(閩清縣金沙學校,福建閩清350805)
巧用實驗手段創(chuàng)新概念教學
——以“質(zhì)量守恒定律”教學為例
黃冰冰
(閩清縣金沙學校,福建閩清350805)
剖析了初中化學概念教學中的重、難點所在,并以“質(zhì)量守恒定律”教學為例,表明枯燥無味的概念,都可用變化和生動有趣的各種化學實驗來形象地點化。其間輔以精要的講析、討論等多元教學法,讓學生在輕松、愉悅的氛圍中獲得新知,事半功倍。
概念教學;實驗觀察;創(chuàng)新教法
教學是一門藝術(shù),能用高超的技巧把要傳授的內(nèi)容傳給學生,不僅需要淵博的學識,還要講究藝術(shù)性、靈活性。不同的知識得用不同的教學方法,這也是教學中至關(guān)重要的一環(huán)。初中化學概念教學是開啟化學科學習的一把鑰匙,在如何打破傳統(tǒng)被動的局面,另辟蹊徑,構(gòu)建新穎、活潑、激趣又有成效的課堂模式上,筆者近年來進行了一些探索。
初中化學是化學學習的啟蒙階段,在教材中,每個章節(jié)都有概念。由于概念是理論性的總結(jié),比較抽象,初學者不易理解,如果講授方法不妥,會讓學生一頭霧水,望而生畏。
好的開頭是成功的一半。概念是每章節(jié)的“頭”,要為學生開好頭,這既要宏觀把握,又要小處著眼,因“地”制宜。讓學生先弄懂概念的表意,解決疑難點,進而理解含義及運用,提高邏輯思維能力,最終達到深刻認識本學科的基礎(chǔ)理論、定律及所研究物質(zhì)的變化規(guī)律的目的。
教學是雙方面的,既要考慮到教法,也要掌握學情,這就是知“己”與知“彼”。在知“己”中,教師首先應(yīng)厘清概念。不但對概念的內(nèi)涵、本質(zhì)與特征了然于心,而且各概念之間的區(qū)別、聯(lián)系、側(cè)重點及所用的講解方法,也要清楚明確;其次,要勇于創(chuàng)新。筆者在以往講授“質(zhì)量守恒定律”時,先演示實驗,得出宏觀結(jié)論,后再微觀解釋,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學生一知半解,收效甚微。經(jīng)過不斷對比、總結(jié)、反思后,發(fā)現(xiàn)應(yīng)從化學變化的微觀實質(zhì)入手,從而引出質(zhì)量守恒定律的概念,水到渠成。在知“彼”中,通過課前預(yù)習,分別抽取6個學生,讓他們列出需要重點講解的問題等,綜合學生的“需”后,對癥下藥,這樣課堂要講的內(nèi)容做到了精要準確,方法得當。
世界千變?nèi)f化,作為揭示物質(zhì)變化的自然學科也是如此。尤其概念課教學時,不能孤立、靜止地去看待,而應(yīng)化靜的概念表象為動的物質(zhì)變化,即通過實驗來展示。
眾所周知,概念是理性的總結(jié),但來源于感性認識,是從日?,F(xiàn)象中抽象出來的。因此,教學時,必須讓它回到日常形象中去,還原物質(zhì)變化的本來面目與過程;在選擇具體的事物變化例子剖析時,又必須從生活中熟悉的現(xiàn)象入手,先從感性中了解,再逐步上升到理性上的認識。用活生生的自然現(xiàn)象來解釋概念的內(nèi)涵,來解決學生的疑難點,順應(yīng)認知規(guī)律,激發(fā)興趣,逐步叩開學生求知的心扉。
