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關(guān)鍵字:氧化還原反應(yīng);配平原理
氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是近幾年來(lái)高考化學(xué)的熱點(diǎn),而它的配平更使很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感到非常吃力。高考中化學(xué)方程式的配平難就難在考生必須很好地掌握元素化合物的知識(shí)及氧化還原反應(yīng)的基本概念和本質(zhì)。我校的學(xué)生,基礎(chǔ)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較差,氧化還原反應(yīng)方程式的配平對(duì)他們來(lái)說(shuō)是難上加難。事實(shí)上,只要我們掌握元素化合價(jià)的相關(guān)知識(shí),了解一些特殊技巧,結(jié)合少量的練習(xí),就可以做到對(duì)氧化還原反應(yīng)方程式的配平。本文從氧化還原反應(yīng)的配平原則、一般方法和特殊技巧三部分來(lái)介紹氧化還原方程式的配平方法。
一、配平原則
由氧化還原反應(yīng)的知識(shí)我們不難得出配平原則――電子守恒,即:還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù),它表現(xiàn)在還原劑(元素)化合價(jià)升高的總價(jià)數(shù)=氧化劑(元素)化合價(jià)降低的總價(jià)數(shù)。
二、氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般方法與步驟
1、一般方法:正向配平法和逆向配平法,這兩種方法常常相結(jié)合使用。
2、步驟:標(biāo)變價(jià)、列變化、求總數(shù)、配系數(shù)、細(xì)檢查。
【例】配平銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)標(biāo)變價(jià):寫出反應(yīng)中所有的反應(yīng)物和生成物,標(biāo)出反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化的元素的化合價(jià)。
0 +5 +2 +2
Cu+HNO3――Cu(NO3)2+NO+H2O
(2)列變化:選準(zhǔn)研究對(duì)象(所含元素化合價(jià)全部發(fā)生變化的物質(zhì)),列出各元素化合價(jià)升高和降低的數(shù)值。
0 +5 +2 +2
Cu+HNO3――Cu(NO3)2+NO+H2O
2 3
(3)求總數(shù):化合價(jià)升降數(shù)之間的最小公倍數(shù)為6,依據(jù)電子守恒,失電子數(shù)要乘以3、得電子數(shù)乘以2。其中乘數(shù)3是參與氧化還原反應(yīng)的0價(jià)Cu的物質(zhì)的量,可確定還原劑Cu 和氧化產(chǎn)物Cu(NO3)2的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是3;乘數(shù)2是參與氧化還原反應(yīng)的+5價(jià)N的物質(zhì)的量,可確定還原產(chǎn)物NO的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2。
0 +5 +2 +2
3Cu+HNO3――3Cu(NO3)2+2NO+H2O
2×3 3×2
(4)配系數(shù):其他未參與氧化還原反應(yīng)的物質(zhì),可按鹽、酸、水的順序用觀察法來(lái)確定其化學(xué)計(jì)量數(shù)。
作為反應(yīng)產(chǎn)物端唯一的鹽Cu(NO3)2,其化學(xué)計(jì)量數(shù)已被確定為3(反應(yīng)物端有3molCu),含6molN,加上2molNO中含2molN,所以反應(yīng)物端HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)為8(其中2mol HNO3參與氧化還原反應(yīng),6molHNO3僅提物端的NO3―離子)。酸中8molH+則與2molNO3―中提供的4molO結(jié)合形成4molH2O,所以產(chǎn)物端的水分子的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)為4。
在本例里,由于鹽的系數(shù)在第(3)步中已經(jīng)確定了,這樣按定“鹽、酸、水”的配平順序中接著“定酸”和“定水”就可以了。
3Cu+8HNO3(稀)――3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
(5)細(xì)檢查:利用“守恒”三原則,逐項(xiàng)檢查所配方程式是否正確。
注:①質(zhì)量守恒:反應(yīng)前后各元素原子的種類和個(gè)數(shù)相等。
②電子守恒:氧化劑和還原劑之間電子轉(zhuǎn)移關(guān)系正確。
③電荷守恒:反應(yīng)物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相等,且電性相同。
故配平的方程式為:
一、三大守恒定律在方程式配平中的應(yīng)用
(一)原子守恒法
1.適用范圍:方程式一定滿足原子守恒定律,所以從理論上講原子守恒法適合于所有的方程式配平。
2.配平要點(diǎn):因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物之間滿足質(zhì)量守恒即原子守恒,所以原子守恒法配平化學(xué)方程式的第一步在化學(xué)方程式的兩邊同時(shí)進(jìn)行,其要點(diǎn)為選準(zhǔn)原子。
3.選準(zhǔn)原子標(biāo)準(zhǔn):(兩選原則)
(1)該原子在化學(xué)方程式左右兩邊均只出現(xiàn)在一個(gè)化學(xué)式中;
(2)選左右系數(shù)之比最復(fù)雜的原子。
4.配平步驟:
(1)選準(zhǔn)原子;
(2)交叉相配;
(3)依據(jù)原子守恒配平剩下的化學(xué)式;
(4)將方程式系數(shù)化為最簡(jiǎn)整數(shù)比;
(5)用未參與配平的原子檢驗(yàn)是否已配平。
5.典例講解:
例1. KClO3—KCl+O2
解析:K、Cl、O在化學(xué)方程式左右兩邊均只出現(xiàn)在一個(gè)化學(xué)式中,化學(xué)方程式左右兩邊原子個(gè)數(shù)比分別為1∶1、1∶1、3∶2,O的個(gè)數(shù)比最復(fù)雜,故配平的第一步以O(shè)為準(zhǔn),交叉相配,則KClO3前的系數(shù)為2,O2前的系數(shù)為3,根據(jù)K原子守恒則KCl前的系數(shù)為2,系數(shù)已是最簡(jiǎn)整數(shù)比,Cl原子未參與配平,用Cl檢驗(yàn),Cl原子已經(jīng)守恒,配平正確。
答案:2KClO3 2KCl+3O2
例2.FeS2+O2—Fe3O4+SO2
解析:O在化學(xué)方程式右邊出現(xiàn)在2個(gè)化學(xué)式中,不能作為第一步配平標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)e、S在化學(xué)方程式左右兩邊均只出現(xiàn)在1個(gè)化學(xué)式中,其原子個(gè)數(shù)比分別為1∶3,1∶2,1∶3較1∶2復(fù)雜,配平第一步以Fe為準(zhǔn),交叉相配,則FeS2,F(xiàn)e3O4前的系數(shù)分別為3、1,根據(jù)S守恒,則SO2前的系數(shù)為6,根據(jù)O守恒,則O2前的系數(shù)為8,系數(shù)已是最簡(jiǎn)整數(shù)比。
答案:3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2
(二)化合價(jià)升降守恒法
1.適用范圍:有化合價(jià)升降變化的方程式一定是氧化還原反應(yīng)方程式,所以化合價(jià)升降守恒法適合氧化還原方程式配平。
2.配平要點(diǎn):在氧化還原反應(yīng)方程式中,氧化劑與還原劑,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均遵守化合價(jià)升降守恒,故氧化還原化學(xué)方程式的第一步配平是在化學(xué)方程式的同一邊進(jìn)行,其要點(diǎn)為選邊,即第一步選擇在方程式左邊配平,還是在方程式右邊配平。
3.選邊標(biāo)準(zhǔn):(兩不選原則)
(1)同一個(gè)化學(xué)式中元素有升有降的一邊一般不選。
(2)同一個(gè)化學(xué)式中同一元素化合價(jià)有變和不變的一邊一般不選。
4.配平步驟:
(1)選邊,計(jì)算所選邊的化學(xué)式的化合價(jià)的升降總量;
(2)交叉相配;
(3)依據(jù)原子守恒配平剩下的化學(xué)式;
(4)將方程式系數(shù)化為最簡(jiǎn)整數(shù)比;
(5)用未參與配平的原子檢驗(yàn)是否已配平。
5.典例講解:
例3.S+H2SO4(濃)—SO2+H2O
解析:生成物SO2中S的化合價(jià)有升有降,反應(yīng)物單質(zhì)硫中S的化合價(jià)升高,H2SO4中S的化合價(jià)降低,故配平第一步選擇左邊,化學(xué)式S中的S的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)镾O2中的+4價(jià),化合價(jià)的改變總量為4,H2SO4中S的化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)椋?價(jià),H2SO4中化合價(jià)的改變總量為2,S與H2SO4中化合價(jià)的改變總量之比為
