鄒斯婷
化學是一門以實驗為基礎的學科,而化學實驗教學是化學教學中學生獲得化學知識和檢驗化學知識的重要媒介和手段,它以實驗事實說話,強調通過實驗、探究活動得出結論。實驗過程需要遵循科學研究行為規(guī)范,必須尊重事實,這些都是科學精神的具體表現;而社會責任則強調學生建立起對社會擔當、負責的意識,關注與化學有關的熱點問題,建立環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展意識,積極參與有關化學問題的社會決策。因此,在化學實驗教學中落實“科學態(tài)度與社會責任”這一素養(yǎng)意義深遠。下面,筆者從如何在“氧氣的性質”實驗教學中落實“科學精神與社會責任”談點看法。
一、教材解讀
氧氣的性質是人教版九年級化學上冊第2單元《我們周圍的空氣》課題2《氧氣》的主要內容。
從知識結構上說,氧氣是學生在初中化學學習中系統(tǒng)認識具體物質及其變化規(guī)律的開始,作為學生熟悉的氣體,通過日常生活的認知,學生基本能夠認識氧氣的部分物理性質?;诖?,筆者要求學生通過自學,系統(tǒng)了解氧氣的物理性質,并給學生提供了問題支架:你們知道氧氣的化學性質有哪些嗎?讓學生從感性認識逐漸上升到理性認識,正符合學生認知規(guī)律和建構主義理論。
從能力培養(yǎng)上說,通過觀察氧氣的顏色、狀態(tài),聞氧氣的氣味,自學氧氣物理性質;通過觀察木炭、硫、鐵在氧氣中的燃燒現象,再到總結氧氣的化學性質,整個認知過程由簡單到復雜,逐步讓學生掌握物質概念的系統(tǒng)模式,為以后探索其他物質如氫氣、碳及其化合物等內容的學習做鋪墊,提供借鑒。
從情感培養(yǎng)上說,教學本節(jié)課是為了培養(yǎng)學生學習自然科學的興趣和探索自然的精神,通過科學實驗和探究過程,培養(yǎng)學生的社會責任意識。化學學科為人類創(chuàng)造了巨大的物質財富,在進行科學探究的過程中要領悟科學探究的方法,增強對自然和社會的責任感,在實踐中不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,使其在面臨和處理與化學有關的社會問題時能做出更理智、更科學的思考和判斷。
二、 “氧氣的性質”的實驗教學
1.通過情境的創(chuàng)設,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)科學精神和社會責任
興趣是最好的老師,它有助于提高學習效率。在教學過程中,教師應該從學生的學習興趣入手,引導學生從化學的角度去感悟生活,運用化學知識來看待、解決生活中常見的問題,以此培養(yǎng)學生的學科精神和社會責任意識。在《氧氣的性質》導入部分,筆者通過設計謎語“看不見摸不到,不香不臭無味道,動物植物都需要,離開它就活不了——打一氣體”直接引出氧氣。很多學生對這種關乎我們生命卻看不到、摸不著的氣體十分好奇,進而產生了探究氧氣性質的興趣。接著,筆者播放疫情期間醫(yī)護人員救助病患用氧氣維持生命的視頻片段,讓學生親眼見證氧氣的用途,將化學問題和事實鑲嵌在真實情境之中,以引起學生的認知沖突,激發(fā)他們探究、解決問題的欲望。視頻播放完畢,筆者開始對學生進行科學倫理教育,讓學生通過視頻介紹,真正體會到氧氣的性質和用途,氧氣在社會生活中的價值,氧氣對人類生命的重要性,增強學生學習新知的迫切性,激發(fā)學生的學習興趣,形成正確的價值觀,進而理解將化學知識應用并服務于人類社會的重要性,培養(yǎng)學科精神和社會責任意識。
2.通過實驗現象的體驗和描述,拓展學生的知識體系,滲透科學精神與社會責任
