郭 峰
(江蘇省運河中學(xué) 221300)
化學(xué)是在微觀層面研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和應(yīng)用的自然科學(xué).因此化學(xué)的教學(xué)中蘊藏著很多的美,如何讓學(xué)生從審美的視角去發(fā)現(xiàn)微觀世界的結(jié)構(gòu)美、規(guī)律美、變化美、動態(tài)美,獲得情感上的共鳴,促進課堂的和諧發(fā)展,是每個化學(xué)教師應(yīng)該思考的問題.本文以蘇教版化學(xué)必修2第一專題“微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性”的前兩單元教學(xué)片斷為例談?wù)勅谌牖瘜W(xué)審美教育,催生和諧課堂的教學(xué)感受.
人們生活在美麗的物質(zhì)世界,而物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成的,那構(gòu)成萬物的微粒又是什么樣的呢?科學(xué)家是如何探索原子結(jié)構(gòu)的呢?在“原子核外電子的排布”的教學(xué)中,為了復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)的知識.通過回顧歷史和啟迪感悟兩條線重溫科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)的歷程,學(xué)生加深對原子內(nèi)在結(jié)構(gòu)的認識和美的感受,感知科學(xué)家求真探索的過程.為此,筆者提出了以下問題:
(1)原子的結(jié)構(gòu)是怎樣演變的?每一歷史時期科學(xué)家的主要觀點是什么?
(2)為什么后者會提出新的結(jié)構(gòu)模型?
(3)從原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史你能得到什么啟迪?
學(xué)生分組回顧、交流、感知(課件動畫展示每一時期的原子模型結(jié)構(gòu))、反思,最后歸納如下結(jié)論:
(1)原子模型的發(fā)展:道爾頓原子模型、湯姆生原子模型、盧瑟福原子模型、波爾原子模型、電子云模型.
(2)人類在認識自然的過程中,經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛,先輩們對真理執(zhí)著追求的精神是我們?nèi)祟惒槐M的財富.
(3)揭示物質(zhì)的奧秘,科學(xué)實驗是重要的手段.
從“實心球”到“葡萄干面包”、 “帶核的原子模型” 再到“原子軌道模型”最終到現(xiàn)在的量子化的“電子云模型”,人類肉眼看不到的原子通過科學(xué)家的建模讓我們發(fā)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)的內(nèi)在美.學(xué)生踩著科學(xué)家的腳印,一步步探尋原子結(jié)構(gòu)的認識和發(fā)展,驚嘆于大自然的鬼斧神差,驚奇于微觀粒子結(jié)構(gòu)的神奇和美妙,同時體會了研究化學(xué)的科學(xué)方法和嚴謹態(tài)度,從原子的 “結(jié)構(gòu)美”升華到人的 “精神美”,真善美達到和諧統(tǒng)一.
科學(xué)理論是對客觀規(guī)律的正確反映.化學(xué)理論是在實驗事實的基礎(chǔ)上對自然規(guī)律的高度概括.因此化學(xué)規(guī)律往往呈現(xiàn)出簡潔概括、高度統(tǒng)一之美.但化學(xué)理論往往抽象難懂,這樣再“美”的理論在學(xué)生面前也只是晦澀的文字,何談“美”之說.教師只有讓學(xué)生自己去推理,在分析中總結(jié)歸納,才能真正理解化學(xué)理論的內(nèi)在規(guī)律,感受它的“大美”.例如,在元素周期律的教學(xué)中,筆者是這樣設(shè)計教學(xué)過程的:
【引入】神奇的猜想—1871年門捷列夫提出關(guān)于類鋁(鎵)的性質(zhì),與1875年鎵發(fā)現(xiàn)后測定的性質(zhì)驚人相似.
【展示】用課件展示月亮的陰晴圓缺和春夏秋冬四季輪回的自然美景.
【探究】教師提供素材(1-18號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖;1-18號元素原子半徑數(shù)據(jù);1-18號元素原子的主要化合價),學(xué)生分組合作分析數(shù)據(jù)—討論—歸納,找出數(shù)據(jù)背后的內(nèi)在規(guī)律,體驗科學(xué)家分析推理的過程和成功的喜悅.
本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的求知欲,感知自然現(xiàn)象的周期美,提出周期性的概念,然后學(xué)生小組合作、分析推理歸納出元素的周期性變化,感知紛繁復(fù)雜的元素世界卻存在統(tǒng)一的周期律.學(xué)生真正在微觀探析中發(fā)現(xiàn)了“真理”,體會了科學(xué)探究的過程,提升了思維能力.整個課堂教學(xué)過程激發(fā)了學(xué)生追求真和美的激情,課堂教學(xué)達到高效和諧.
實驗是化學(xué)的靈魂.實驗設(shè)計的創(chuàng)新、實驗裝置的構(gòu)建和實驗現(xiàn)象的絢麗多彩,都給人以強烈的美感.同時實驗也促進了學(xué)生創(chuàng)新能力和審美能力的發(fā)展,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神和嚴謹?shù)膽B(tài)度.在“元素周期律”鈉、鎂、鋁三元素金屬性強弱的探究活動中首先讓學(xué)生明確元素金屬性和非金屬性的概念和判斷依據(jù),然后這樣安排教學(xué).教學(xué)片段如下:
(1)實驗?zāi)康模貉芯客芷谠亟饘傩缘倪f變規(guī)律
(2)實驗設(shè)計:學(xué)生根據(jù)元素金屬性的判斷依據(jù)設(shè)計出了多套方案:
方案1:鈉、鎂、鋁分別和水反應(yīng)觀察比較現(xiàn)象.