4∶2=2∶1,交叉相配,則S前的系數(shù)為1,H2SO4前的系數(shù)為2,依據(jù)S守恒,則SO2前的系數(shù)為3,依據(jù)H守恒,則H2O前的系數(shù)為2,只有O沒有考慮,由O原子檢驗(yàn),O原子已經(jīng)守恒,配平正確。
答案:S+2H2SO4(濃)■3SO2+2H2O
例4.Cu+HNO3(稀)—Cu(NO3)2+NO+H2O
解析:HNO3中同一元素N的化合價(jià)有變和不變的,所以不選化學(xué)式HNO3所在的一邊,化學(xué)方程式右邊Cu(NO3)2中只有Cu元素的化合價(jià)發(fā)生改變,由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià),化合價(jià)改變總量為2,NO中只有N元素的化合價(jià)發(fā)生改變,由+5價(jià)變?yōu)椋?價(jià),化合價(jià)的改變總量為3,H2O中各元素的化合價(jià)均未改變,Cu(NO3)2與
NO的化合價(jià)的改變總量之比為2∶3,交叉相配,則Cu(NO3)2前的系數(shù)為3,NO前的系數(shù)為2,由Cu守恒,則化學(xué)式Cu前的系數(shù)為3,由N守恒,則HNO3前的系數(shù)為8,由H守恒,則H2O前的系數(shù)為4,只有O沒考慮,通過(guò)O檢驗(yàn),O原子已經(jīng)守恒,配平正確。
答案:3Cu+8HNO3(稀)■3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
注:典例1、2屬于氧化還原化學(xué)方程式,故也可以采用化合價(jià)升降守恒法配平,但用原子守恒法更為簡(jiǎn)捷。在用化合價(jià)升降守恒法配平氧化還原化學(xué)方程式時(shí),若感覺特別困難,不妨考慮原子守恒法,往往會(huì)帶給你柳暗花明又一村的意想不到的簡(jiǎn)捷效果。
(三)電荷守恒法
1.適用范圍:含兩種離子的離子方程式的配平。
2.配平步驟:與原子守恒法或化合價(jià)升降守恒法相同。
3.典例講解:
例5.H++Cu(OH)2—Cu2++H2O
解析:方程式左邊H+所帶的電荷總量為1,右邊Cu2+所帶電荷總量為2,根據(jù)電荷守恒,交叉相配,則H+前系數(shù)為2,Cu2+前系數(shù)為1,根據(jù)Cu守恒,則Cu(OH)2前的系數(shù)為1,根據(jù)H守恒,則H2O前系數(shù)為2,由O檢驗(yàn),已經(jīng)配平。
答案:2H++Cu(OH)2■Cu2++2H2O
注:此題亦可采用原子守恒法配,根據(jù)氧原子守恒,交叉相配,則Cu(OH)2前系數(shù)為1,H2O前系數(shù)為2,由H原子守恒,則H+前系數(shù)為2,由Cu守恒,則Cu2+前系數(shù)為1,根據(jù)電荷守恒檢驗(yàn),兩邊電荷已經(jīng)守恒,方程式已配平。對(duì)于同屬于離子方程式和氧化還原方程式的方程式的配平還可以選用化合價(jià)升降守恒法配平。電荷守恒法只適合含有兩種離子的離子方程式的配平,對(duì)于含有兩種以上離子的離子方程式則根據(jù)方程式的特征選擇原子守恒法或化合價(jià)升降守恒法。
二、兩種化學(xué)式化合價(jià)改變總量的計(jì)算技巧
1.有機(jī)物化合價(jià)改變總量常采用得失氧和得失氫進(jìn)行計(jì)算,
即每得(失)一個(gè)O,化合價(jià)升高(降低)2價(jià);每得(失)一個(gè)H,化合價(jià)降低(升高)1價(jià)。如CH3CHOCH3COOH化合價(jià)升高2價(jià);CH3CHOCH3CH2OH化合價(jià)降低2價(jià)。
2.對(duì)于有多種元素化合價(jià)發(fā)生改變或元素化合價(jià)難以確定的化學(xué)式的化合價(jià)改變總量,可采用元素化合價(jià)歸零整體計(jì)算法,即將化學(xué)式中各元素的化合價(jià)都看作0價(jià),然后以此計(jì)算化合價(jià)改變總量。如反應(yīng)式FeS2+O2Fe2O3+SO2中的FeS2化合價(jià)的改變總量為(+3-0)×1+(+4-0)×2=+11價(jià);反應(yīng)式HCHO+Ag(NH3)2OHNH4HCO3+Ag+NH3+H2O中HCHO的化合價(jià)的改變總量為(+1-0)×2+(+4-0)×1+(-2-0)×1=+4價(jià)。
三、兩類特殊氧化還原方程式的簡(jiǎn)捷配平法
1.一氧化碳還原氧化物的化學(xué)方程式配平:將氧化物的系數(shù)定為1,CO的系數(shù)為氧化物中氧原子的個(gè)數(shù)。剩下化學(xué)式用原子守恒配平。
【關(guān)鍵詞】 化學(xué)用語(yǔ) 元素符號(hào) 化學(xué)式 化學(xué)方程式
化學(xué)用語(yǔ)包括:元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式。化學(xué)用語(yǔ)是初中化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ),是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn);全部化學(xué)教學(xué)內(nèi)容都跟化學(xué)用語(yǔ)密切相關(guān),化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵;同時(shí),它還能發(fā)展學(xué)生的抽象思維。可以說(shuō),化學(xué)用語(yǔ)學(xué)不好就入不了門,就別想把化學(xué)學(xué)好。
掌握了化學(xué)用語(yǔ)這一工具,就能用簡(jiǎn)明的符號(hào)正確表達(dá)物質(zhì)及其變化過(guò)程,就能加深對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和記憶,還有助于發(fā)展學(xué)生抽象思維的能力。因此化學(xué)用語(yǔ)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中備受重視,占有舉足輕重的地位。
化學(xué)用語(yǔ)的教學(xué)應(yīng)遵循以下教學(xué)原則:一、先易后難,循序漸進(jìn):先講清物質(zhì)的分類,記住元素符號(hào),再學(xué)習(xí)化學(xué)式、化學(xué)方程式。二、歸納整理,形成知識(shí)體系,編成口訣,牢固記憶。三、要注意橫向聯(lián)系、學(xué)科滲透,聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活,以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
以下具體闡述各種化學(xué)用語(yǔ)的教學(xué)策略。
一、元素符號(hào)
元素符號(hào)是基礎(chǔ),一定要牢記。先講清物質(zhì)的分類,弄懂混合物、純凈物、單質(zhì)、化合物;金屬、非金屬、氣體等基本概念,為元素符號(hào)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)元素符號(hào)可要求學(xué)生觀察各種瓶子上或包裝袋上的標(biāo)簽。如看礦泉水中含有哪些元素,可以介紹所學(xué)習(xí)的多種元素對(duì)人體的作用。如鉀離子在血液中含量過(guò)大,心臟跳動(dòng)速率變快,而Na+在血液中含量過(guò)大心臟跳動(dòng)變慢;人體缺鋅影響智力發(fā)育,故有智多鋅;人攝取鋁過(guò)量使人變得反應(yīng)遲鈍;缺鐵貧血,缺碘得大脖子病,缺鈣得佝僂病……這樣,學(xué)生學(xué)得快樂(lè)、記得輕松,元素符號(hào)不再是僵死的、無(wú)聊的符號(hào)。
二、化學(xué)式
元素符號(hào)要通過(guò)化學(xué)式來(lái)鞏固,化學(xué)方程式要通過(guò)化學(xué)式來(lái)表示,不懂得化學(xué)式書寫規(guī)則,不能寫出正確的化學(xué)式,書寫化學(xué)方程式就無(wú)從談起。化學(xué)式體現(xiàn)了物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)方面的知識(shí),要先弄清以下重要概念:分子、原子、質(zhì)子、中子、核外電子、正電、負(fù)電、原子團(tuán)、酸根、化合價(jià)。以下是具體的書寫規(guī)則:
(一)、 單質(zhì)化學(xué)式的書寫
1. 用元素符號(hào)表示:
(1)所有金屬。化學(xué)式如Cu、Fe、Mg、Hg等。
(2)所有稀有氣體。如He、Ne、Ar等。
(3)固態(tài)的非金屬單質(zhì)。如S、P、C等。
2. 雙原子分子:
(1)液態(tài)的非金屬單質(zhì)。如Br2等。
(2)氣態(tài)的非金屬單質(zhì)(除稀有氣體單質(zhì))。如O2、N2、H2等。
說(shuō)明:絕大多數(shù)單質(zhì)的書寫符合上述規(guī)則,但也有一些特別的,如臭氧,作為一種氣態(tài)的非金屬單質(zhì),它的化學(xué)式為O3;在常溫下碘為固態(tài)的非金屬單質(zhì),它的化學(xué)式為I2。
(二)、 化合物化學(xué)式的書寫
對(duì)于化合物化學(xué)式的書寫,我們可以分為三個(gè)步驟:
1、"排"。根據(jù)物質(zhì)的名稱確定其組成元素;根據(jù)排列規(guī)則按順序?qū)懗龈髟氐姆?hào)。那么在化學(xué)式中,元素符號(hào)排列的順序是怎樣確定的呢?
