張粉年
(宜陵中學 江蘇 江都 225200)
為促進每個學生的不同發(fā)展,讓學生在生活中“找”化學,使化學生活化;從實踐中“做”化學,使化學活動化;在游戲中“玩”化學,使化學趣味化;在情境中“問”化學,使化學問題化。以問題設計為抓手進行探究學習,不僅能激發(fā)學生強烈的求知欲望,誘導學生的積極思維,而且還能創(chuàng)設和諧的課堂教學情境,形成良好的師生互動關系,讓學生真正成為學習的主人。下面就課堂教學中,通過問題設計,深化學生的探究學習能力談一些做法。
從學生感興趣的情境入手,巧妙切入、由淺入深、層層推進,引導學生積極思考。這種遞進式的設計方法,有助于學生明確思考的方向,引導學生學會思考的方法,使之有“學有所用”的喜悅感。
如:在學習《硫、氮和可持續(xù)發(fā)展》時,講濃硫酸的吸水性,可提出以下問題:(1)我們初中已學過稀硫酸的性質,那么濃硫酸的性質與稀硫酸的性質是否相同呢?請同學們分別取兩支試管,分別加入少量的硫酸銅晶體,再分別加入少量濃硫酸和稀硫酸,充分振蕩后觀察實驗現(xiàn)象并依據(jù)實驗現(xiàn)象推測濃硫酸有什么性質?(學生很容易就歸納出濃硫酸的吸水性)接著老師趁熱打鐵:(2)濃硫酸有吸水性,那么濃硫酸有什么用途呢?(學生很快速的答出可用作干燥劑)再次強調(diào)只有濃硫酸才有吸水性,而稀硫酸沒有吸水性,設計下列問題:
(1)在裝有濃硫酸的密閉容器的液面上方,懸掛一截已稱重的新鮮蘿卜,下課時稱重,注意比較質量的變化;
(2)向盛有飽和硫酸銅溶液的試管中小心加入濃硫酸,不振蕩,觀察液面分層處的現(xiàn)象;
(3)若將濃硫酸露置于空氣中,硫酸的質量、濃度會發(fā)生變化嗎?有怎樣的變化?
(4)到目前為止,你認為鑒別濃硫酸和稀硫酸,有哪些辦法呢?
這樣的設計將性質與趣味實驗相結合,學生的學習熱情高漲,不但激發(fā)了學生的探究熱情,拓展和鞏固了對知識的理解,同時還培養(yǎng)了學生的知識遷移能力和綜合能力。
又如,在學習《化學反應與能量轉化》中的原電池原理教學中,可設計下列探究實驗:
[實驗1]把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察實驗現(xiàn)象。
[實驗2]把一塊鋅片和一塊銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察實驗現(xiàn)象。
這時可設計[問題1]。
[問題1]鋅片表面產(chǎn)生的氣體是什么?寫出反應的離子方程式并標出電子轉移情況。
[實驗3]用導線把[實驗2]中的鋅片和銅片連接起來,觀察實驗現(xiàn)象。讓學生通過把銅片和鋅片用導線連接放入稀硫酸中的實驗,“偶然”地發(fā)現(xiàn)銅片表面有氣泡產(chǎn)生,這時可設計[問題2]。
[問題2]銅片不能和稀硫酸發(fā)生反應,那么銅片上為什么會放出氫氣?氫離子在銅片上獲得的電子從哪里來?引導學生提出假設并設計[實驗4]進行探究;
[實驗4]在導線中間連接一個靈敏電流計,觀察實驗現(xiàn)象。
學生觀察到靈敏電流計的指針發(fā)生了偏轉,都很興奮。我們已用實驗事實證明確實產(chǎn)生了電流,接著引導學生思考[問題3]。
[問題3]聯(lián)系物理學知識,鋅片和銅片誰做負極、誰做正極?
小結原電池的概念、原理。引導學生聯(lián)系氧化還原反應原理,寫出相關電極反應方程式。最后思考分析[問題 4]。
[問題4]能否利用原電池原理,來設計實驗比較元素的金屬性強弱?例如,如何設計一個原電池來比較鋅和銅的活潑性強弱?
這樣的實驗設計和問題設計,學生不僅體驗了知識的產(chǎn)生和發(fā)展變化的過程,獲得了科學知識,同時也培養(yǎng)了學生實驗探究能力,養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
上述兩個例子,都是從學生感興趣的事例導入,然后聯(lián)系實際深化知識,通過由淺入深地給學生設置臺階,幫助學生逐步躍上思維的新臺階。
教學中老師要善于變換角度和情境來設計新穎問題,巧妙地展現(xiàn)認知沖突,要求學生迅速提取有針對性的知識 ,遷移到老師所創(chuàng)設的問題情境中,產(chǎn)生強烈的探索沖動,激發(fā)其主動思考,拓寬和深化思維品質。
如:在復習《硫、氮和可持續(xù)發(fā)展》時有關SO2的漂白性,可設計以下3個問題:
(1)SO2可使品紅溶液褪色,加熱后溶液又恢復紅色,體現(xiàn)了SO2何種性質?
(2)SO2可使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了SO2何種性質?
(3)潮濕的氯氣也可用于漂白,若將Cl2與SO2等體積通入品紅溶液,可能的現(xiàn)象是什么?