在化學實驗探究過程中,對實驗現象的體驗和描述是非常重要的環(huán)節(jié)。通過對實驗現象的體驗,學生才能感知實驗的過程,認識物質的變化過程;通過對實驗現象的描述,可以鍛煉學生的語言表達能力,提升學生的歸納總結能力。更重要的是,在實驗過程中,對實驗現象的體驗和描述,能夠引導學生關注與化學有關的社會熱點問題,認識環(huán)境保護和資源合理開發(fā)的重要性,培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念。
在《氧氣的性質》教學中,筆者指導學生演示硫磺與氧氣反應時,學生可以清楚地看到燃燒后產生的藍紫色火焰,并能聞到刺激性氣味。但是,許多離實驗臺較遠的學生,在描述實驗現象的時候,往往只是看到了藍紫色火焰,而聞不到氣味,就不明白什么是刺激性的氣味。此時,筆者將硫的燃燒與鞭炮的燃放聯(lián)系起來,學生很快明確:放鞭炮后聞到的氣味主要是硫燃燒后生成的二氧化硫的氣味。在此基礎上,筆者又拓展了二氧化硫的一些性質:它是有毒有害的氣體,它有毒,對人體有傷害;它有害,能夠溶于水,并能形成酸雨,危害動植物和建筑物,影響生態(tài)和環(huán)境。所以做硫和氧氣的燃燒實驗,集氣瓶底要預留一定量的水,以吸收燃燒生成的SO2,避免SO2擴散到空氣中,造成環(huán)境污染。筆者再次提醒學生:要支持政府的禁鞭政策,禁鞭政策既是對人民群眾的生命負責,也是對環(huán)境的愛護,這樣就逐步實現了科學精神和社會責任的滲透。
3.通過對實驗過程的探究,提升學生的科學探究能力,增強科學精神與社會責任
實驗過程中,教師要認真介紹實驗重點和規(guī)范操作流程,并且引導學生正確、規(guī)范地進行實驗操作,培養(yǎng)學生的安全意識,還可以列舉一些生活中的安全事故,讓學生充分認識到實驗嚴謹的重要性,從而提升科學精神和社會責任。
在《氧氣的性質》第二部分實驗“探究氧氣化學性質”部分,筆者設計了這樣的實驗探究——木炭、硫磺、細鐵絲分別在空氣和氧氣中燃燒的實驗。在進行木炭燃燒實驗后,對燃燒后的木炭的正確處理是進行科學精神和社會責任教學的好素材。有的教師在處理木炭時,隨手將其扔在講臺的地上,有的教師直接放在燒杯或放在講臺上,這些操作都是不安全的。筆者結合生活實際——許多森林火災的發(fā)生都是因為沒有熄滅的火星導致的,隨便處理帶火星的木炭是非常危險的。于是,筆者告知學生要用水及時撲滅木炭,嚴謹的科學態(tài)度可以避免事故的發(fā)生,學生因此端正了科學態(tài)度。在進行硫磺與氧氣反應、細鐵絲與氧氣反應的實驗時,筆者引導學生在集氣瓶底預留一些水,再引導學生思考:為什么要預留一些水?這兩個實驗預留水的目的相同嗎?不預留水行不行?如果不留會有什么后果?通過對這些問題的思考和解答,學生在討論與交流中明確:化學實驗必然具備嚴謹的科學精神,同時認識到化學實驗最重要、最根本的原則——實驗安全。通過實驗,學生知道:二氧化硫有毒,但是易溶于水,可以通過預留的水吸收SO2氣體,以免污染環(huán)境;鐵與氧氣反應生成的Fe3O4是高溫熔化物,如果任它滴落,會導致集氣瓶炸裂,發(fā)生危險,用水可以避免危險的發(fā)生。這樣,學生就能在實驗過程中形成正確、科學的實驗探究方法,也能切身體會:科學實驗必須以安全為前提,安全就是要對自己、他人、環(huán)境負責的體現。
本節(jié)課以氧氣的性質為核心,通過一系列實驗探究,得出了氧氣的化學性質,同時,增強了學生的科學精神與社會責任。
(作者單位:武漢市漢南區(qū)育才中學)
【組稿系湖北省教科規(guī)劃辦課題“基于三全育人的責任教育實踐研究”的研究成果,課題編號:2016JB348】
責任編輯? 吳鋒