(1)金前非后:若是由金屬元素與非金屬元素組成的,一般金屬元素寫在前,非金屬元素寫在后。如ZnS、NaCl等。
(2)他前氧后:若是由氧元素與其他元素組成的,一般其他元素寫在前,氧元素寫在后,如:MgO、Na2O、CO2等。
(3)氫前非后:若是由氫元素與其他非金屬元素組成的,一般氫元素寫在前,其他非金屬元素寫在后(NH3、CH4等除外)。如HCl、H2O、H2S等。
(4)金(氫)前氧后非中間:若是由三種元素組成的,一般的順序是"金屬左氧右非金屬中間"或者"氫左氧右非金屬中間"。如H2SO4、Na2CO3、KNO3等。
2、 "標(biāo)"。正確標(biāo)出元素化合價(jià),化合價(jià)標(biāo)在元素符號(hào)正上方。
要正確標(biāo)出元素化合價(jià),就必須牢記化合價(jià)。元素化合價(jià)比較神秘、枯燥、難記。可以編成朗朗上口的口訣,激發(fā)學(xué)生興趣,降低記憶難度。酸根原子團(tuán)的化合價(jià)只能死記。
口訣:一價(jià)是尖兵,氟氯溴碘氫,鉀鈉和銀金。二價(jià)要記清,氧鎂鈣鋇鋅。三價(jià)就是鉻鋁鐵。四價(jià)碳硅大將軍。氮磷就在五價(jià)尋,變價(jià)元素單獨(dú)記,一二銅,二三鐵,二四六七錳硫全。
3、"交叉"。把元素符號(hào)和酸根原子團(tuán)的化合價(jià)符號(hào)不變,數(shù)字交叉到元素符號(hào)和酸根原子團(tuán)的下腳。
4、"約分"。 約分整理。把交叉到元素符號(hào)和酸根原子團(tuán)下腳的數(shù)字能約分的一定要約分。
三、化學(xué)方程式
化學(xué)方程式是教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),化學(xué)方程式的書寫常被學(xué)生稱為第二外語(yǔ)。在學(xué)習(xí)時(shí),要使學(xué)生明確:用化學(xué)方程式表示物質(zhì)的變化,既簡(jiǎn)單又明了。它可表示:1、反應(yīng)物和生成物。2、反應(yīng)條件。3、各微粒的數(shù)目之比。4、各物質(zhì)間的質(zhì)量比。若用文字說(shuō)明需很長(zhǎng)一段文字才能說(shuō)清楚。學(xué)生明確了學(xué)習(xí)目的,領(lǐng)會(huì)到學(xué)好化學(xué)用語(yǔ)的必要性和重要性,就會(huì)自覺地下苦功夫把它學(xué)好。
化學(xué)方程式的本質(zhì)是化學(xué)變化,學(xué)習(xí)的目的在于運(yùn)用。學(xué)習(xí)時(shí)要聯(lián)系生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。用學(xué)過(guò)的化學(xué)用語(yǔ)解釋身邊的物質(zhì)及其變化,可以解開學(xué)生心目中的許多迷團(tuán),使學(xué)生感到生活處處皆化學(xué)。
學(xué)習(xí)化學(xué)方程式時(shí),可要求學(xué)生用化學(xué)方程式解釋:雞蛋在石灰水中浸泡一會(huì)撈起,可以保鮮的原因。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O
密切聯(lián)系生活實(shí)際就可以做到寓教于樂(lè),寓學(xué)于樂(lè)。學(xué)習(xí)了二氧化碳的性質(zhì)后,可要求學(xué)生思考明代于謙所著《石灰詠》里所發(fā)生的反應(yīng),并用化學(xué)方程式表示出來(lái):
石灰詠
千錘萬(wàn)鑿出深出,烈火焚燒若等閑。
粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間。
CaCO3(高溫) CaO+CO2
CaO+H2OCa(OH)2
Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O
同時(shí)也要掌握一定的原則、技巧和步驟。
1. 書寫原則:
a. 化學(xué)方程式是以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)的,不能憑空捏造;
b. 必須遵守質(zhì)量守恒定律。
2. 書寫步驟:
(1)"寫":應(yīng)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù),不能臆造事實(shí)上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng),并能正確書寫反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式,如:通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出:S+O2(點(diǎn)燃)SO2,但不能想出P+O2(點(diǎn)燃)PO2;書寫時(shí)不能將反應(yīng)物和生成物顛倒寫,如C+O2(點(diǎn)燃)CO2,不能寫成CO2(點(diǎn)燃)C+O2;方程等號(hào)兩邊不能有相同的化學(xué)式,如制O2的反應(yīng)KClO3+MnO2KCl+MnO2+O 2應(yīng)寫成:
2KClO3(MnO2催化劑)(加熱)2KCl+3O2
(2)"配":配平化學(xué)方程式,即調(diào)整化學(xué)式前邊的化學(xué)計(jì)量數(shù),化學(xué)式前面化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)取最簡(jiǎn)單整數(shù)比,如8Al+6O24Al2O3應(yīng)寫成:4Al+3O22Al2O3。
配平的方法:
I、最小公倍數(shù)法。其要點(diǎn)是根據(jù)化學(xué)式找出其中出現(xiàn)次數(shù)較多,且原子個(gè)數(shù)相差較多的元素原子,作為配平起點(diǎn),求出它們的最小公倍數(shù),再由最小公倍數(shù)確定相關(guān)化學(xué)式系數(shù),使化學(xué)方程式配平。
II、 奇數(shù)配偶法。其要點(diǎn)是先找出現(xiàn)次數(shù)較多、且式子兩邊的原子個(gè)數(shù)一奇一偶的元素原子作為配平起點(diǎn),將奇數(shù)配成偶數(shù),然后,以該化學(xué)式和所配系數(shù)為依據(jù),找出其他化學(xué)式的系數(shù),使化學(xué)方程式配平。
Ⅲ、碳?xì)溲醴āO扰涮迹笈錃洌倥溲酢?/p>
(3)"注":注明反應(yīng)條件(點(diǎn)燃、加熱、高溫)和生成物狀態(tài),氣體用"",沉淀物用""。""、""表示生成物狀態(tài)符號(hào),只能標(biāo)在生成物中,不能標(biāo)在反應(yīng)物中。
""的用法:當(dāng)反應(yīng)物中沒有氣態(tài)物質(zhì),而生成物里有氣態(tài)物質(zhì)時(shí),就在這種氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)式后邊用""標(biāo)出;若反應(yīng)物中有氣態(tài)物質(zhì),生成物中的氣體一般不標(biāo)""。如C+O2(點(diǎn)燃)CO2。""的用法:反應(yīng)在液態(tài)混合物中進(jìn)行,生成物中有難溶物質(zhì)(沉淀)生成,則沉淀就用""標(biāo)出。如:2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2。
反應(yīng)條件點(diǎn)燃、加熱、高溫的區(qū)別:"點(diǎn)燃"指物質(zhì)在燃燒時(shí)所必需的溫度條件,一旦反應(yīng)物燃著就不需要加熱。如果把"點(diǎn)燃"寫成"燃燒"就錯(cuò)了,"點(diǎn)燃"是反應(yīng)條件,"燃燒"是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;"加熱"指引發(fā)和維持反應(yīng)的溫度范圍(500℃左右)。一般用酒精燈作熱源,用""表示;"高溫"指當(dāng)酒精燈的火焰溫度不足以發(fā)生反應(yīng),而需用酒精噴燈(800℃以上)時(shí),反應(yīng)條件就寫"高溫"。如3CO+Fe2O3(高溫)2Fe+3CO2。
(4)"等":將箭頭線改為等號(hào),意味著符合質(zhì)量守恒定律。
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué) 初中 技校
從初中到技校,是學(xué)生發(fā)展的兩個(gè)不同階段,是從一個(gè)學(xué)習(xí)階段上升到更高的一個(gè)學(xué)習(xí)階段的過(guò)程。其中,既有知識(shí)上量的變化,也有掌握知識(shí)方法上質(zhì)的飛躍。開始,大多數(shù)學(xué)生會(huì)感到新奇、興奮、情緒高漲,繼而感到困擾、無(wú)所適從,興趣劇減。這一階段的化學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué),會(huì)出現(xiàn)一些困難。如何從掌握知識(shí)的方法上、技能上加以引導(dǎo)、輔助,是能否使學(xué)生順利過(guò)渡并適應(yīng)技校化學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要問(wèn)題。
1.存在的問(wèn)題
首先,從知識(shí)量上看,初中僅在初三開設(shè)化學(xué)課程,按學(xué)習(xí)知識(shí)的漸進(jìn)性要求,已決定了其知識(shí)量不可能很多;而技校階段要求掌握的知識(shí)量則出現(xiàn)急劇膨脹。
(1)基本概念和基礎(chǔ)理論部分,初三側(cè)重于從得失氧的角度掌握氧化—還原反應(yīng),初步掌握原子結(jié)構(gòu)中的電子排布規(guī)律。技校則上升到從電子轉(zhuǎn)移這一實(shí)質(zhì)來(lái)掌握氧化—還原反應(yīng),以化合價(jià)升降法來(lái)配平;從原子結(jié)構(gòu)引導(dǎo)至掌握周期表的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用,而且這兩方面均可綜合到元素及化合物性質(zhì)中去。
(2)元素化合物知識(shí)部分,初三要求掌握氫氣、氧氣、二氧化碳等幾種氣體的性質(zhì),僅在酸、堿、鹽、單質(zhì)、氧化物的通性上有一定的聯(lián)系和綜合。技校則要求掌握鹵素、氧族、氮族、堿金屬等所有主族及其代表物的性質(zhì),以及族內(nèi)物質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性,既要求點(diǎn)上的重點(diǎn)突破,也要求面上的綜合歸納,往往給學(xué)生應(yīng)付不下的感覺。
(3)計(jì)算技能上,初三主要是傳授了圍繞反應(yīng)式各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系列比例求解的方法,并聯(lián)系濃度、含量等計(jì)算。技校則是以物質(zhì)的量為中心,聯(lián)系氣體體積、微粒數(shù)目、溶液濃度等多方面的計(jì)算,計(jì)算方法上除了列比例外,更有過(guò)量計(jì)算、多步計(jì)算、差量計(jì)算等多種類型和方法,要求靈活性更高,理解判斷能力更強(qiáng)。
(4)實(shí)驗(yàn)技能上初三側(cè)重于重要性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)操作。而技校則在此基礎(chǔ)上,更要求全面系統(tǒng)地掌握重要?dú)怏w的實(shí)驗(yàn)室制法,一些重要的分離提純方法,一系列陰、陽(yáng)離子的鑒別、檢驗(yàn),真正使實(shí)驗(yàn)成為認(rèn)知和學(xué)習(xí)的重要手段。
其次,從心理發(fā)展規(guī)律上看,初中學(xué)生屬少年期,心理表現(xiàn)為半幼稚、半成熟的狀態(tài)。初三又面臨升學(xué)壓力,無(wú)論學(xué)生、教師均能調(diào)動(dòng)一切積極因素,以求掌握好知識(shí)的同時(shí),能考取理想的學(xué)校,加上要求掌握的知識(shí)較少、較為基礎(chǔ),教師進(jìn)行多次輔導(dǎo)、復(fù)習(xí)的機(jī)會(huì)較大,也就較容易誤導(dǎo)學(xué)生:死記硬背是獲取高分的方法。
而技工學(xué)生則屬于青年期心理,具有相當(dāng)?shù)某橄蟾爬芰Γ咏诔墒欤_始喜歡獨(dú)立思考,建立自我。因此,客觀上要求教學(xué)從經(jīng)驗(yàn)型向理論型轉(zhuǎn)變,要有深度和廣度。他們既想要得到打開知識(shí)寶庫(kù)的鑰匙——優(yōu)良的學(xué)習(xí)方法,又希望憑自己的已有經(jīng)驗(yàn)去解決問(wèn)題。處于矛盾的心境中的他們,往往選擇已有的片面經(jīng)驗(yàn)去解決技校中遇到的學(xué)習(xí)困難。偏偏技校的學(xué)習(xí)正從知識(shí)型向能力型轉(zhuǎn)移,良好的學(xué)習(xí)方法的建立,是走向成功的至關(guān)重要的途徑。
2.解決的措施
我認(rèn)為,技校化學(xué)老師應(yīng)開始有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的模擬能力、歸納能力,應(yīng)在授課過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生歸納、理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、熟練配平的技巧,使他們從大量反應(yīng)式的記憶中擺脫出來(lái)提高學(xué)習(xí)效率。例如,通過(guò)下列幾個(gè)反應(yīng)的比較,學(xué)生便能較易得出相關(guān)的規(guī)律。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練,班上學(xué)生的平均分有大幅度提高,因此技校教師在教授知識(shí)的同時(shí),要利用一切機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力。要達(dá)到這一目的,我認(rèn)為應(yīng)做好下列幾方面:
第一,要正視存在的問(wèn)題。教師要把可能面臨的困難對(duì)學(xué)生說(shuō)明,使學(xué)生有充足的思想準(zhǔn)備,并防止松懈情緒的發(fā)生或延續(xù),使他們的注意力重新集中到如何解決困難這一要點(diǎn)上來(lái)。為保持學(xué)生的好奇心及其興奮性,我覺得不一定需要在技校開學(xué)初搞復(fù)習(xí)課,而應(yīng)將舊知識(shí)的復(fù)習(xí)滲透到新知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中去。例如,學(xué)習(xí)氯氣的物理性質(zhì)時(shí),可回顧初三學(xué)過(guò)的氫氣、氧氣等氣體的物理性質(zhì),更好地突出了氯氣的黃綠色、可溶于水、有毒等重要性質(zhì)。
第二,努力將教學(xué)七環(huán)節(jié)——引、讀、做、議、講、練、總有機(jī)地結(jié)合到課堂教學(xué)中去,并相應(yīng)地有所側(cè)重,達(dá)到培養(yǎng)各方面能力的目的。例如,“讀”側(cè)重于需一步步循循善誘,讓學(xué)生得出結(jié)論,在教材內(nèi)容的處理上,要求學(xué)生找出關(guān)鍵性的詞句進(jìn)行推敲、對(duì)比,求得全面的記憶和理解。讓學(xué)生自己發(fā)掘教材或資料的合理的內(nèi)涵和外延,培養(yǎng)閱讀、判斷能力,提高學(xué)生新舊知識(shí)的類比能力。“講”側(cè)重于把教材由多變少,側(cè)重于以啟發(fā)式、引導(dǎo)式講清基本概念及知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。例如,講氣體摩爾體積時(shí)歸納出四要素:前提——標(biāo)準(zhǔn)狀況、范圍——任何氣體、數(shù)據(jù)——22.4升、物質(zhì)的量——1摩爾。