由于教材里的概念往往采用簡潔單一文字加以描述,并以終態(tài)知識形式呈現(xiàn),這更需在概念教學中,從感性出發(fā),逐步剖析,不斷歸納,最終得到理性認識,從而掌握概念本質(zhì),實現(xiàn)知識的遷移。因此,在概念教學時,不僅要重視它的形成過程,即從符合學生認識的起點入手,抓住核心概念的問題展開,進行生動的解讀構(gòu)建概念的主體,還應(yīng)充分借助不同實驗,化靜態(tài)為動態(tài),化終態(tài)為過程,并通過探究,從微觀視角深挖其本質(zhì),實現(xiàn)對概念的透徹理解和掌握,促進認識的進一步發(fā)展。
筆者曾上過許多概念課,也聽過許多概念教學課,常常不盡如人意,達不到課標的要求。究其原因:一是脫離生活現(xiàn)象,就概念講概念;二是本末倒置,不分主次;三是教師包辦到底。經(jīng)過反復(fù)探索,對比總結(jié),筆者認為必須走出誤區(qū),憑借實驗來詮釋概念,發(fā)現(xiàn)真相,充分調(diào)動學生的積極性。
這種化靜為動的課堂,不是單一不變的,也是靈活多變的,構(gòu)成多元化的教學:可實驗導(dǎo)入,然后講析;也可先講概念的重點,再通過實驗去驗證;還可根據(jù)概念的側(cè)重點,邊講邊實驗。
前蘇聯(lián)文學理論家米哈伊爾·巴赫金曾說過:“生活就其本質(zhì)來說是對話?!逼鋵嵨覀兊慕虒W也是如此,“質(zhì)量守恒定律”是研究化學定量最基本的起點,也是自然界中不同物質(zhì)之間的“對話”,這“對話”其實就是實驗,下面以“質(zhì)量守恒定律”為例,談?wù)劸唧w的操作。
“質(zhì)量守恒定律”是初中化學中必須要掌握的一個基本概念,更是分析物質(zhì)在化學反應(yīng)中質(zhì)量關(guān)系的理論依據(jù),應(yīng)用面廣,又能起到橋梁的作用。[1]根據(jù)課標的要求,本節(jié)課的功能與價值將實現(xiàn)學生對化學反應(yīng)三重表征的新認識,從而建立化學反應(yīng)的宏觀-微觀-符號之間的聯(lián)系,構(gòu)建起比較完整的“變化觀”。
基于已學了元素符號、化學式、分子和原子的初步知識,對物質(zhì)在基本化學反應(yīng)中能發(fā)生質(zhì)的變化已有一定認識的基礎(chǔ)上,[2]確定重點理解:1.什么是“質(zhì)量”“守恒”這兩個關(guān)鍵詞的表意;2.什么是“質(zhì)量”及其范圍。因此,教學時應(yīng)化抽象為形象,通過實物的展現(xiàn)來獲得了解,引領(lǐng)從新質(zhì)量的角度對化學進行認識,促使從“質(zhì)”到“量”認識的轉(zhuǎn)移,為后續(xù)的化學方程式正確書寫及計算奠定堅實基礎(chǔ)。[3]為此,本節(jié)擬定了以下四個環(huán)節(jié):
環(huán)節(jié)一:明確重點,選準角度
實踐出真知?;瘜W總是嘗試著從不同的角度來認識世界,認識身邊的物質(zhì),選用了易見、易懂的“O”和“H2O”。在預(yù)習科學出版社九年級化學教材P46電解水的實驗及其微觀示意圖的基礎(chǔ)上,又重新演示了這個實驗,讓學生在感觀中,了解“H2O”分解后產(chǎn)生的新物質(zhì),懂得了什么是微觀,什么是宏觀;再從微觀的角度去認識化學變化;接著從微觀與宏觀兩個角度,分析化學之奇妙變化,并找出二者之聯(lián)系,進而從原子的量過渡到理解物質(zhì)的量。實現(xiàn)認識層面上的微觀模型到宏觀的推理。
環(huán)節(jié)二:探究驗證,注重定量
僅一個實驗,是無法體會“質(zhì)量守恒”這一復(fù)雜且抽象概念的內(nèi)涵。于是又選了“鐵與硫酸銅”的實驗,指導(dǎo)學生根據(jù)指定的儀器去動手,用以探究反應(yīng)前后物質(zhì)的量是否發(fā)生變化,領(lǐng)會“守恒”這個概念所指。
