孫華偉
(江蘇省南京市金陵中學(xué)龍湖分校,江蘇南京 211500)
九年級(jí)是幫助學(xué)生形成正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力的重要時(shí)期。實(shí)驗(yàn)探究是一種化學(xué)教學(xué)中常用的手段。對(duì)一些化學(xué)問(wèn)題的深度教學(xué),能使學(xué)生的知識(shí)面和視野更加開(kāi)闊,有助于學(xué)生思維能力的提升,從而使學(xué)生以科學(xué)、客觀的態(tài)度來(lái)對(duì)待化學(xué)反應(yīng)可能出現(xiàn)的結(jié)果。
盡管新課程改革已經(jīng)實(shí)施了很多年,但“灌輸式”的授課方法還在一定范圍內(nèi)存在。有些教師的教學(xué)仍然浮于表面,從內(nèi)容到教學(xué)設(shè)計(jì)都沒(méi)有進(jìn)行深層次的挖掘,導(dǎo)致學(xué)生的思維能力始終得不到提高,更不要說(shuō)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)了。對(duì)此,教師應(yīng)引入深度教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度探究,將所學(xué)知識(shí)在腦海中形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),成為一個(gè)積極思考的全能型人才[1]。
在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要想進(jìn)行深度教學(xué),就要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際情況,選擇有效的教學(xué)策略,重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。人教版九年級(jí)化學(xué)教材中以氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)為例來(lái)探究中和反應(yīng)。由于反應(yīng)現(xiàn)象不明顯,教材編寫者設(shè)計(jì)了用酚酞溶液幫助判斷反應(yīng)是否發(fā)生的實(shí)驗(yàn)方案。教師可以借助于pH 試紙、pH 計(jì)、數(shù)字化儀器進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)中和反應(yīng)產(chǎn)生深度理解,從微觀探析到宏觀辨識(shí)、從證據(jù)推理到模型認(rèn)知全方位地理解中和反應(yīng),以促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。以下是教學(xué)進(jìn)階和深度教學(xué)的幾個(gè)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)片段。
【教學(xué)設(shè)計(jì)片段一】
教師演示向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸溶液,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)明顯現(xiàn)象。
師:如何證明這兩種物質(zhì)之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呢?
生:借助于指示劑酚酞。
實(shí)驗(yàn):第一步,取5mL 氫氧化鈉稀溶液于燒杯中;第二步,向燒杯中滴加幾滴無(wú)色酚酞溶液,產(chǎn)生無(wú)色酚酞變紅的現(xiàn)象;第三步,向燒杯中滴加稀鹽酸,邊加邊攪拌至溶液顏色恰好變?yōu)闊o(wú)色為止。
師:為什么可以用酚酞溶液來(lái)判斷該反應(yīng)是否發(fā)生呢?
生:氫氧化鈉溶于水解離出鈉離子和氫氧根離子。氫氧根離子能夠使無(wú)色酚酞溶液變紅色,反應(yīng)后溶液變?yōu)闊o(wú)色,說(shuō)明溶液中已經(jīng)沒(méi)有氫氧根離子,溶液不顯堿性,則說(shuō)明氫離子與氫氧根離子結(jié)合生成了水。
教師投影NaOH+HCl 反應(yīng)的微觀圖像,引導(dǎo)學(xué)生討論上述反應(yīng)中離子的變化。
師:酸溶液與堿溶液的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是酸溶液中的氫離子與堿中的氫氧根離子結(jié)合生成了水,其化學(xué)方程式為
OH-+H+=H2O。(拓展到高一必修一離子反應(yīng))
評(píng)析:這種教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容雖然和高中化學(xué)內(nèi)容有所銜接,但對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的微觀探析不到位,沒(méi)有把微觀探析和宏觀辨識(shí)結(jié)合起來(lái)。
教師可以借助于pH 試紙測(cè)定溶液的pH 變化,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行深度教學(xué)。
【教學(xué)設(shè)計(jì)片段二】
教師演示向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸溶液,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)明顯現(xiàn)象。
師:是否有直觀的方法可以判斷氫氧化鈉和稀鹽酸的化學(xué)反應(yīng)?