第三,繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)在課堂中的作用。實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)是化學(xué)課最顯著的特點(diǎn),不僅僅是教師演示,將盡可能多的實(shí)驗(yàn)改由學(xué)生親手實(shí)驗(yàn)效果更佳。讓他們自己動(dòng)手、設(shè)計(jì)、發(fā)問(wèn)、判斷、解決,使學(xué)生的觀察能力,發(fā)現(xiàn)、分析及解決問(wèn)題的能力,動(dòng)手及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力得到較大的提高。學(xué)校、勞動(dòng)局可舉辦類似“家庭實(shí)驗(yàn)100秒”這類實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽,這將有助于實(shí)驗(yàn)的推廣,設(shè)計(jì)亦有助于全體學(xué)生的實(shí)驗(yàn)及思維能力的提高。
第四,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,加強(qiáng)所學(xué)理論對(duì)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用,技校需要學(xué)習(xí)的元素化合物知識(shí)達(dá)七族之多,要使學(xué)生熟練掌握而不混淆,則需理順族內(nèi)各物質(zhì)性質(zhì)的相互聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,并加強(qiáng)所掌握的基礎(chǔ)理論如物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律對(duì)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用,分析、比較清楚族間性質(zhì)的相異性和相似性。例如,在講授鹵素這一章時(shí),以代表物氯元素及其化合物的性質(zhì)為主線,聯(lián)系溴、碘的性質(zhì),建立簡(jiǎn)明的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)鍵詞:初中 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 分層教學(xué) 教學(xué)效率
中圖分類號(hào):G62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)06(c)-0038-02
教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課授課時(shí),受傳統(tǒng)的教學(xué)觀念的影響,特別是農(nóng)村教師,對(duì)學(xué)生常采取一刀切的教學(xué)方式,從化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡綄?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,都是采取同樣的教學(xué)方法。學(xué)生具有個(gè)體差異性,化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊,教師這種對(duì)教學(xué)目的設(shè)定,教學(xué)過(guò)程的展開都采取同樣的教學(xué)方法,不顧忌學(xué)生差異性的教學(xué)方式不利于促進(jìn)學(xué)生各種潛能的發(fā)揮,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致教學(xué)效率低的后果。化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)有利于克服這些教學(xué)問(wèn)題,本文就如何開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)及分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的效果展開探討。
1 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)措施
1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分層
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)引領(lǐng)整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),要根據(jù)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行確定我們可以設(shè)立三個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo),根據(jù)學(xué)生的成績(jī)來(lái)劃分,成績(jī)優(yōu)秀、良好、不合格三個(gè)成績(jī)段,根據(jù)這三個(gè)成績(jī)段來(lái)進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置。針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)章節(jié)課程的教學(xué)目標(biāo)都要進(jìn)行分層設(shè)計(jì)。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立時(shí)必須充分的了解學(xué)生,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),在學(xué)習(xí)上存在哪些優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),有哪些教學(xué)需求。教師還要認(rèn)真的研讀教材,吃透教材,教材中有哪些重點(diǎn)、難點(diǎn),根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平按照教學(xué)大綱的要求,科學(xué)的設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),使之符合不同基礎(chǔ)水平的學(xué)生。
1.2 劃分實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)小組
從很多實(shí)驗(yàn)分層教學(xué)課題研究和實(shí)踐來(lái)看,劃分實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)小組也是一種實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)的良好形式,可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力來(lái)進(jìn)行劃分,劃分為三個(gè)層次,這是一種劃分的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)這個(gè)層次的劃分然后對(duì)學(xué)生進(jìn)行重新的組合,第一組由有成績(jī)優(yōu)異,動(dòng)手操作能力強(qiáng)的學(xué)生組成;第二組為成績(jī)優(yōu)異,實(shí)驗(yàn)操作能力弱的學(xué)生組成;第三組為成績(jī)差,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯膶W(xué)生組成。這樣的學(xué)習(xí)小組的劃分更有利于展開教學(xué),也可以對(duì)這些小組再進(jìn)行更加細(xì)致的劃分和調(diào)配,上面只是一種學(xué)習(xí)小組的劃分形式。可以進(jìn)行各種不同小組劃分教學(xué)實(shí)踐,在教學(xué)實(shí)踐后進(jìn)行教學(xué)效果的對(duì)比,從比較中得出哪種劃分方式更加的科學(xué),合理,有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率,需要教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來(lái)完善教學(xué)。
1.3 分層設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
分層目標(biāo)確定后,分層的教學(xué)設(shè)計(jì)同樣非常重要,教師要仔細(xì)的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),符合教學(xué)目標(biāo)的要求。對(duì)于課程化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定學(xué)生必須要做的實(shí)驗(yàn),必須按要求,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程難易程度的設(shè)計(jì)要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行劃分,如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中遇到難題,要爭(zhēng)取使學(xué)生經(jīng)過(guò)努力和合作能夠克服,也就是問(wèn)題的設(shè)計(jì)要在學(xué)生的能力范圍之內(nèi),如果學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)操作困難,就容易挫傷學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性,不利于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的展開。
1.4 對(duì)學(xué)生分層進(jìn)行指導(dǎo)
教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行分別指導(dǎo),對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差學(xué)生,可以先讓他們認(rèn)真學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),或者進(jìn)行較為簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行重點(diǎn)講解,如化學(xué)元素相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),化學(xué)方程式的書寫步驟和配平的基本方法,鎂條在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)等,并進(jìn)行必要講解,適當(dāng)要求學(xué)生進(jìn)行必要的習(xí)題練習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,讓這些學(xué)生認(rèn)真觀看教師的實(shí)驗(yàn)演示,然后讓學(xué)生自己去做實(shí)驗(yàn),當(dāng)遇到不懂的實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)詢問(wèn)老師,例如,利用高錳酸鉀制氧氣、氯酸鉀在有二氧化錳做催化劑的條件下反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)。而對(duì)于上等生,則要求學(xué)生通過(guò)掌握實(shí)驗(yàn)原理,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自行選擇實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),例如,在二氧化碳的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)與前面的氧氣的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,要求學(xué)生歸納出“固固加熱型”和“固液不加熱型”的特點(diǎn),并自己選取制取和收集的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)這些同學(xué)的學(xué)習(xí)要求要有所提高,因?yàn)閷W(xué)生遇到的問(wèn)題難度增加,教師要加強(qiáng)解題方法和技巧的傳授,培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力,更加靈活的利用知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,要求學(xué)生對(duì)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和提煉,同時(shí)進(jìn)行知識(shí)材料的擴(kuò)充,在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)的拓展。針對(duì)不同層次的學(xué)生,教師的分層指導(dǎo)是適應(yīng)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求。
1.5 分層設(shè)疑進(jìn)行提問(wèn)
對(duì)不同的小組進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利展開,教師要激發(fā)每個(gè)小組的學(xué)習(xí)的積極性,對(duì)各個(gè)小組實(shí)行分層設(shè)置問(wèn)題,進(jìn)行提問(wèn),根據(jù)不同層次小組的學(xué)習(xí)情況設(shè)置不同的問(wèn)題。問(wèn)題要有難易之分,對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的小組學(xué)生可以提問(wèn)一些淺顯的問(wèn)題,學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異的小組可以增加問(wèn)題難度,例如在做氧氣的生成實(shí)驗(yàn)時(shí),對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生可以提出我們需要哪些化學(xué)材料?讓學(xué)生對(duì)化學(xué)材料加深印象,對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為什么高錳酸鉀和氯酸鉀一起被加熱后會(huì)產(chǎn)生氧氣?這樣的問(wèn)題則提問(wèn)成績(jī)較好的小組,針對(duì)這樣不同的問(wèn)題提問(wèn),學(xué)生都能夠根據(jù)所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
關(guān)鍵詞:化學(xué)小報(bào);育人價(jià)值;三維目標(biāo);課例研究;高中化學(xué)
文章編號(hào):1005C6629(2017)2C0041C03 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1 應(yīng)用背景
隨著我國(guó)教育體制的革新與發(fā)展,高中教學(xué)重心已從單一的應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)移[1]。《上海市中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(試行稿)指出,各高級(jí)中學(xué)不僅要發(fā)揮智育功能,而且要在德育和美育方面發(fā)揮重要作用,把培養(yǎng)人作為最重要的任務(wù)[2]。高中化學(xué)課程需要緊跟時(shí)代步伐,關(guān)注社會(huì)發(fā)展,了解學(xué)科最新發(fā)展動(dòng)態(tài),瞄準(zhǔn)國(guó)際學(xué)科前沿進(jìn)展[3]。
