沈文順 成桂榮
(江蘇省寶應(yīng)縣實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué) 江蘇 寶應(yīng) 225800)
在義務(wù)教育初中化學(xué)滬教版教材中,我們?cè)谡J(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)物質(zhì)或變化的同時(shí),常常伴有“數(shù)據(jù)、含量、量大小關(guān)系”等等,這一類問題的呈現(xiàn)能引導(dǎo)學(xué)生不僅從物質(zhì)的組成去認(rèn)識(shí)物質(zhì)或變化,還能引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)的“量”的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)或變化。筆者將這一類與“量”有關(guān)的問題,統(tǒng)稱為“量問題”,結(jié)合滬教版初中教材,列表分類梳理如下。
附表 初中化學(xué)教材“量問題”統(tǒng)計(jì)表
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:化學(xué)的特征是研究物質(zhì),創(chuàng)造物質(zhì)。教材從化學(xué)生活出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生探究身邊的化學(xué)物質(zhì),增強(qiáng)物質(zhì)的感性認(rèn)識(shí),形成物質(zhì)探究的方法和觀念。下面分別從物質(zhì)的組成與變化角度,例談典型“量問題”。
(1)混合物組成中的“量問題”
教材第1章第2節(jié)中明確指出:化學(xué)研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。以身邊的物質(zhì)“空氣”為例,教材首先通過第1節(jié)“鐵的銹蝕實(shí)驗(yàn)”的學(xué)習(xí),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到空氣會(huì)與鐵作用,而使鐵生銹,結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出是空氣中的成分與鐵作用而出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。在這里,學(xué)生初次接觸“空氣”,對(duì)空氣的認(rèn)識(shí)還沒有數(shù)據(jù)意識(shí)。
在教材第1章第2節(jié)“化學(xué)研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”部分,教材有安排了“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn),通過該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)空氣的認(rèn)識(shí)又深入一步,認(rèn)識(shí)到空氣是由多種物質(zhì)組成的,而且氧氣約占空氣總體積的1/5。學(xué)習(xí)該實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)“空氣”的認(rèn)識(shí)有了數(shù)據(jù)意識(shí),使化學(xué)學(xué)習(xí)中“量”認(rèn)識(shí)也逐漸“浮出水面”。再結(jié)合物質(zhì)的分類及物質(zhì)元素組成等有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)物質(zhì)的組成認(rèn)識(shí)有更深入的理解:物質(zhì)分為混合物和純凈物,元素組成了純凈物,多種純凈物組成了混合物。不同純凈物在混合物中所占的含量或比例不同。
在教材第6章第2節(jié)“溶液組成的表示”部分,學(xué)生通過配制“一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液”,認(rèn)識(shí)到“不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液”中的溶質(zhì)與溶劑的含量比例是不一樣的,盡管溶質(zhì)和溶劑一樣,不同量的混合組成也有著不同的“定量表示”,即不同濃度的氯化鈉溶液是不同的混合物,它們的定量表示是有差異的。
(2)純凈物組成中的“量問題”
在學(xué)習(xí)“水的組成”這部分知識(shí)之前,學(xué)生已經(jīng)具有物質(zhì)的“元素組成觀”的認(rèn)識(shí),但還不能從化學(xué)反應(yīng)的角度來判斷“物質(zhì)的元素組成”認(rèn)識(shí)。教材在第2章第3節(jié)安排學(xué)習(xí)“水組成”的“電解水”實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合“化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變”來建構(gòu)“水由氫、氧元素組成”。在電解水現(xiàn)象中,正負(fù)極產(chǎn)生氣體體積為2∶1,這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給學(xué)生留下了學(xué)習(xí)思考,與“水分子中氫、氧原子個(gè)數(shù)比2∶1”形成呼應(yīng),使學(xué)生形成了純凈物的元素組成的認(rèn)識(shí),也認(rèn)識(shí)到純凈物中微粒構(gòu)成的數(shù)目關(guān)系,為純凈物化學(xué)式表示的理解作了知識(shí)鋪墊。
