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摘 要:元素化合物知识在高中化学学习中占有重要的地位,本文从“准确把握学习方向;示范常用的学习策略;重视化学学习策略的学习”等几个方面进行阐述,对学生在新课程改革理念下进行的元素化合物知识学习的方法总结。
关键词:元素化合物;示范;学习策略
元素化合物知识通常指的是有关无机元素化合物性质及其应用的知识,是人类对有关物质的认识长期积累的成果;它是初高中化学课程的主要组成部分,是整个初中化学课程的重要基础知识,是高中化学课程的核心内容。
达尔文有一句格言“最有价值的知识是关于方法的知识”。面对内容繁杂的元素化合物知识,学生往往觉得了解知识难度不大,可就是持久记忆难,并且对该学习内容无法保持长久的兴趣和注意。当学生进入高二选修模块学习时,每次考试凡涉及到元素化合物知识的试题整体准确率低,由学生反映汇总,究其原因为“这部分内容没有什么印象”。因此,当务之急是如何让学生有效的进行元素化合物的学习?下面,是本人参与新课程教学四年多时间内在这方面所做的一些尝试。
一、准确把握学习方向
1、研读《新课程标准》,把握学习的具体内容
《新课程标准》是教材编写的基本依据,学生在老师的引导下,准确理解和把握普通高中化学课程标准的内涵,是有效使用教科书及教辅材料的前提,是全面提高学习质量的保证。熟悉新课程标准的学习要求,有利于学生把握学习的具体内容。
2、熟读《福建省普通高中新课程化学学科教学要求(必修模块)》,把握学习的深广度
《省化学学科教学要求(化学1)》是学习元素化合物知识的风向标,它针对我省高中化学学科的教学实际,对“元素化合物知识”这个模块提出了明确、具体的学习要求,让学习者不仅清楚学习内容,还明白认识该部分知识需达到的层次要求。与《新课程标准》相比,《化学学科教学要求》多选择了镁、溴、碘这三种元素及其化合物的学习内容,其目的是让海水的综合利用这块知识更加完善,它们的加入并不会增加学生学习知识的难度,反而使学生在学习该部分内容时更加容易记忆,更能让学生充分的认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。熟悉这些学习内容的内在联系,有利于学生把握学习的深广度。
3、根据学生的学习实际,设置合适的学习目标
高一的学生要明确知道“元素化合物”这个模块知识,既是源于初三所学的知识但难度又高于初三化学知识,既强调初、高中知识的衔接,又让学生站在更全面的角度学习化学知识。了解这些学习实际,可以避免“眼高手低”的学习现象发生,有利于学生制定长、短期的学习目标。
因此,准确把握学习的方向,设置经过努力可以获得学习成功的目标,培养学习高中化学必须具备的心理,选择适用的学习策略,是非常重要的。
二、示范常用的学习策略
1、科学探究学习策略
《新课程标准》要求学生要参与物质的性质探究,亲身体验科学探究的过程。对此,在组织学生学习元素化合物知识的同时,教师可以采用程序启发方式进行教学,也就是先告知化学科学探究的基本过程:观察物质的外观性质→预测物质的性质→实验和观察→解释及结论,后介绍常用的探究方法:实验法、分类法、比较法、推理法、假说法、模型法等,最后举例示范。
案例Ⅰ “学习二氧化硫的性质”
背景材料制备二氧化硫的常见方法有:工业制法——硫磺燃烧(初三学过)或含硫矿石如二硫化亚铁燃烧,实验室制法——亚硫酸钠与浓硫酸反应(强酸制弱酸反应规律)。
观察二氧化硫的外观性质,获得二氧化硫的颜色、状态、气味等信息。
预测二氧化硫的性质:根据二氧化硫是酸性氧化物的事实,预测二氧化硫性质与二氧化碳性质相似:二氧化硫可以跟水反应生成亚硫酸;二氧化硫可以跟碱性氧化物反应生成亚硫酸盐;二氧化硫可以跟碱溶液反应生成亚硫酸盐和水;根据氧化还原反应规律预测二氧化硫既有氧化性又有还原性。