對(duì)于多數(shù)高中而言,由于諸多客觀條件的限制,化學(xué)教學(xué)還是以課堂講解為主,拓展時(shí)間和空間非常有限。教育體制不斷調(diào)整,分配給化學(xué)的課時(shí)在減少,而科技進(jìn)步帶來(lái)的學(xué)科內(nèi)容不斷增加,知識(shí)體系日新月異,必將產(chǎn)生知識(shí)體系更新與課時(shí)減少之間的矛盾。如何緊跟教改的步伐,探索適應(yīng)時(shí)展需求的教學(xué)理念,尋求新的輔助教學(xué)手段,以期更好地達(dá)成教學(xué)中的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo),有其必要性和緊迫性。
2 《化學(xué)小報(bào)》的使用
自2014年開始,我們嘗試針對(duì)入學(xué)的新生用《化學(xué)小報(bào)》輔助教學(xué),有效提升了高中化學(xué)教學(xué)效果。《化學(xué)小報(bào)》具體針對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中的某一知識(shí)點(diǎn),由學(xué)生查閱資料,理解、總結(jié)后撰寫主題明確而又短小精悍的短篇文字或者設(shè)計(jì)出鮮活生動(dòng)而又簡(jiǎn)明扼要的圖片,供全班同學(xué)閱覽,交流。在小報(bào)內(nèi)容方面,根據(jù)教與學(xué)的需要,布置給學(xué)生小報(bào)的主題和完成的時(shí)間節(jié)點(diǎn),但不規(guī)定具體的呈現(xiàn)方式,由學(xué)生設(shè)計(jì)制作體現(xiàn)自身特點(diǎn)的小報(bào),見圖 1示例。
2.1 使用原則
使用《化W小報(bào)》需要嚴(yán)格遵循適時(shí)性和必要性的原則。所謂適時(shí)性,是指小報(bào)的安排制作選擇合適時(shí)間,并與教學(xué)進(jìn)度安排有機(jī)結(jié)合;所謂必要性,主要是強(qiáng)調(diào)制作小報(bào)一定要目標(biāo)明確,不能流于形式。如通過(guò)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn),提高學(xué)生對(duì)難以理解的知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。安排學(xué)生科學(xué)合理制作小報(bào),有助于提高教學(xué)效果,否則會(huì)適得其反,增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。
2.2 制作內(nèi)容
根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整《化學(xué)小報(bào)》的制作內(nèi)容,主要包括以下四種類型:
(1)知識(shí)梳理型。針對(duì)課程中的核心知識(shí)點(diǎn),根據(jù)自己的理解對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納和整理,以專題的形式制作小報(bào),便于形成完整的知識(shí)體系。例如,無(wú)機(jī)元素化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、有機(jī)官能團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化。
(2)技巧交流型。學(xué)生思維活躍,各有所長(zhǎng)。有的學(xué)生擅長(zhǎng)某些化學(xué)內(nèi)容(比如氧化還原反應(yīng)方程式的配平、同分異構(gòu)體的書寫、物質(zhì)的分離與提純等等)的學(xué)習(xí),也有的學(xué)生有獨(dú)到的思維方式和學(xué)習(xí)方法,動(dòng)員這些學(xué)生將學(xué)習(xí)技巧和心得制成小報(bào),與其他同學(xué)分享。
(3)視野拓展型。課程中核心知識(shí)的關(guān)聯(lián)內(nèi)容,如某一物質(zhì)、結(jié)構(gòu)或理論的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展過(guò)程,與某一物質(zhì)相關(guān)的自然資源的分布與使用情況,以及可以驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的拓展性實(shí)驗(yàn)等,雖不是基本要求,卻是培育學(xué)生人文素養(yǎng),幫助學(xué)生了解化學(xué)與其他學(xué)科滲透關(guān)系,擴(kuò)大知識(shí)面,提升綜合能力的重要載體。學(xué)生制作的科學(xué)家對(duì)苯等物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程、元素周期表的演變過(guò)程、本地能源的利用和開況、可燃冰、酸雨的分布情況等小報(bào),都屬于視野拓展型。
(4)生活實(shí)踐型。鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)制作小報(bào)來(lái)發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)規(guī)律和原理,用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象或是解決問(wèn)題。如在學(xué)習(xí)氯元素時(shí),從生活中常見的消毒劑、本地自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程、海水中提取的化工產(chǎn)品等角度制作小報(bào)。
2.3 制作時(shí)間
為了提升教學(xué)效果,小報(bào)制作的時(shí)間根據(jù)需要靈活安排在課前或者課后。對(duì)于學(xué)生而言,教師的課堂講解輔以小報(bào)的構(gòu)思、制作以及觀賞等環(huán)節(jié),能夠加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的思考和領(lǐng)悟。
2.3.1 課前制作小報(bào)
課前制作小報(bào)的目的一是為了激發(fā)學(xué)生興趣,通過(guò)對(duì)即將學(xué)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)信息進(jìn)行搜集、篩選和整理,使學(xué)生產(chǎn)生探究愿望,有助于提高課堂效果;二是為了拓展教學(xué)時(shí)空,讓學(xué)生以制作小報(bào)的形式學(xué)習(xí)能夠自學(xué)完成的部分,為課堂上探究重難點(diǎn)知識(shí)贏得更多時(shí)間。在元素化合物和有機(jī)物性質(zhì)教學(xué)時(shí),筆者安排學(xué)生在課前制作小報(bào)。他們對(duì)這些物質(zhì)的存在、用途等方面的信息進(jìn)行整合,對(duì)用途的了解促使他們?nèi)パ芯科湫再|(zhì),并進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,從而建立起關(guān)于物質(zhì)學(xué)習(xí)的“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-用途”的基本思路。
以“甲烷”的學(xué)習(xí)為例,該部分教學(xué)內(nèi)容包含甲烷的存在,物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和用途等,其中結(jié)構(gòu)的確定和化學(xué)性質(zhì)中的取代反應(yīng)是重點(diǎn)和難點(diǎn)。考慮到甲烷是學(xué)生比較熟悉的一種氣體,因此將小報(bào)的制作時(shí)間定在課前。學(xué)生通過(guò)制作小報(bào)了解甲烷的存在、作為能源的用途以及未來(lái)的發(fā)展前景等知識(shí),制作的小報(bào)內(nèi)容包括天然氣能源、城市燃?xì)馐褂谩⒖扇急约白钚履茉磶r頁(yè)氣等,這些知識(shí)鋪墊使課堂上有更多的時(shí)間對(duì)甲烷的結(jié)構(gòu)以及取代反應(yīng)進(jìn)行教學(xué)。
2.3.2 課后制作小報(bào)
課后制作小報(bào)主要出于三個(gè)方面的考慮,一是幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納整理,以便形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和清晰的解題思路,像“知識(shí)小結(jié)型”、“技巧交流型”小報(bào),更適合放在課后制作;二是對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行拓展與補(bǔ)充,讓學(xué)生了解知識(shí)的前因后果,既開闊視野,又提升綜合能力,“視野拓展型”小報(bào)適宜課后制作;三是強(qiáng)化化學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值,讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,在加深知識(shí)理解度的同時(shí),培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,“生活實(shí)踐型”小報(bào)就屬于這類小報(bào)。例如,在學(xué)習(xí)完氯后,學(xué)生以“生活中常見的消毒劑”為題設(shè)計(jì)小報(bào),比較漂粉精、H2O2、KMnO4、O3、ClO2、NH2Cl等消毒劑的效果與應(yīng)用,對(duì)氧化還原知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)。
2.4 制作要求
《化學(xué)小報(bào)》的主題主要由教師提供,同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣與特長(zhǎng)自主選擇;形式為A3大小的電子稿;制作時(shí)間一般為一周左右。
人員分配則根據(jù)內(nèi)容有所調(diào)整:對(duì)于“知識(shí)小結(jié)型”小報(bào),如“化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)整理”、“化學(xué)平衡知識(shí)整理”和“工業(yè)制硫酸和合成氨條件的選擇”等,由學(xué)生獨(dú)立完成,每人制作一份。對(duì)于“技巧交流型”小報(bào),采用自薦加推薦的方式,由擅長(zhǎng)該部分學(xué)習(xí)的學(xué)生單人制作。對(duì)于另外兩種類型的小報(bào),將2~3人分成一個(gè)小組,每組制作一份,確保小報(bào)的質(zhì)量,使內(nèi)容更加豐富、具體。
在制作過(guò)程中,對(duì)于知識(shí)性的問(wèn)題,比如“化學(xué)反應(yīng)速率”中的反應(yīng)勢(shì)壘、阿侖尼烏斯常數(shù)等一些超越高中A段教學(xué)要求的化學(xué)知識(shí),給學(xué)生必要的指導(dǎo),并提供可供學(xué)習(xí)和參考的資料。對(duì)于學(xué)生提交的小報(bào),會(huì)給出修改意見供參考。
2.5 應(yīng)用與展示
為學(xué)生設(shè)置了一個(gè)專門放置化學(xué)小報(bào)的云盤,并按照班級(jí)和知識(shí)章節(jié)進(jìn)行分類,學(xué)生完成小報(bào)后上傳至云盤,學(xué)生可以隨時(shí)下載,資源共享。通過(guò)觀摩同學(xué)的海報(bào),進(jìn)行思想、方法的交流與碰撞,又是一個(gè)新的學(xué)習(xí)過(guò)程。
對(duì)于學(xué)生課前制作的小報(bào),筆者會(huì)選擇與教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)設(shè)計(jì)相吻合的部分應(yīng)用于課堂教學(xué)。對(duì)于課后制作的小報(bào),收集整理后向?qū)W生推薦一些版面設(shè)計(jì)整潔美觀,內(nèi)容充實(shí),知識(shí)落實(shí)到位或有自己獨(dú)特想法的小報(bào)。同樣,這是一個(gè)教學(xué)相長(zhǎng)的過(guò)程,學(xué)生的小報(bào)也會(huì)讓教師重新思考、改進(jìn)自己的教學(xué)設(shè)計(jì)。
此外,在教學(xué)工作中,還充分發(fā)揮《化學(xué)小報(bào)》的評(píng)價(jià)功能。針對(duì)“知識(shí)小結(jié)型”小報(bào)中那些需要強(qiáng)化理解的知識(shí)難點(diǎn),綜合考慮美觀度、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的完整性、知識(shí)的理解程度等方面評(píng)定分?jǐn)?shù),并計(jì)入平時(shí)成績(jī)。事實(shí)表明,能夠制作出高水平的小報(bào),也是以深刻理解化學(xué)知識(shí)為前提的。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與制作的熱情,在學(xué)期結(jié)束時(shí),還會(huì)組織學(xué)生對(duì)本學(xué)期的小報(bào)進(jìn)行評(píng)選,選出十佳小報(bào)。
3 總結(jié)與展望
引入《化學(xué)小報(bào)》至今已有兩年,學(xué)生制作了上文中提到的各類小報(bào),內(nèi)容豐富,圖文并茂,知識(shí)與技能得到了全方位的鍛煉。《化學(xué)小報(bào)》在達(dá)成三維目標(biāo)方面,有效拓展了教學(xué)的時(shí)間和空間;提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力;制作小報(bào)過(guò)程中理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生更加熱愛化學(xué)課堂;有助于提升學(xué)生的審美能力。通過(guò)學(xué)生訪談還了解到,學(xué)生非常喜愛化學(xué)小報(bào)這種輔助教學(xué)模式,認(rèn)為小報(bào)是一種集知識(shí)性、趣味性及創(chuàng)新性為一體的學(xué)習(xí)模式。雖然小報(bào)制作需要時(shí)間,但制作階段同時(shí)也是理清知識(shí)脈絡(luò)、拓展知識(shí)面的過(guò)程,對(duì)于提高化學(xué)學(xué)習(xí)興趣作用很大。
為了進(jìn)一步提升《化學(xué)小報(bào)》的育人效果,在今后的工作中,將研究小報(bào)布置時(shí)間、小報(bào)主題制定與提升教學(xué)效果之間的關(guān)系,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生在小報(bào)選題、版面安排及內(nèi)容設(shè)計(jì)等方面的指導(dǎo),完善小報(bào)的自我評(píng)價(jià)、集體評(píng)價(jià)和專家評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)機(jī)制,探索小報(bào)的交流、保存和利用方式,不斷積累小報(bào)的制作及利用經(jīng)驗(yàn),以期更好地實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)教學(xué)三維目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉金庫(kù),王書玉,盧怡,張敏.高中課改后工科基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)面臨的困惑及應(yīng)對(duì)[J].大學(xué)化學(xué),2012,27(4):14~16,19.