實驗前,先讓學生稱出參與反應(yīng)的兩種物質(zhì)的質(zhì)量,接著進行操作實驗。實驗后,又讓學生稱出反應(yīng)后產(chǎn)生新物質(zhì)的質(zhì)量。通過前后變化的對比觀察,懂得在整個反應(yīng)中不參加反應(yīng)的物質(zhì)和剩余物質(zhì)在反應(yīng)前后種類沒有出現(xiàn)變化,體現(xiàn)“質(zhì)量不變”,并且從等式的兩邊同時刪去后,可發(fā)現(xiàn)剩余物和新的生成物,種類雖不同,但整個質(zhì)量的總和卻是相等的,即物質(zhì)化學變化前后的質(zhì)量是一樣的,故稱之為“守恒”。其后又要求學生嘗試用自己的話,來歸納化學變化前后質(zhì)量上存在的定律;這時,又趁熱打鐵,讓學生討論后回答“守”與“恒”的含義,提高邏輯思維和語言組織能力,享受探究帶來的快樂。
環(huán)節(jié)三:去偽存真,理解成因
通過以上兩個實驗,學生對“質(zhì)量守恒”這個概念有了一定的理解。事物總是變化的,為了以不變應(yīng)萬變,全面而深入掌握好這概念,再選用第三個實驗——碳酸鈉與鹽酸的化學反應(yīng),來逐層驗證,鞏固認識,深入建構(gòu),理解成因。
該實驗是在敞口裝置體系中進行的。一次性稱量出反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量,目的是在敞口體系中制造假象,讓人誤認為“反應(yīng)前后質(zhì)量有所改變”。通過辨別后讓學生能運用質(zhì)量守恒定律來解決反應(yīng)中出現(xiàn)的許多實際問題,進而理解開放體系到密閉體系的奧秘所在,進一步啟發(fā)學生思考:1.為什么質(zhì)量會發(fā)生改變?2.如何通過改進實驗,讓質(zhì)量不發(fā)生改變,繼而引入改進實驗的探究。讓學生通過選擇不同的儀器,從開放體系到容積不可變的密閉體系,再到容積可變的密閉體系,逐層遞進,循循善誘,讓學生養(yǎng)成能發(fā)現(xiàn)、分析、探究問題的習慣,最終達到獨立解決問題的目的。而后進一步拓展這個實驗,對容積可變的密閉體系進行三次稱量。在每次稱量前,先讓學生輕捏塑料瓶,以感受其中的氣壓;通過打開瓶塞時,能聽到“吱吱”的氣流聲,發(fā)現(xiàn)氣體的逸散。從中懂得:當產(chǎn)生的氣體沒有逸出時,那么總的質(zhì)量不變;當氣體釋放出來后,質(zhì)量變小了。最后讓學生交流、討論,并思考其他方案,學會對實驗的設(shè)計、評價和分析,幫助學生更深刻理解化學反應(yīng)的本質(zhì)和質(zhì)量守恒定律成立的原因。
環(huán)節(jié)四:總結(jié)定律,列方程式
在對化學變化的多角度認識后,寫出化學方程式。最后組織討論并小結(jié)本節(jié)課的收獲和感受,進一步培養(yǎng)歸納、整理的能力,為后續(xù)教學做好鋪墊。
本課旨在讓實驗去詮釋概念,教師僅在“畫龍”之后的“點睛”式精講,既增大課堂容量,又讓學生在直觀形象和動手中掌握概念,增進新知。實踐證明,教學出路在于探索與創(chuàng)新。
[1]向晶,謝麗.探究質(zhì)量守恒——一堂學科課程的案例研究[J].全球教育展望,2012(3).
[2]劉琦.“質(zhì)量守恒定律”教學設(shè)計[J].化學教學,2011(11).
[3]高薛琴.自主、合作、探究式教學模式在化學教學中的應(yīng)用——以《質(zhì)量守恒定律》教學為例[J].化學教與學,2011(12).
(責任編輯:張賢金)