中学化学教学设计中连续性问题情境的类型研究

钱吉

摘要:在中学化学教学过程中,化学教师要充分给予学生自主性,给学生提供充足的思考空间,根据学生的特点设计有层次性和针对性的教学过程。基于此,文章分析了设计连续性问题情境的策略,以期提高中学化学课堂教学效率。

关键词:中学化学  连续性问题情境  类型

连续性问题情境有多种设计方案,一般的方案都是贴合教材的教学内容,教学内容大概分为元素教学和概念教学,教师需要按照课本的学习内容和逻辑关系,设计一个可以引入教学内容的方案。

一、连续性问题情境类型阐述

由于化学学科的自身特点,化学课堂上的连续性问题情境一般可以归纳为两种:一种为化学知识逻辑,另一种为科学探究逻辑。

(一)化学知识逻辑

化学知识逻辑是问题情境设计中较为常用的一种,可以表现为对某一知识的规律性认知,也可以表现为概念原理的逻辑性走向。在某一知识规律性认知的教学中,其逻辑关系一般是因果关系。如“元素教学”,其基本的教学思路为“物质的组成——结构——性质——用途”。而概念原理的逻辑性走向的逻辑关系一般是递进关系,其教学思路表现为“感知概念——形成概念——理解概念——应用概念”。如表1所示。

表1  化学知识逻辑表案例

(二)科学探究逻辑

科学探究逻辑可以表示为某一个知识的科学探究过程,教学思路通常表现为“提出问题——猜想假设——制订计划——科学实验——结果搜集——结论分析——归纳总结——反思教学”。

例如,在教学“质量守恒定理”时,教师可以创设科学探究逻辑的问题情境。首先,教师提出问题:“‘蜡炬成灰泪始干’,蜡烛燃烧殆尽后,物质是否真的消失了?蜡烛燃烧前后的质量是否真的发生了变化?”然后,教师引导学生根据课本内容,提出自己的猜想。接下来,教师根据现有的实验器材、仪器制订计划,让学生探究蜡烛燃烧前后质量是否真的发生变化(可将持有相同猜测想法的学生分为一组)。学生进行科学实验,相互合作,动手实践,探究得出结果。教师搜集各小组的实验结果,并结合各小组的实验结果对“蜡烛燃烧前后质量是否一致”这个问题进行归纳、总结。最后,教师反思实验的每个步骤,找出存在不足的地方。

二、连续性问题情境实施步骤

只有科學、连贯的问题情境创设,才能构建高效的中学化学课堂。因此,在设计教学方案时,教师应合理拆分教学环节,并在此基础上创设连续性问题情境。

(一)引入教学问题,激发学生的学习兴趣

课前导入是课堂教学的重要环节,教师利用问题导入教学内容,可以激发学生的兴趣。在导入环节,教师应用生动鲜活的语言引入问题和知识点,能集中学生的注意力,调动学生的学习积极性。实验和科学虽然是严谨的,但教学课堂不应该是沉闷的,教师应该营造生动活泼的教学氛围。

以“性质活泼的氧气”的教学过程为例。首先,在导入课堂问题时,教师可以利用一则高海拔地区救援的材料引入本小节的知识点,并向学生提问:“如果你是登山运动员,将如何自救?如果你是消防队员,将采取什么措施营救被困人员?”学生根据已学习的知识和生活经验踊跃发言。接着,教师应引导学生带着这些问题深入课堂学习,了解氧气的概念和基本性质,如氧气是无色无味且密度大于空气的气体,不易溶于水等。然后,教师向学生提出拓展性问题:“氧气和空气中的多种气体都可以产生化学反应,那么反应的产物是什么?”教师可以用一个小实验,把学生的思维引入正轨。

比如,教师可以演示以下两个小实验:第一,“木炭的燃烧”实验。在空气中点燃夹在坩埚中的木炭,再将正在燃烧的木炭放入燃烧匙,然后缓慢伸入集满氧气的集气瓶。第二,“蜡烛的燃烧”实验。在空气中点燃固定在燃烧匙中的蜡烛,将燃着的蜡烛缓慢伸入集满氧气的集气瓶。学生通过观察实验现象,记录实验数据,可以知道C+O2—点燃—CO2,石蜡+氧气—点燃—二氧化碳+水。通过这样的引导,可以让学生有更浓厚的学习兴趣,提升了教学质量和教学效率。

(二)巧设化学实验,提升学生探究能力

中学化学课程或多或少会有一些小实验,一方面,实验可以形象地解析知识点;另一方面,实验可以培养学生的动手能力。实验是化学教学的基础,也是化学教学的重点,所以在讲解课本知识之外,教师要充分发挥实验教学的作用,提高学生的逻辑思维和实际操作能力。

需要注意的是,在化学实验过程中,教师一定要规范操作,因为不同的元素在不同的条件下会产生不同的现象,一旦操作失误,实验结果就会不准确,甚至可能造成安全事故。因此,教师一定要提前设计好实验方案,尽量规避风险。不仅如此,在做实验的时候,教师要正确指引学生,用最准确的化学语言阐述实验过程和概念结果。另外,在设置问题情境时,教师可以通过一些不太常见的问题,或者一些有争议的问题引发学生思考。这样一来,教师不仅可以在一定程度上提高学生的思考能力,还可以激发学生的探究兴趣,培养学生的创新能力。