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì);智慧;文本解讀
文章編號(hào):1005C6629(2017)3C0012C05 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1 問(wèn)題提出
化學(xué)課堂教學(xué)中很多遺憾或者缺失的出現(xiàn),源于教師對(duì)知識(shí)本體缺少科學(xué)理性的解讀,對(duì)文本缺少深層理解。而許多成功的教學(xué)實(shí)例,都是因?yàn)榻處煂?duì)學(xué)科內(nèi)容有著深入、獨(dú)到的解讀,對(duì)學(xué)科的知識(shí)發(fā)展有著深入的理解,對(duì)學(xué)科知識(shí)如何轉(zhuǎn)化為學(xué)生的認(rèn)知有著恰當(dāng)?shù)陌盐眨瑢?duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成有著深層次追問(wèn)。化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)不僅是掌握知識(shí),更應(yīng)指向科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的形成,指向有條理的懷疑品質(zhì)的形成,指向有價(jià)值的批判意識(shí)的形成,因此,化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要任務(wù)是形成“科學(xué)之精神和獨(dú)立之思想”,即追求邏輯的自洽和尋求可重復(fù)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。所以,有必要對(duì)化學(xué)教師備課中智慧的文本解讀進(jìn)行探討。
2 文本解讀的問(wèn)題
大量案例表明,化學(xué)教師備課中的文本解讀存在著如下四種主要問(wèn)題。
(1)原點(diǎn)意識(shí)缺乏。很多教師不是先閱讀教材文本,不是先查閱各種版本教材的不同建構(gòu),不是先閱讀課標(biāo),而是先閱讀各種參考資料,先下載大量的PPT課件,然后再進(jìn)行整合、拼湊。這樣做導(dǎo)致兩個(gè)后果:一是教者的主體邏輯思路被“綁架”,因?yàn)椴杉姸鄡?yōu)秀觀點(diǎn)導(dǎo)致教學(xué)主線混雜;二是新鮮的情境素材眾多,難以割舍,最終進(jìn)行疊加。比如:關(guān)于“鋁的冶煉”的教學(xué),有化學(xué)史線路、制備線路、應(yīng)用線路等,加之情境素材豐富,若不進(jìn)行取舍,教者就很難突出重點(diǎn)。
(2)自我建構(gòu)缺失。備課時(shí)由于大量地閱讀包括教學(xué)參考書在內(nèi)的相關(guān)資料,各種結(jié)論、各種優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)、各種經(jīng)典素材充塞自己的頭腦,卻沒有自己的體驗(yàn),更沒有形成自己的獨(dú)立的認(rèn)識(shí)和見解。如關(guān)于“Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化”的教學(xué),教師往往處理成Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+和實(shí)際應(yīng)用等,自我建構(gòu)主線的意識(shí)欠缺,生硬割裂知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。事實(shí)上,只要存在Fe2+,一般都存在Fe3+,因而,分版塊處理的方式就不符合實(shí)際情況。因而,F(xiàn)e2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化教學(xué)可解讀為:“控制轉(zhuǎn)化”、“轉(zhuǎn)化應(yīng)用”等教學(xué)線路,教者智慧地選擇其中之一或者整合兩種教學(xué)思路的方式。“控制轉(zhuǎn)化”就是沿著“亞鐵鹽和治療貧血的試劑”的保存這條線路,因而設(shè)計(jì)出:檢測(cè)是否變質(zhì)、變質(zhì)程度(定量)、怎樣防止變質(zhì)、如果變質(zhì)怎樣轉(zhuǎn)化等過(guò)程。“轉(zhuǎn)化應(yīng)用”就是Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用(高錳酸鉀滴定)、工業(yè)應(yīng)用(重鉻酸根離子除去),F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用(配制亞鐵鹽溶液)、工業(yè)應(yīng)用(印刷電路板工業(yè))等。
(3)理性質(zhì)疑缺少。由于熱衷于尋找所謂新的教學(xué)方法,尋找新的教學(xué)媒體,尋找“爭(zhēng)奇斗艷”的教學(xué)情境,尋找“令人目眩”的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,時(shí)間花在資料搜集上的多,花在教學(xué)形式上的多,花在設(shè)計(jì)練習(xí)上的多,而花在理性質(zhì)疑上的少,教師缺少有條理的質(zhì)疑和有價(jià)值的批判,課堂教學(xué)中問(wèn)題設(shè)計(jì)少,即使有問(wèn)題,也是讓學(xué)生成為“應(yīng)聲蟲”居多。
(4)價(jià)值引領(lǐng)缺位。一旦形成了對(duì)教材文本的固化認(rèn)識(shí),就很難改變,不僅不能超越自己,對(duì)其他不同的觀點(diǎn)也常常排斥。遇到有新的說(shuō)法,都不愿接受。有的教師滿足于對(duì)教材知識(shí)內(nèi)容有技巧的傳授,有的教師陶醉于對(duì)解題規(guī)律的精巧歸納,有的教師迷戀高效率的達(dá)成,對(duì)任何教材內(nèi)容都采取“大卸八塊”的做法,極少思考引領(lǐng)學(xué)生“為何學(xué)”、“何學(xué)之”、“學(xué)何為”。有鑒于此,筆者從以下幾個(gè)方面探討文本的智慧解讀。
3 智慧的文本解讀的要素
智慧的文本解讀要處理好三個(gè)要素:一是為何學(xué),即為什么要學(xué)習(xí)此內(nèi)容,知識(shí)本體價(jià)值何在,這個(gè)內(nèi)容學(xué)習(xí)后應(yīng)使學(xué)生形成怎樣的價(jià)值觀。在化學(xué)教學(xué)中,很多看似“無(wú)價(jià)值”的課題,其實(shí)蘊(yùn)含著價(jià)值觀層面的內(nèi)容。如:初中化學(xué)“保護(hù)水資源”,很多教師在處理這節(jié)課的時(shí)候,常常采用的是讀讀、議議、背背、練練,對(duì)文本解讀限于淺層表述,僅限于應(yīng)付考試,沒有上升到“為什么要保護(hù)”、“怎么保護(hù)”、“如此易得的水,為什么是資源”,正是缺少“邏輯推演和思辨”,教師和學(xué)生并未建立起“水資源的寶貴”意識(shí)。“保護(hù)水資源”這節(jié)課可以進(jìn)行如下“思辨式”設(shè)計(jì),一是地球是“水球”,為什么還說(shuō)“缺水”,總結(jié)出結(jié)構(gòu)性缺水和可利用淡水的稀缺;二是怎么解決缺水呢?可從節(jié)約(滴灌技術(shù)等)、儲(chǔ)存(水窖、水庫(kù)等)、循環(huán)(中水、海水淡化等)等手段解決缺水;三是水能夠循環(huán)利用,為什么還要節(jié)水呢?水在生物體內(nèi)的循環(huán)、自然界中的循環(huán)等都說(shuō)明水“取之不竭、用之不盡”,是否值得“保護(hù)和珍惜”呢?引發(fā)學(xué)生思考廢水處理對(duì)能源的消耗,被污染的水要能夠再次變成可使用的水資源,需要耗費(fèi)大量的能量,這種能量的消耗又必須從自然界索取,這樣形成“惡性循環(huán)”,假想地球上的水資源全部被污染了,地球生命生存的每一滴水都要通過(guò)消耗大量能源才能獲得,那將是多么恐怖的事情?