通过设计实验“用充有二氧化硫的针筒吸水”“在二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液再滴加双氧水溶液”来验证上述的预测。补充实验“在二氧化硫水溶液中滴加品红溶液”让学生了解二氧化硫的特性,并完成解释及结论的环节,归纳出用分类法研究物质的化学性质时需涉及的三个方面:物质的通性、氧化还原性、特性,强调用分类的观点对元素化合物知识进行整体性地认识和应用。
该案例所提供的学习策略就是要求学生必须懂得抓住物质性质的思路,从酸性氧化物的通性和元素化合价预测二氧化硫的性质,再通过观察和实验来验证预测;教师的示范及学生的全程参与活动,让学生学会运用以实验和推理为基础的科学探究方法,让学生从无意识的科学探究学习上升为有意识的科学探究学习,并有潜意识地控制该学习策略成为学习经验,让科学探究学习策略成为学生学习活动和经验的产物,为今后元素化合物知识的学习打下策略基础。
2、分步记忆学习策略
元素化合物知识的特点是学习内容多而且杂,主要集中在化学1学习,时间很有限。为了便于学生的学习记忆,减少学习难度,可以先找出核心知识内容:再根据核心内容把学习内容分解成若干个部分内容逐个学习,然后再把它们串起来,成为综合知识。这就是分步记忆学习策略。
案例Ⅱ “铁及其化合物的应用”
铁及其化合物的应用内容是高中元素化合物知识的重要组成部分,面对这么多的学习内容,在一个课时内怎样完成学习目标呢?请看下面案例。
找出核心知识内容:列举学生常见的含铁元素的纯净物,归纳出铁元素有三种常见的价态:0、 2、 3,抓住核心内容——含有这些价态的铁元素的物质多种多样,但它们之间在一定条件下可以相互转换。
根据核心内容分解学习内容含有不同价态铁元素的物质之间的转化可以利用氧化还原反应原理来实现;含有相同价态铁元素的物质之间的转化可以利用复分解反应规律来实现;亚铁离子与铁离子之间的相互转化有何实际应用?
按上述分解情况逐个学习时,重点认识含有不同价态铁元素的物质之间的相互转化,其他内容可以用复习初三化学知识方法几句带过。
活动一:引导学生从化合价的角度分析,含有不同价态的铁元素的物质应该具有的化学性质是:含 3价铁元素的物质只有氧化性,含 2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性,铁单质只有还原性。
活动二:方法引导,验证某物质有氧化性的预测,需寻找具有还原性的物质与其反应,同理,要验证某物质具有还原性的预测,需寻找具有氧化性的物质与其反应。
活动三:以铁、氯化亚铁、氯化铁这三种物质为例进行探究,从实验室提供的药品中选择合适的药品,设计方案“铁粉与稀硫酸反应”;“氯化铁溶液与铁粉反应,并用硫氰化钾溶液检验”;“氯化亚铁溶液与氯气反应,并用硫氰化钾溶液检验”;“锌与氯化亚铁溶液反应”。
活动四:整合知识,形成铁三角,并在铁三角中填入常见的氧化剂和还原剂。
活动五:交流讨论 “实验室如何保存氯化亚铁溶液?”“为什么可以用铜和氯化铁溶液的反应制作印刷电路板?”“废水中的亚铁离子可以用什么方法除去?”通过问题讨论,将所认识的铁及其化合物间的相互转化知识迁移到解决实际问题的应用中去。
最后,将各部分的内容串起来引导学生抓住两条主线:一条是以含有同价态铁元素的化合物变化为线索,另一条是以含有不同价态铁元素的化合物变化为线索,构建有关铁及其化合物的相互转化关系的知识网络。
分步记忆学习策略改变了以往那种“物质一种一种的系统听解”学习策略,可以让学生获得较多的学习内容的同时,不会有知识堆砌感;它打破了传统的“物质中心”模式,突出“元素中心”,强调用物质的转化观点,整体性地记住和应用元素化合物知识;同时,它还可以让学生获得有关的程序性知识,记住有关学习元素化合物知识的模式、步骤、条件等,为今后在等同的学习环境中自主学习打下坚实的基础。