義務(wù)教育教科書滬教版化學(xué)九年級(jí)化學(xué)教材第4章第2節(jié)“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”中有這樣一句話:早在300多年前,化學(xué)家們就對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行定量研究。通過該節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)會(huì)了從定量的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)的化學(xué)變化,在金屬及酸堿鹽等知識(shí)中尤為突出。在化學(xué)反應(yīng)中,原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都不變,這些“量問題”為“質(zhì)量守恒定律”的微觀解釋闡明了理由。結(jié)合相對(duì)原子質(zhì)量的概念、參與反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的定量計(jì)算,在近兩年揚(yáng)州中考?jí)狠S題頻頻出現(xiàn):在2013考題中,高錳酸鉀褪色時(shí),反應(yīng)物之間恰好完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化成了新的物質(zhì);在2012考題中,測(cè)試液溶液變藍(lán)時(shí),說明反應(yīng)生成了碘,而且碘濃度大小不同,溶液顏色的深淺也有差異。
(1)量問題能培養(yǎng)學(xué)生的定量觀
“量問題”在化學(xué)學(xué)習(xí)中有多處“蹤跡”,如從開啟化學(xué)之門的“鐵的銹蝕實(shí)驗(yàn)”,到“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn),再到“化學(xué)變化中的質(zhì)量關(guān)系及化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算”,學(xué)生對(duì)物質(zhì)組成的認(rèn)識(shí)從無“量”到有“量”;還有,原子結(jié)構(gòu)示意圖、相對(duì)原子質(zhì)量、溶解度等這一些“量問題”,在課程標(biāo)準(zhǔn)中,并沒有定量認(rèn)識(shí)的說明,也不要求進(jìn)行綜合性計(jì)算,更無須從定量的、微觀的角度去描述其本質(zhì),但這些“量問題”逐步滲透在化學(xué)教材中,能使學(xué)生留下從量的角度去學(xué)習(xí)的“痕跡”;還有,近兩年揚(yáng)州中考?jí)狠S“變色指示反應(yīng)中有效數(shù)據(jù)的理解與處理”的命題考查??梢?,“量問題”之間不是孤立的,而是相互關(guān)聯(lián)的,而且這樣逐步滲透的學(xué)習(xí)方式,也便于學(xué)生歸納比較且能從定量的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì),從而真正實(shí)現(xiàn)由定性學(xué)習(xí)到定量學(xué)習(xí)的過渡,培養(yǎng)定量學(xué)習(xí)化學(xué)的意識(shí),促成定量研究化學(xué)的觀念。
(2)量問題能培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)觀
化學(xué)研究的對(duì)象是物質(zhì)。不論是物質(zhì)組成中混合物組分含量或純凈物組成元素含量的學(xué)習(xí),還是物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化中各物質(zhì)質(zhì)量比關(guān)系的理解,都能使學(xué)生從量問題角度來認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的異同,如碳與氧氣反應(yīng),可生成CO,也可生成CO2,也可生成CO和CO2;且兩種氧化物的組成元素相同,但元素含量關(guān)系不同。這些“量問題”知識(shí)豐富了學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)和理解,為學(xué)生深度認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化提供了學(xué)習(xí)基礎(chǔ),有利于學(xué)生自我建構(gòu)“元素化合物”的知識(shí)體系,從而逐步培養(yǎng)學(xué)生“以量定質(zhì)”的學(xué)習(xí)思維,形成化學(xué)“研究物質(zhì)、創(chuàng)造物質(zhì)”的觀念。
總之,“量問題”是一類涉及數(shù)據(jù)、含量、量大小關(guān)系的知識(shí)或試題情景,能啟迪學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的“量”的思維,豐富學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),形成化學(xué)認(rèn)識(shí)的定量觀、物質(zhì)觀等觀念。所以,我們教師在平時(shí)的教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)、歸類這些具有共性問題的知識(shí)或試題情景,并及時(shí)地適度點(diǎn)撥、類比、升華,從而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力,促成學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐中不斷反思、不斷成長(zhǎng)。
[1] 任寶華.新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.3