生:可測(cè)定溶液的pH 變化來(lái)確定氫氧化鈉和稀鹽酸是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
分組實(shí)驗(yàn):小組內(nèi)分工合作用pH 試紙或pH 計(jì)測(cè)定反應(yīng)前后溶液的pH。
圖1 氫氧化鈉溶液pH變化曲線
實(shí)驗(yàn)步驟:第一步,取5mL 氫氧化鈉稀溶液放入燒杯中;第二步,用pH 試紙測(cè)定溶液的pH 并記錄;第三步,向燒杯中滴加稀鹽酸,邊加邊攪拌,每滴加五滴稀鹽酸就測(cè)定一次溶液pH,至溶液pH 小于7 后再連續(xù)測(cè)定五次。最終,根據(jù)數(shù)據(jù)繪制氫氧化鈉溶液pH 和稀鹽酸溶液質(zhì)量的函數(shù)圖像(見(jiàn)圖1)。
師:酸溶液與堿溶液的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是酸溶液中的氫離子與堿中的氫氧根離子結(jié)合生成了水,其反應(yīng)方程式是OH-+H+=H2O。(拓展到高一必修一離子反應(yīng))
評(píng)析:該教學(xué)設(shè)計(jì)比第一種教學(xué)設(shè)計(jì)更加完善,引入數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)了學(xué)生“宏觀辨識(shí)和證據(jù)推理”的學(xué)科素養(yǎng)。
教師可以引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度探究,以培養(yǎng)學(xué)生“微觀探析和宏觀辨識(shí)”“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。
【教學(xué)設(shè)計(jì)片段三】
教師演示向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸溶液。
學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無(wú)明顯現(xiàn)象。
師:是否有直觀的方法可以判斷氫氧化鈉和稀鹽酸的化學(xué)反應(yīng)?
教師利用數(shù)字化儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。
演示:第一步,取5mL 氫氧化鈉稀溶液放入燒杯中,并連接測(cè)定溶液pH 的數(shù)字傳感器;第二步,向燒杯中滴加稀鹽酸,至顯示器上顯示的溶液pH 小于7 為止。
學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)形成的溶液pH 變化圖像,判斷出氫氧化鈉和鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
師:酸溶液與堿溶液的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是酸溶液中的氫離子與堿溶液中的氫氧根離子結(jié)合生成了水,其反應(yīng)方程式是OH-+H+=H2O。(拓展到高一必修一離子反應(yīng))
評(píng)析:這種教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用了數(shù)字化實(shí)驗(yàn),化抽象為形象,把抽象的內(nèi)容用形象的圖像直觀地表現(xiàn)了出來(lái),使學(xué)生的學(xué)習(xí)基于證據(jù)推理的微觀探析和宏觀辨識(shí)。
通過(guò)本課的教學(xué)設(shè)計(jì)探究,筆者認(rèn)為,在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師既要遵循課程標(biāo)準(zhǔn)、教材設(shè)計(jì)的要求,又要整合教材,按照學(xué)生的思維發(fā)展方向重新編制教學(xué)內(nèi)容,以加深不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的理解。其中,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)不僅能夠補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn)知識(shí),還能夠體現(xiàn)出微觀世界的豐富多彩,從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識(shí)的能力。這種拔高思維的教學(xué)設(shè)計(jì),能夠引導(dǎo)學(xué)生站在不同的角度思考和分析問(wèn)題,更加詳細(xì)地判斷化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)類型,將所學(xué)知識(shí)形成系統(tǒng),靈活運(yùn)用。
深度教學(xué)的目標(biāo)是讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的情況下,能夠根據(jù)自身發(fā)展規(guī)律運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行總結(jié),并在教師的引導(dǎo)下適當(dāng)拓展提升,從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。教師應(yīng)將書本內(nèi)容與實(shí)際生活相結(jié)合,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深層次延伸和拓展,教學(xué)設(shè)計(jì)要有章可循,實(shí)驗(yàn)操作要更具實(shí)用性,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。