一、创设实验情景,培养学生思维能力

化学是一门以实验为基础的自然科学。我国著名化学教育家戴安邦先生说过:“化学实验室应该是学生学习的最有效和收获最丰富的场所,培养化学科学素质,不仅要传授知识,最重要的是发展学生的智力。智力因素包括动手、观察、查阅、记忆、思维、想象、表达七种能力,其中思维是智力因素的核心。上述全部智力因素在化学实验教学中皆能得到一定的训练,而且非智力因素也有所增长。”由于实验能直观的提供鲜明的感性知识,最容易激发学生的兴趣和求知欲,能更好的培养学生的观察、分析的能力,因此在实验中应创设适当的实验情景。

如在讲新教材“金属钠的性质与应用”时,我改变以往讲实验的教学模式,大胆的尝试了创设实验情境,让学生主动参与学习。一上课我便分组发放一瓶保存在煤油中的钠,让学生观察思考实验室钠的保存方法,接着鼓励学生用镊子取出一块钠,用滤纸吸干表面的煤油,放在滤纸上切开,提醒学生密切注视在切开钠时断面颜色的变化,很快学生发现刚切开的银白色断面变暗了,让学生思考此过程中发生了什么变化,并试着写出反应的化学反应方程式。接下来对钠与水的实验,我对书本上的实验作了改动。切下一粒黄豆大小的钠放入盛有液体的大试管中,并告知学生大试管里装有等量的煤油和滴有酚酞的水。其结果太精彩了,学生们很快发现钠在两种液体的界面附近上下跳动,好像“跳舞”一样,直至消失,下面的液体颜色变红,现象非常的明显。学生情绪一下子被调动起来,思维大门顿时打开了,“悱愤”状态形成了。有的学生问:“下面的液体为什么变红了”?“小球为何不到下面的液体中跳动呢”?产生了欲“知其所以然”的强烈心理。老师适时点拨,学生互相讨论发言即可将问题解决,这堂课上地既有声有色,又培养了学生的能力。再如:在讲教材“氢氧化铝的化学性质”时,我同样采取了分组实验,创设实验情境,以便让学生主动的参与学习。为方便学习,我设置了实验顺序。(见下表)

操作顺序 现象 化学方程式1.向其中一份滴加足量的盐酸溶液2.向其中一份通入足量的二氧化碳气体3.向其中一份滴加足量的氢氧化钠溶液4.向其中一份滴加足量的氨水结论:氢氧化铝既能与 反应,又能与反应,生成盐和水,是 氢氧化物。

向氯化铝溶液中滴加氨水,制备氢氧化铝四份,进行下列实验:

学生在实验过程中,发现白色的氢氧化铝能溶于盐酸,却不溶于二氧化碳的水溶液;氢氧化铝能溶于氢氧化钠,却不溶于氨水。为什么同是酸或碱,有的能溶解氢氧化铝,有的不能溶解呢?学生会纷纷展开讨论,查找相关的内容,积极思考。弄明白之后,有的学生会提出“实验室怎么来制取氢氧化铝呢?”其他的学生此时也有同样的疑惑,于是我让学生讨论以下的问题:哪些方法能制得氢氧化铝,并用我们刚才所学习的内容来分析制取时的优缺点,写出你认为最合理的制取方案,并写出化学方程式或离子方程式。于是学生积极的投入到制取方案的设计中,都想一展自己的才能。最后我挑选了几位学生的设计方案用投影仪将他们的设计方案投影出来,师生共同的评价和改进,在评价和改进的过程中学生都很积极投入,踊跃发言,最终得出了制取氢氧化铝的最佳方法。这样的教学过程使学生的创造能力和思维能力都能得到提高,学习化学的兴趣也会大大增强。

二、创设问题情景,培养学生的分析能力

问题是一切思维的导火索,一切知识的探索、发现、创造都是围绕问题展开的。在教学中设置问题,能激发学生的思维,唤起学生的灵感,使学生更好地进入问题探索的角色中去,真正的参与到学习中去,从而掌握知识,培养自己的思维能力。

如讲原电池时,由于是理论性较强的知识,且反应在溶液中进行,学生既看不到又无感性的认识,对这部分知识较难接受。在教学时,创设问题情境教学可以达到事半功倍的效果。

首先在原电池的形成条件实验时,可以设置以下问题:

(1)同样大小的锌片和铜片分别插入稀硫酸中,有什么现象发生?

(2)同样大小的锌片和铜片同时(不接触)插入稀硫酸中,有什么现象发生?

(3)在(2)中的锌片和铜片之间连接一个灵敏电流计,会发生什么现象?

(4)在锌片和铜片之间连接一个灵敏电流计,会发生什么现象?

在上述一连串的问题中,学生通过观察思考、分析讨论很容易得出原电池的形成条件。

其次在原电池工作原理的教学时,可进一步设置以下的问题:

(1)外电路中电子是如何流动的?

(2)电流的方向如何?

(3)内电路中溶液中阴、阳离子如何移动?

(4)正、负两极各发生了怎样的反应?写出电极反应方程式。

(5)原电池发生了怎样的反应?写出反应的方程式。

(6)原电池反应与电极反应有何关系?