例如,在教学“常见的酸和碱”时,教师首先利用生活画面导入课题:“醋里面有醋酸,电池里有硫酸,人的身体里也有胃酸。那么,生活中还有哪些东西是含酸的呢?”当学生列举出生活中常见的酸后,教师可以引导学生思考酸和碱的分类。然后,教师可以引导学生讨论:“在生活中,盐和酸、盐和碱、酸和碱都可以产生化学反应,这些反应有什么区别和联系呢?”在教师提出问题后,学生可以尝试用实验的方式解决问题。

教师要先带领学生了解、掌握实验的基本规则,并明确实验要求,然后简单地解析和演示实验步骤,让学生自主完成实验流程,探讨实验结果。接着,教师可以结合生活实践,让学生探讨酸、碱、盐的问题。如生活中,化学知识无处不在,如酸与金属的置换反应,氢氧化钠溶液和硫酸铜的反应,常见的药品包装说明等。教师应详细讲解这些理论知识,让学生了解具体的化学元素有哪些,通过化学反应可以产生什么新的物质。

教师可以带领学生用硝酸和铜完成金属和酸的反应实验,并在做实验的过程中,让学生分析实验中的不足之处。如没有明确发现生成了一氧化氮气体;没有利用集气瓶,导致二氧化氮气体被直接排放到空气中等。以此引导学生深入思考,并发现问题,以便设计最佳的实验方案,提升学生的动手实践能力。

(三)新旧知识穿插,引导学生形成系统思维

化学知识晦涩难懂且十分抽象,具有一定的学习难度。然而,旧知是思维的基础,思维则是通向新知的桥梁。教师应合理利用旧知引导学生探究新知,有效降低学生学习化学知识的难度。因此,在创设连续性问题情境时,教师要注意将新知和旧知相互穿插,把零碎的知识点串联成一条线,提高学生的学习效率。

例如,在复习“构成物质的化学元素”时,教师可以先向学生提问:“你们都知道,世界是由物质组成的。那么,从化学的角度来看,物质又是由什么构成的呢?”提出问题之后,教师可以演示氨水和酚酞的实验。实验①将20毫升的蒸馏水加入烧杯,滴入适量的酚酞溶液,得到溶液甲,再向溶液甲中滴入1至2滴浓氨水,片刻,观察现象。实验②将20毫升的蒸馏水加入烧杯,滴入适量的酚酞溶液,得到溶液甲,在另一个烧杯中加入3至5毫升的浓氨水,用一个大烧杯把这两个烧杯扣在一起,观察实验现象。在演示完实验后,教师用最简洁的语言总结旧的知识点,然后引入新的知识点:“上节课,你们学习了微粒能够构成物质,其实物质还是由元素构成的。”通过巧妙的衔接,教师可以帮助学生快速找到新知与旧知的连接点。

(四)注重社会实践,加强学生的交流合作

学习的最终目的是将课堂上所学知识运用于生活之中,教师只有把教学与现实生活相结合,才能够让学生真正地掌握知识、理解知识、运用知识。化学学习看似和生活毫无关系,其实不然,生活中的很多问题需要用化学知识来解决。如食品安全问题、药品问题、环境保护问题、矿藏问题、化工安全问题等。这些往往能够吸引学生的注意力,激发学生的学习热情。因此,在设计连续性问题情境时,教师要合理利用这些实践活动。

例如,在复习“生活中常见的酸”时,教师可以组织学生就地取材,做一些小实验,如食醋的妙用。教师应明确活动目标:第一,知识与技能。查找并总结食醋的常见作用。第二,过程与方法。通过分组讨论,查找资料和做实验,探寻食醋的其他作用。然后,教师把所有的材料摆在桌子上,如食醋、带水垢的水壶、剥开的鸡蛋壳、烧杯、玻璃皿、镊子、小刀。接着,教师让学生分享自己在生活中如何运用食醋,并提出疑问:“食醋在生活中的应用很广泛,它有助于剥鸡蛋壳、除水垢等是真的吗?”最后,教师把学生分成两个小组,一组设计去水垢的实验,另一组设计软化鸡蛋壳的实验,并交叉完成实验,以便寻找设计方案的不足,完成实验完成后,相互探讨、归纳、总结实验结果。

(五)反思課堂所学,推动思维发展

思维发展是推动学生终生学习的重要习惯。课堂是教学的主阵地,课外则是思维发展的重要场所,所以连续性问题情境创设的最后一步,便是教师引导学生反思所学的内容,在深化学生对知识的理解的同时,培养学生的多样性思维。

三、结语

创设问题情境能够让学生主动学习,也能够促进学生思维的发展,让学生体会应用知识的乐趣。因此,在教学中,教师要有宏观调控意识,改变教学方式,让学生获得全面发展。

参考文献:

[1]任宝华,王磊.中学化学教学设计中连续性问题情境的类型研究[J].化学教育,2014(8).

[2]刘欣春.化学教学中连续性问题情境类型的设计研究[J].学周刊,2018(12).

(作者单位:江苏省苏州市金阊实验中学校)

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