問題(2)有不少學生還填漂白性,這是他們沒有注意到知識背景的變化,老師可提醒學生這里的情境與上題不同,酸性KMnO4溶液的顏色與有機色素無關,那是的顏色;從錳的最高價態(tài)提醒學生,立即有同學想到KMnO4的強氧化性,則SO2只能表現(xiàn)出還原性,有問題(2)為基礎,問題(3)就一目了然了。這樣的知識遷移拓寬和深化了學生的思維品質,培養(yǎng)了學生靈活應變的思維能力,對學生綜合運用能力的提高很有幫助。
又如:在復習《硫、氮和可持續(xù)發(fā)展》時有關硫酸型酸雨的形成原因,新教材提供了兩個原理,啟發(fā)學生討論SO2、H2SO3分別與氧氣反應時化合價的變化,在學生明白這兩個原理其實都是+4價S的還原性后,變化角度設計以下問題:
(1)Na2SO3在空氣中長期放置是否會變質呢?如果變質會生成什么物質?(引導學生分析Na2SO3中S的化合價仍為+4價,因而Na2SO3也會被空氣中的氧氣氧化成 Na2SO4);
(2)氯氣和硝酸都具有強氧化性,若向Na2SO3溶液中加入稀硝酸或通入氯氣,還能穩(wěn)定存在嗎?寫出反應的離子方程式;
(5)將SO2氣體通入BaCl2溶液,無明顯現(xiàn)象,滴加氯水后出現(xiàn)白色沉淀,則該白色沉淀的成分是什么?試解釋其原因。
(6)你會設計實驗方案來測定長期存放的Na2SO3固體中Na2SO3的質量分數(shù)嗎?
從“SO2、H2SO3”變換到“Na2SO3”,從“氧氣”變換到“硝酸或氯氣”,從SO32-會被硝酸氧化引導學生聯(lián)想遷移到的檢驗的實驗設計和Na2SO3固體中Na2SO3含量的測定,這種設計思路,能牽一發(fā)而動全身,有利于培養(yǎng)學生舉一反三、觸類旁通的能力,“授之以魚,不如授之以漁”,正是這個道理。
在學生的日常生活中化學物質、化學現(xiàn)象、化學變化無時不在、無處不在。巧妙選用生活中的化學素材來設計探究性問題,可以讓學生在生活中學化學、用化學,不但讓學生真正體驗到知識的價值,同時也培養(yǎng)了學生用化學的眼光來觀察世界,并用化學科學來指導生活。
例如:在學習《從海水中獲得的化學物質》時,介紹碳酸氫鈉在醫(yī)療上用作治療胃酸過多的一種藥物,可設計以下問題,啟發(fā)學生思考:
(1)胃酸主要成分是什么?
(2)NaHCO3和 Al(OH)3都能和胃酸反應嗎? 用化學方程式表示出其反應原理。
(3)胃潰瘍的病人和一般胃酸過多的病人是否都可以服用含NaHCO3和Al(OH)3的胃藥?如果服用不當,會有什么后果?
(4)根據(jù)上述原理,你能否找到其它的抗胃酸過多的藥物?如果選用你推薦的藥物有何利弊?
這樣的問題設置,既聯(lián)系了生活中的實例,拓展了學生的視野,又激發(fā)了學生學習化學的熱情,更好地學習了碳酸氫鈉的性質,還通過啟發(fā)學生聯(lián)想到碳酸氫鈉與鹽酸反應時有氣體生成,會增加潰瘍部位的不適感,篩選出含Al(OH)3的胃藥,適時培養(yǎng)了學生分析、比較的能力。
又如:在學習《營養(yǎng)均衡與人體健康》中“加碘鹽與補碘”時,可設疑:
(1)家中的“加碘鹽”加的是單質碘還是碘酸鹽?(啟發(fā)學生聯(lián)想單質碘的顏色和易升華的特性,就可以確定加碘食鹽所加的不是I2而是碘酸鹽。然后給學生介紹食鹽中加的是碘酸鉀);
(2)營養(yǎng)學家建議加碘鹽必須在菜肴出鍋前放入,稍加翻炒即可,切忌高溫加熱,你能說出其中的奧秘嗎?(啟發(fā)學生聯(lián)想初中利用KClO3的受熱分解制備氧氣,猜測KIO3也會受熱分解產(chǎn)生KI,但KI有很強的還原性,易被氧化成單質I2,單質I2在加熱時易升華,則補碘的效果就大打折扣了。)(3)碘在加碘鹽中以的形式存在,已知在酸性條件下能和I-發(fā)生如下反應:
請根據(jù)以上信息,設計實驗方案,檢驗加碘鹽中碘的存在;你能設計實驗方案檢測加碘鹽中碘的含量是否符合國家規(guī)定的標準?
巧用學生自身經(jīng)歷或認識來設問,提高了學生的猜測、推敲和綜合運用能力,啟迪了學生思維。
總之,問題是教學的心臟,是教學的動力,更是思維的方向。探究性學習不僅轉變了學生的學習方式,讓學生主動建構了化學知識;而且激活了學生思維,發(fā)展了學生的探究學習能力,培養(yǎng)了學生的綜合能力;更對學生形成終身學習的意識和能力很有幫助。