二是何學(xué)之,即采用怎樣的方法學(xué)習(xí)。德國(guó)哲學(xué)家維特根斯坦說(shuō)過(guò):一個(gè)優(yōu)秀的建筑師和一個(gè)蹩腳的建筑師的區(qū)別在于,蹩腳的建筑師屈從于每一種誘惑,而優(yōu)秀的建筑師則予以抵制。如果將建筑師換成教師,同樣切中要害。我們更多地屈從于某種誘惑,這種誘惑無(wú)非是顯性的“功利、高效”等要素。教師選擇教法,跟教師自身的教學(xué)理念有很大關(guān)系,更多教師在選擇教法時(shí)被非學(xué)科的東西左右,如“如何在短時(shí)間掌握”“如何在短時(shí)間內(nèi)高效達(dá)成”“如何取得較好的應(yīng)試成果”。在教學(xué)中怎樣組織好“學(xué)”是關(guān)鍵,組織好“學(xué)”的抓手是邏輯線路,即著重處理好知識(shí)主線、問(wèn)題引線、活動(dòng)穿線、認(rèn)知接線。如在初中化學(xué)“水的凈化”教學(xué)設(shè)計(jì)中,內(nèi)容組織的宏觀邏輯體系可安排為:解決生存用水的方法(沉降、過(guò)濾)、有色有異味的天然水轉(zhuǎn)化為飲用水(吸附)、硬度較大水的轉(zhuǎn)化(軟化)、海水轉(zhuǎn)化為飲用水(蒸餾等)、大規(guī)模飲用水的解決(自來(lái)水生產(chǎn));問(wèn)題線設(shè)計(jì)為:貝爾(野外求生)采用布包過(guò)濾獲得飲用水、貝爾利用燒灼樹枝獲得木炭制作過(guò)濾裝置(吸附)、貝爾在荒島上如何利用海水制得淡水;活幼櫓的邏輯線路設(shè)計(jì)為:過(guò)濾裝置的設(shè)計(jì)及操作、水凈化器的制作、軟硬水的鑒別、自來(lái)水廠水處理的流程討論。
三是學(xué)何為,即學(xué)習(xí)了相關(guān)內(nèi)容和技能后的作用以及價(jià)值。這個(gè)環(huán)節(jié)往往被忽視,維特根斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):不停地問(wèn)“為什么”的人,就像站在一幢建筑物前讀導(dǎo)游手冊(cè)的游客一樣,忙于閱讀這個(gè)房子的建造歷史,以至于妨礙了他們看見這幢建筑物。過(guò)于注重細(xì)節(jié)的考量,而忽視了整體的把握,這是教學(xué)設(shè)計(jì)另一類遺憾。以“水的凈化”為例,如果僅限于凈化方法的學(xué)習(xí),不是關(guān)鍵,而應(yīng)該上升到對(duì)凈化方法的合理選擇、凈化方法的深層思考。例如,不同要求的水,所采用的凈化方法是不一樣的,電子級(jí)的水,凈度要達(dá)到99.9999%甚至更高要求;不同地區(qū)的水源,所采用的凈化方法也是不一樣的,等等。再者,水的凈化,是人們處理物質(zhì)的手段,要從降低能耗的高度思考問(wèn)題,要從產(chǎn)品的最終應(yīng)用方向去思考問(wèn)題。
4 文本解讀的三個(gè)階段
著名語(yǔ)文特級(jí)教師黃厚江老師說(shuō):語(yǔ)文教師的文本閱讀需要經(jīng)歷三個(gè)階段。每個(gè)階段都有其存在價(jià)值和意義,缺失其中任一環(huán)節(jié)都會(huì)導(dǎo)致對(duì)文本的曲解、偏解,甚至誤解[1]。同樣,在化學(xué)教學(xué)中,文本的解讀也需要經(jīng)歷三個(gè)階段。
4.1 第一階段:陌生解讀
在全新的解讀中感受文本,形成新鮮的體驗(yàn),獲得對(duì)文本的直接認(rèn)識(shí),積累教學(xué)的“本我”資源。陌生化,本是西方文藝?yán)碚摰囊粋€(gè)概念,現(xiàn)在常常被借用來(lái)表達(dá)閱讀的一種狀態(tài)。陌生解讀就是把解讀對(duì)象(哪怕是教過(guò)多次)當(dāng)作全新的文本對(duì)待,把曾經(jīng)有過(guò)的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)擱置起來(lái),使主體和對(duì)象之間形成一種距離,用新鮮的觸覺感受文本。
一是指不帶任何現(xiàn)成的結(jié)論進(jìn)行解讀。例如:在執(zhí)教初中化學(xué)“構(gòu)成物質(zhì)的微粒”這節(jié)課時(shí),教師在處理過(guò)程中,基本沿襲了“三特點(diǎn)”處理法,即:微粒具有“小(很小)、動(dòng)(運(yùn)動(dòng))、隙(有間隙)”的特點(diǎn),因而,在教學(xué)設(shè)計(jì)中,將這三個(gè)方面分為三個(gè)獨(dú)立板塊進(jìn)行探究設(shè)計(jì),這種割裂式處理,導(dǎo)致對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行某一個(gè)性質(zhì)的解讀。“高錳酸鉀溶解于水”的實(shí)驗(yàn),僅解讀為微粒很小;兩個(gè)小燒杯中存放濃氨水和酚酞,再倒扣一只大燒杯罩住兩個(gè)小燒杯,酚酞變紅,僅解讀為微粒運(yùn)動(dòng);無(wú)水乙醇與水混合體積變小、壓縮注射器中的空氣,僅解讀為有間隙。其實(shí),高錳酸鉀溶于水,微粒(離子)小、運(yùn)動(dòng)特征、間隙等都能夠通過(guò)現(xiàn)象證據(jù)進(jìn)行合理的推理。高錳酸鉀微粒的運(yùn)動(dòng)證據(jù):開始時(shí),高錳酸鉀固體周圍變紫紅色,過(guò)一會(huì)兒,燒杯內(nèi)的水都變紫紅,這不是說(shuō)明微粒在運(yùn)動(dòng)嗎?這難道不能說(shuō)明水分子也在運(yùn)動(dòng)嗎?高錳酸鉀微粒有間隙的證據(jù):高錳酸鉀固體消失,紫紅色溶液形成,很明顯,固體的體積很小,溶液的體積要大得多,說(shuō)明了高錳酸鉀微粒之間有間隙,才能夠讓水分子與高錳酸鉀的微粒融為一體,從另一角度看,水分子之間也應(yīng)該有間隙,才會(huì)給高錳酸鉀溶解提供了可能。由此看來(lái),教師不帶任何結(jié)論進(jìn)行思辨性解讀,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)的推理和有價(jià)值的質(zhì)疑是有益的。
二是不帶任何現(xiàn)成框架進(jìn)行文本解讀。教師在處理元素化合物教學(xué)內(nèi)容時(shí),常常希望通過(guò)簡(jiǎn)約、易記的方式讓學(xué)生獲得對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的整體認(rèn)知。殊不知,這種帶有現(xiàn)成框架的處理方式,使得學(xué)生的分析觀察品質(zhì)和自我表達(dá)受到約束。如在“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”教學(xué)中,很多教師喜歡將金屬鈉與水的反應(yīng)總結(jié)為“浮熔游響紅”,諧音是“芙蓉又想紅”。這種處理看似簡(jiǎn)潔高效,讓學(xué)生短時(shí)間內(nèi)掌握了金屬鈉與水反應(yīng)的典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但是,這種解讀具有人文味,缺失科學(xué)味;具有易記憶的特點(diǎn),缺失對(duì)物質(zhì)整體性質(zhì)的描述和感知,更可能缺失實(shí)驗(yàn)中典型細(xì)節(jié)的理解。金屬鈉在水中的反應(yīng),有學(xué)生經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察,作了如下的描述:金屬鈉在水面熔成一個(gè)光亮的小球,并四處游動(dòng),發(fā)出咝咝的聲響,所到之處,劃下一道道紅色的軌跡,時(shí)而伴有少許煙霧,在最后時(shí)刻,還能看到黃色火光,有時(shí)還能聽到爆鳴之聲。這樣的解讀與5個(gè)字對(duì)比,哪一個(gè)更有思維張力?實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng),要從細(xì)節(jié)開始,要從觀察品質(zhì)開始,要從打破現(xiàn)成框架開始。
三是以學(xué)生的視角而不是以教師的視角進(jìn)行解讀。教師視角的解讀,本身有知識(shí)積淀、知識(shí)遷移和既有經(jīng)驗(yàn)等諸多因素,這些對(duì)于學(xué)習(xí)多個(gè)學(xué)科的學(xué)生來(lái)講,有些問(wèn)題的理解是非常困難的,因此,站在學(xué)生的認(rèn)知水平的角度進(jìn)行解讀,是教師的基本功,這種“換位”有時(shí)就是教學(xué)智慧。如在“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中,若不站在學(xué)生視角,追求“一步到位”,將氧化劑和還原劑辨識(shí)、單雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移、氧化還原規(guī)律、配平與計(jì)算、信息型氧化還原反應(yīng)書寫等“一鍋煮”,必將使學(xué)生陷入無(wú)法接受的境地,到頭來(lái),吃力不討好,更傷害了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,甚至對(duì)化學(xué)產(chǎn)生恐懼。研究表明,高中生學(xué)習(xí)化學(xué)的三個(gè)分化點(diǎn):一是物質(zhì)的量及計(jì)算的學(xué)習(xí),二是離子反應(yīng)的學(xué)習(xí),三是氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)。有經(jīng)驗(yàn)的教師常常將氧化還原反應(yīng)處理成三個(gè)發(fā)展階段:一定數(shù)量的氧化還原反應(yīng)積累后(一般在學(xué)習(xí)了堿金屬后),氧化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的辨識(shí)階段;較復(fù)雜氧化還原反應(yīng)積累后(一般在鐵銅、鹵族、氧族、氮族等非金屬元素及其化合物后),氧化性、還原性強(qiáng)弱辨識(shí),并利用強(qiáng)弱序推測(cè)氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生,進(jìn)而認(rèn)識(shí)氧化還原的內(nèi)在規(guī)律;化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)后,認(rèn)識(shí)到氧化還原反應(yīng)中蘊(yùn)含的能量轉(zhuǎn)換,認(rèn)識(shí)到氧化還原的兩個(gè)半反應(yīng)“拆分”的價(jià)值,從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)發(fā)生時(shí),“電子轉(zhuǎn)移”被合理利用的價(jià)值,認(rèn)識(shí)到利用電能實(shí)現(xiàn)一些“非自發(fā)”氧化還原反應(yīng)的價(jià)值,從而理解工業(yè)上制備較活潑的金屬、獲得氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。
4.2 第二階段:立體解讀
立體解讀,就是從不同維度、不同層面觀照文本,獲得對(duì)文本的全息解讀,處理好文本閱讀中多重意義之間的辯證關(guān)系。