三、重视化学学习策略的学习
有关元素化合物知识的学习策略的教学,在我国高中化学教学中还是一个比较薄弱的环节。作为一个化学教师,必须承认学生是学习的主人,要将学习目标用适当的方式告诉学生,让学生懂得将知识模块划分多个阶段学习,并订好阶段学习目标;注意保护学生的学习化学信心和兴趣,引导要恰当,组织的活动要有一定的挑战性;重视培养学生学习能力,做好一般性的学习策略示范,让它能成为学生今后学习的经验,让学生离开学校,离开老师能继续学习;课堂上要留给学生充足的时间练习,让他们能用自己的方式记住这些学习策略和所学知识,并能在今后学习过程中自如地应用它们。
总之,有关元素化合物知识的学习不可以忽略与核心知识的内在联系,不可以过分依赖死记硬背的学习方式,要让学生灵活运用恰当的学习方法进行学习。这就要求教师在教学过程中要不断地将自己的思考过程表现出来,并加以剖析,多留时间给学生自己推敲,反复练习,加强记忆。这些做法会让学生体验学习的快乐,并且在考试时能相对减少对失败的恐惧,体验成功的喜悦,让学生学习元素化合物知识时少走弯路,实现轻松学习和享受学习乐趣。
关键词:元素化合物;示范;学习策略
元素化合物知识通常指的是有关无机元素化合物性质及其应用的知识,是人类对有关物质的认识长期积累的成果;它是初高中化学课程的主要组成部分,是整个初中化学课程的重要基础知识,是高中化学课程的核心内容。
达尔文有一句格言“最有价值的知识是关于方法的知识”。面对内容繁杂的元素化合物知识,学生往往觉得了解知识难度不大,可就是持久记忆难,并且对该学习内容无法保持长久的兴趣和注意。当学生进入高二选修模块学习时,每次考试凡涉及到元素化合物知识的试题整体准确率低,由学生反映汇总,究其原因为“这部分内容没有什么印象”。因此,当务之急是如何让学生有效的进行元素化合物的学习?下面,是本人参与新课程教学四年多时间内在这方面所做的一些尝试。
一、准确把握学习方向
1、研读《新课程标准》,把握学习的具体内容
《新课程标准》是教材编写的基本依据,学生在老师的引导下,准确理解和把握普通高中化学课程标准的内涵,是有效使用教科书及教辅材料的前提,是全面提高学习质量的保证。熟悉新课程标准的学习要求,有利于学生把握学习的具体内容。
2、熟读《福建省普通高中新课程化学学科教学要求(必修模块)》,把握学习的深广度
《省化学学科教学要求(化学1)》是学习元素化合物知识的风向标,它针对我省高中化学学科的教学实际,对“元素化合物知识”这个模块提出了明确、具体的学习要求,让学习者不仅清楚学习内容,还明白认识该部分知识需达到的层次要求。与《新课程标准》相比,《化学学科教学要求》多选择了镁、溴、碘这三种元素及其化合物的学习内容,其目的是让海水的综合利用这块知识更加完善,它们的加入并不会增加学生学习知识的难度,反而使学生在学习该部分内容时更加容易记忆,更能让学生充分的认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。熟悉这些学习内容的内在联系,有利于学生把握学习的深广度。
3、根据学生的学习实际,设置合适的学习目标
高一的学生要明确知道“元素化合物”这个模块知识,既是源于初三所学的知识但难度又高于初三化学知识,既强调初、高中知识的衔接,又让学生站在更全面的角度学习化学知识。了解这些学习实际,可以避免“眼高手低”的学习现象发生,有利于学生制定长、短期的学习目标。
因此,准确把握学习的方向,设置经过努力可以获得学习成功的目标,培养学习高中化学必须具备的心理,选择适用的学习策略,是非常重要的。
二、示范常用的学习策略
1、科学探究学习策略