方案2:鈉、鎂、鋁分別和鹽酸反應(yīng)觀察比較現(xiàn)象……
(3)優(yōu)化設(shè)計:從藥品、儀器、現(xiàn)象等優(yōu)化方案.
(4)分組實驗:學(xué)生分組實驗,觀察、對比、記錄.
高中化學(xué)課程標提出的課程目標之一就是讓學(xué)生能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題,能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論;能和同學(xué)交流實驗探究的成果,提出進一步探究或改進的設(shè)想.鈉浮在水面,四處游動,嘶嘶作響;鎂沉在水底和冷水幾乎不反應(yīng),加熱后其表面緩慢放出氣泡……,不同的物質(zhì)不同的條件不同的現(xiàn)象展示給學(xué)生不一樣的 “動態(tài)美”.這樣,課堂搞活了,學(xué)生動腦又動手,學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn),學(xué)生實踐能力得到了有效地提升.化學(xué)課堂教學(xué)呈現(xiàn)出多姿多彩而又協(xié)調(diào)統(tǒng)一的美景.
物質(zhì)是變化的,但萬變不離其宗,這個“宗”就是元素周期律.元素周期表是元素周期律的完美表現(xiàn)形式,在元素周期表中,元素排列成和諧的層次和系列,同一周期和同一主族都有遞變規(guī)律顯示了良好的簡潔性、融洽性和預(yù)見性,因此元素周期表成了和諧美、統(tǒng)一美、遞變美的“合體”.在完成周期表的教學(xué)后,筆者給學(xué)生布置了課外拓展活動:請同學(xué)們根據(jù)自己對周期律的理解按照一定的原則,發(fā)揮自己的想象力自編自制一張有特色的周期表.課后學(xué)生表現(xiàn)了高度的熱情,制作的周期表五花八門:有螺旋形的,有字母型的,有金字塔型的,有平面的,有立體的……,繽紛多彩的設(shè)計令教師的也自嘆不如,筆者讓各班評出最有特色的若干名設(shè)計并在年級組展板上展出,更提高了學(xué)生的自豪感和學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情.通過這一活動學(xué)生加深了對周期律的理解,增長了學(xué)識,發(fā)展了個性,也提高了他們發(fā)現(xiàn)美、創(chuàng)造美、審視美的能力.筆者也深深地感受到學(xué)教師要解除傳統(tǒng)課堂對學(xué)生的束縛,讓學(xué)生能夠從生活中找到自我,發(fā)展個性,全面發(fā)展綜合素養(yǎng).
在本專題的第二單元“微粒之間的作用力”,原子、離子、分子等微觀粒子的相關(guān)知識對于學(xué)生來說顯得極為抽象,不易理解.為此,筆者廣泛收集一些多媒體素材,利用電教手段,將一些不易觀察的微觀現(xiàn)象和規(guī)律形象的展現(xiàn)出來,使抽象的概念形象化具體化,降低了教學(xué)難度,提高了學(xué)習(xí)興趣.例如,在離子鍵和共價鍵的教學(xué)中是這樣安排教學(xué)的:
【設(shè)問引思】:請畫出鈉原子、氫原子和氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖,思考他們怎樣才能達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?
【小組討論】:學(xué)生邊畫圖邊分組討論,鈉原子易失一個電子達到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).氫原子和氯原子易得到一個電子分別達到2電子和8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
【設(shè)疑激思】:鈉原子和氯原子在一定條件下相遇時,如何形成穩(wěn)定的氯化鈉?氫原子和氯原子都易得電子,它們相遇時又會怎么辦呢?
【討論異議】:氫原子和氯原子如何形成氯化氫,學(xué)生討論激烈,存在異議.
【動畫展示】:用動畫展示氯化鈉與氯化氫的形成過程.這樣把微觀的看不見的變化直觀形象的表示出來,學(xué)生一目了然,很容易的理解了離子鍵和共價鍵的實質(zhì)……
【歸納總結(jié)】:1.離子鍵、共價鍵.2.從離子鍵和共價鍵的形成過程中你能悟出什么道理?
人師自然,從微觀粒子的成鍵方式中,學(xué)生們懂得了做人的道理—“舍得之間,成就你我”,“團結(jié)互助,達成和諧”.這樣,學(xué)生既理解了化學(xué)鍵知識內(nèi)涵體味到微粒變化的和諧統(tǒng)一,又感悟到了人生的真諦.“舍”與“得”達到平衡,才能成就更美好的人生.
總之,作為化學(xué)教育工作者要有發(fā)現(xiàn)美的眼睛,讓化學(xué)教學(xué)充滿美感,使學(xué)生在潛移默化中受到美的熏陶,獲得美的享受,從而促使課堂教學(xué)和諧發(fā)展,促進學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的全面提升.