在化學(xué)文本的解讀中,一般應(yīng)從三個(gè)維度進(jìn)行思考。一是知識(shí)內(nèi)容的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)發(fā)展,即人類的認(rèn)知順序。一般說(shuō)來(lái),就是化學(xué)史角度。如對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)、金屬鋁獲取的認(rèn)識(shí)、元素周期表的完善等。二是學(xué)生認(rèn)知的序,即學(xué)生已經(jīng)有怎樣的認(rèn)識(shí)水平,可能有怎樣的模糊認(rèn)識(shí),現(xiàn)階段發(fā)展怎樣的認(rèn)識(shí),未來(lái)發(fā)展應(yīng)該奠定怎樣的基礎(chǔ)等。三是知識(shí)本體結(jié)構(gòu)化的序。
重視課堂的邏輯結(jié)構(gòu),一般用到兩種思維方式。一種是比思維,這是一種橫向的遷移思維。美國(guó)學(xué)者約翰?波拉克(John Pollack)在《創(chuàng)新的本能》一書中說(shuō):人類的進(jìn)步總是由類比本能激發(fā)的,研究表明,重大突破的發(fā)現(xiàn)者一般都是通過(guò)類比,瞥見可能發(fā)生的情況,追求下一步創(chuàng)新[2]。最有說(shuō)服力的類比有5條標(biāo)準(zhǔn),其中第一條就是“用熟悉的事物解釋不熟悉的事物”。在學(xué)習(xí)金屬鈉時(shí),學(xué)生自然聯(lián)想到金屬鎂、金屬鐵,因而,作出與氧氣、酸溶液等反應(yīng)的類比;在學(xué)氧化硫時(shí),類比二氧化碳;在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時(shí),類比到生態(tài)系統(tǒng)平衡(破壞、再平衡),社會(huì)學(xué)平衡(人類社會(huì)的發(fā)展、變革),心理學(xué)平衡,電磁學(xué)(楞次定律);在學(xué)習(xí)元素周期律時(shí),類比自然界的季節(jié)變化等。另一種是推演思維,即演繹、歸納和批判的思維方式。在學(xué)習(xí)“離子反應(yīng)”時(shí),常常采用這個(gè)邏輯建構(gòu)方式。教者可提出“為什么試劑不同,現(xiàn)象卻很一致”,Na2SO4溶液[K2SO4、(NH4)2SO4等]與BaCl2溶液[Ba(NO3)2、Ba(OH)2等]進(jìn)行的9種組合,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如此一致,讓學(xué)生產(chǎn)生本質(zhì)是什么的聯(lián)想,這是一種歸納思維的運(yùn)用;對(duì)于“H++OH-=H2O”這樣的一個(gè)離子反應(yīng),你可能找到的試劑組合,這是采用演繹思維的方式;“對(duì)于H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液的反應(yīng),能否用H++OH-=H2O表示”,像這樣的例子,就是一種批判性思維的引入。
4.3 第三階段:智慧解讀
智慧解讀,即借助個(gè)性化的解讀方式,獲得對(duì)文本新穎、獨(dú)特的理解,為高品位、高質(zhì)量的教學(xué)提供可能。所謂智慧解讀,并不是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)術(shù)語(yǔ),而是一種文學(xué)性、形象化的表達(dá),是指在解讀中不能簡(jiǎn)單地接受他人的解讀結(jié)論,不停留于自己以前的解讀,不依循通常的解讀途徑,而能夠從新的角度、新的途徑,個(gè)性化地解讀文本。當(dāng)然,這種解讀的新穎、獨(dú)特和個(gè)性化也只是相對(duì)的。
首先,在解讀文本時(shí)要有新視角,從而獲得對(duì)文本內(nèi)涵的新理解。在“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)中,很多教師在研究有氣體參加和生成的反應(yīng)中,總是喜歡關(guān)注“如何形成密閉體系”,來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和設(shè)計(jì),對(duì)質(zhì)量守恒定律的研究手段和最終認(rèn)同缺少學(xué)理的理解。質(zhì)量守恒定律的文本解讀,應(yīng)該要解決三個(gè)問(wèn)題:一是研究化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量變化,應(yīng)該選擇哪些反應(yīng)研究,采用的是“數(shù)學(xué)歸納法”的思想,也是人類研究自然界規(guī)律的常規(guī)思路;二是選擇了某個(gè)反應(yīng)以后,必須考慮體系問(wèn)題,因?yàn)槿绻冢仨毧紤]外界空氣對(duì)這個(gè)反應(yīng)是否有影響,引導(dǎo)學(xué)生建立起化學(xué)反應(yīng)研究體系的重要性,為今后能量變化研究埋下伏筆;三是要引導(dǎo)學(xué)生分析需要哪些數(shù)據(jù)進(jìn)行推理舉證,這是質(zhì)量守恒定律的核心意義:定量測(cè)定的價(jià)值所在。17世紀(jì),定性化學(xué)蓬勃發(fā)展,定量研究直到18世紀(jì)中葉,天平這個(gè)工具應(yīng)用于科學(xué)研究,這才使得化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量變化的研究取得重大進(jìn)步,拉瓦錫也因此被稱之為“定量化學(xué)之父”。質(zhì)量守恒定律的文本解讀,一般引導(dǎo)學(xué)生思考需要選擇五類反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的價(jià)值,即:只有氣體參加的反應(yīng)、只有氣體生成的反應(yīng)、無(wú)氣體參加和生成的反應(yīng)、溶液中有沉淀生成的反應(yīng)、有氣體參加且有氣體生成的反應(yīng)等,這才是完全角度的“數(shù)學(xué)歸納法”思想,如果能夠得到反應(yīng)前后質(zhì)量不變的結(jié)論,就可以推導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒。
其次,要善于發(fā)現(xiàn)文本的新問(wèn)題。對(duì)于波義耳加熱金屬的實(shí)驗(yàn),教材中為強(qiáng)調(diào)對(duì)比,將波義耳和拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)用簡(jiǎn)圖[3](如圖1)進(jìn)行對(duì)比,突出“震撼效果”。資料顯示,波義耳并不是做了汞的加熱實(shí)驗(yàn),汞在敞口容器中加熱也是不可取的,大量的汞蒸發(fā),最終得到“汞灰”的質(zhì)量比汞質(zhì)量大的可能性也不大。波義耳反對(duì)法國(guó)人讓?萊(Jean Rey,1575~1645)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,讓?萊認(rèn)為:金屬加熱質(zhì)量增加,增重源自“空氣吸收原理”。波義耳于1673年發(fā)表《使火與火焰固定并且可稱的新實(shí)驗(yàn)》(New Experiments to Make Fire and Flame Stable and Ponderable)及《玻璃的透隙對(duì)于火焰可稱量部分的發(fā)現(xiàn)》(A Discovery of the Perviousness of Glass to the Ponderable Parts Flame)2篇論文[4]。波義耳在敞口玻璃器皿中煅燒的金屬選擇了銅、錫等,為防止氣體膨脹導(dǎo)致器皿爆裂,他在器皿口未加封閉之前加熱片刻,待盡可能多的空氣被趕出以后,再封口加熱。在“燃素說(shuō)”的理論背景下,波義耳認(rèn)為金屬焙燒增重是由于燃燒時(shí)產(chǎn)生的“火粒子”(或火素)穿過(guò)玻璃后被金屬吸收所致[5]。波義耳的結(jié)論是錯(cuò)誤的,但是不應(yīng)該因這個(gè)結(jié)論而“小看波義耳”,在那個(gè)時(shí)代背景下,提出這個(gè)結(jié)論是一種必然,因此,波義耳是被“誤讀”的,他與質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)絕不是“失之交臂”的簡(jiǎn)單問(wèn)題,而是理論框架突破和實(shí)驗(yàn)手段的雙重問(wèn)題。這種誤讀,導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)波義耳對(duì)化學(xué)學(xué)科重大貢獻(xiàn)的錯(cuò)誤理解,甚至誤解為波義耳的貢獻(xiàn)要遠(yuǎn)比拉瓦錫和道爾頓小得多,其實(shí),這三位都是化學(xué)史上“教父級(jí)”的人物。
最后,要善于發(fā)現(xiàn)文本的新意義。每一個(gè)科學(xué)定律的發(fā)現(xiàn),都是在很多科學(xué)家、很多次的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中取得進(jìn)步,最后能夠突破或者發(fā)現(xiàn)這個(gè)定律,往往需要運(yùn)氣、敏銳和頓悟。在質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)的100年歷史中,從1673年波義耳的金屬加熱實(shí)驗(yàn),到1756年的羅蒙諾索夫的鉛屑、銅屑和鐵屑等混合金屬加熱實(shí)驗(yàn),以及拉瓦錫在1772~1777的5年間,多次若干實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證,直到1789年才以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎霭l(fā)表。后來(lái),1908年德國(guó)化學(xué)家朗道爾特(Landolt)及1912年英國(guó)化學(xué)家曼萊(Manley)做了精確度極高的實(shí)驗(yàn),所用的容器和反應(yīng)物質(zhì)量為1000g左右,反應(yīng)前后質(zhì)量之差小于0.0001g,質(zhì)量的變化小于千萬(wàn)分之一,此時(shí)人們才基本上認(rèn)同這個(gè)定律。從這個(gè)意義上看,質(zhì)量守恒定律的教學(xué)中,應(yīng)保持發(fā)現(xiàn)的眼光,挖掘新的意義,這個(gè)意義就在于:科學(xué)定律的發(fā)現(xiàn),不是一次實(shí)驗(yàn)就能舉證,即使有證據(jù),在推理過(guò)程中也必須經(jīng)歷來(lái)自權(quán)威、世俗以及學(xué)術(shù)的挑戰(zhàn),這也S就是知識(shí)本體的價(jià)值之所在。
文本解讀需要積淀和智慧,文本解讀需要發(fā)現(xiàn)的眼睛、專業(yè)的視角和前瞻的眼界。作為化學(xué)教師,每一次的文本解讀都要有“脫胎換骨”的勇氣、審慎明辨的思考、換位和高位的視域。唯如此,文本智慧解讀了,課堂教學(xué)就活了。
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級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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