这样的层层设问,让学生围绕问题展开思维、分析、总结,并让学生亲自通过动手做实验,在实验的过程中发现问题、解决问题,提高加深认识。这样学生不但掌握了原理,而且也可以实现知识的迁移,从而培养学生动手动脑的习惯和能力。

当然设置问题时应遵循学生的认知规律和知识的结构,设置问题的梯度,从而对学生引其疑、导其思、激其辩、怡其情、授其法,以培养他们的综合思维能力。

三、创设误区情景,培养学生的甄别能力

所谓误区情景,即错误的信息,很类似小说中的迷宫。在化学教学中,创设错误情景是培养学生分析、判断、明辨是非的好方法,能加深学生对知识的思维深度和领悟,堪称是培养学生能力的绝妙方法。

如有关物质的量浓度的计算的教学,学生对气体溶于水的有关计算最容易出错。在教学中,我给出了这样的一道例题及其解题的过程:

在标准状况下,1体积水吸收700体积的氨气,所得氨水的密度是 0.9g/cm3,求氨水的物质的量浓度。

解:设1L水吸收700L氨气,则氨水中溶质的物质的量为:

氨水的体积为:V[(NH3)(aq)]=1L+700L =701L

给出解题过程后,让学生判断正误。学生不但没有发现问题,而且异口同声的说:“正确”。我没有给出结论,而是把另外一种解法给出来:

解:设1L水吸收700L氨气,则氨水中溶质的物质的量为:

氨水溶液的质量为:

氨水的体积为:

氨水的浓度为:

然后让学生分析比较判断,最后一致得出此题正确的答案应该是18.4moL/L。当然也找出了问题的错误所在。经过大家的共同分析、判断得出结论,原来溶液的体积不能直接用溶剂的体积加上溶质的体积来计算。此时适时点拨,那么如何计算溶液的体积的呢?很快学生找到正确的解法。以后再遇到类似的情况,不会出现同样的错误。

再例如做铜与稀硝酸反应的题目时,也采取了上述的方法教学。给出这样一道题目:

将足量的铜投入到1L的稀硝酸和稀硫酸的混合溶液中,稀硝酸和稀硫酸的浓度均为0.8moL/L,求充分反应后生成标准状况下NO的体积为多少升?(假设NO没有与空气中的氧气反应)

我给出如下的解题方法:

解(1):由题意知铜与稀硝酸反应时,铜过量,硝酸将反应完。则:

解 (2): 经判定 n (H+)=1.6mol、n (NO3-)=0.8mol,显然 NO3-过剩。 则应有:

学生通过分析很快找出错误所在。于是我又结合正解与学生一起探讨、分析。得出错误的原因在于,铜与硝酸反应的实质是铜与H+和NO3-的反应。

适当的错误情景设置能使一些易混、难以掌握的知识得到强化,打破学生固有的“错误模式”,使学生在柳暗花明的跌宕起伏心态中积极探索,获取正确的知识和理解。

四、创设信息情景,培养学生的信息处理能力

学生能力的培养很重要的一个方面是信息获取、加工、运用能力的培养。新课程下对人才的培养要求能通过对自然界生产、生活和科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表的观察,获得有关的感性认识和印象,并能分析、比较、概括、归纳所获取的知识,加以初步的应用。在教学中应有意识的设置一些信息情景,这样既可以加深知识的理解又可以培养学生的信息处理能力。

如在讲沉淀溶解平衡的运用时,单纯的讲解课本上的定义很难将知识讲透彻。为此我设置了一个信息情景下的题目:

高纯铜(99.99%)广泛应用于电器工业,某粗铜样品中含 Fe、Ni、Ag、Au 等杂质,用电解法进行精炼。

(1)Ni的金属活动性顺序介于 Fe和 Sn之间,精炼完成后,在阳极底部的沉积物中可回收到_________。

(2)电解完毕后,某兴趣小组欲对电解液中的离子进行分离,他们通过查阅资料,得知相关氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线(如图)。

①结合右图分析,相同温度下 Ksp[Cu(OH)2]、Ksp[Ni(OH)2]、Ksp[Fe(OH)2]由大到小的顺序为_______。

难溶金属氢氧化物的S-pH图

②甲同学试图直接调节溶液pH,分别生成Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)2沉淀,简要说明该设想是否可行?。

③乙同学设计了以下操作步骤,顺利完成了溶液中的三种金属元素的分离

该方案中试剂X为____,n=_____,沉淀b的化学式为_____。

本题综合信息很多,第一问隐含着对金属活动性顺序的考查。第二问中的①中隐含着对同类型的沉淀溶解度大小比较信息的运用。②③问隐含着采取调节pH分步沉淀原则信息的运用。在课堂上让学生认真的审题,师生共同分析讨论题目中的一些信息,重点是如何从纷繁的信息中提取有用的信息,并能对这些信息加以采集、加工,并应用于解题中,这是新课程下对教学的更高要求,也是高考中的热点和难点,更是判定学生信息处理能力的好方法。

总之要想改变学生的学习方式,让学生成为学习的主人,就必须转变教师自身的教学观念,让学生真正参与学习,从中体验成功的喜悦,化学情景的创设只是其中的方法之一,化学情景的创设技巧是多种多样的,灵活多变。创设情景要依据教学内容和教学规律来选择,这样才能收到事半功倍的效果,从而更好的培养学生各方面的能力,为学生的终身学习和未来的发展打下坚实的基础,以适应时代发展的需要。

[1]梁慧姝,郑长龙.化学实验论[M].南宁:广西教育出版社,1996

[2]钟启泉.现代学科教育学论析[M].西安:陕西人民教育出版社,1993:261

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