《新课程标准》要求学生要参与物质的性质探究,亲身体验科学探究的过程。对此,在组织学生学习元素化合物知识的同时,教师可以采用程序启发方式进行教学,也就是先告知化学科学探究的基本过程:观察物质的外观性质→预测物质的性质→实验和观察→解释及结论,后介绍常用的探究方法:实验法、分类法、比较法、推理法、假说法、模型法等,最后举例示范。
案例Ⅰ “学习二氧化硫的性质”
背景材料制备二氧化硫的常见方法有:工业制法——硫磺燃烧(初三学过)或含硫矿石如二硫化亚铁燃烧,实验室制法——亚硫酸钠与浓硫酸反应(强酸制弱酸反应规律)。
观察二氧化硫的外观性质,获得二氧化硫的颜色、状态、气味等信息。
预测二氧化硫的性质:根据二氧化硫是酸性氧化物的事实,预测二氧化硫性质与二氧化碳性质相似:二氧化硫可以跟水反应生成亚硫酸;二氧化硫可以跟碱性氧化物反应生成亚硫酸盐;二氧化硫可以跟碱溶液反应生成亚硫酸盐和水;根据氧化还原反应规律预测二氧化硫既有氧化性又有还原性。
通过设计实验“用充有二氧化硫的针筒吸水”“在二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液再滴加双氧水溶液”来验证上述的预测。补充实验“在二氧化硫水溶液中滴加品红溶液”让学生了解二氧化硫的特性,并完成解释及结论的环节,归纳出用分类法研究物质的化学性质时需涉及的三个方面:物质的通性、氧化还原性、特性,强调用分类的观点对元素化合物知识进行整体性地认识和应用。
该案例所提供的学习策略就是要求学生必须懂得抓住物质性质的思路,从酸性氧化物的通性和元素化合价预测二氧化硫的性质,再通过观察和实验来验证预测;教师的示范及学生的全程参与活动,让学生学会运用以实验和推理为基础的科学探究方法,让学生从无意识的科学探究学习上升为有意识的科学探究学习,并有潜意识地控制该学习策略成为学习经验,让科学探究学习策略成为学生学习活动和经验的产物,为今后元素化合物知识的学习打下策略基础。
2、分步记忆学习策略
元素化合物知识的特点是学习内容多而且杂,主要集中在化学1学习,时间很有限。为了便于学生的学习记忆,减少学习难度,可以先找出核心知识内容:再根据核心内容把学习内容分解成若干个部分内容逐个学习,然后再把它们串起来,成为综合知识。这就是分步记忆学习策略。
案例Ⅱ “铁及其化合物的应用”
铁及其化合物的应用内容是高中元素化合物知识的重要组成部分,面对这么多的学习内容,在一个课时内怎样完成学习目标呢?请看下面案例。
找出核心知识内容:列举学生常见的含铁元素的纯净物,归纳出铁元素有三种常见的价态:0、 2、 3,抓住核心内容——含有这些价态的铁元素的物质多种多样,但它们之间在一定条件下可以相互转换。
根据核心内容分解学习内容含有不同价态铁元素的物质之间的转化可以利用氧化还原反应原理来实现;含有相同价态铁元素的物质之间的转化可以利用复分解反应规律来实现;亚铁离子与铁离子之间的相互转化有何实际应用?
按上述分解情况逐个学习时,重点认识含有不同价态铁元素的物质之间的相互转化,其他内容可以用复习初三化学知识方法几句带过。
活动一:引导学生从化合价的角度分析,含有不同价态的铁元素的物质应该具有的化学性质是:含 3价铁元素的物质只有氧化性,含 2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性,铁单质只有还原性。
活动二:方法引导,验证某物质有氧化性的预测,需寻找具有还原性的物质与其反应,同理,要验证某物质具有还原性的预测,需寻找具有氧化性的物质与其反应。
活动三:以铁、氯化亚铁、氯化铁这三种物质为例进行探究,从实验室提供的药品中选择合适的药品,设计方案“铁粉与稀硫酸反应”;“氯化铁溶液与铁粉反应,并用硫氰化钾溶液检验”;“氯化亚铁溶液与氯气反应,并用硫氰化钾溶液检验”;“锌与氯化亚铁溶液反应”。
活动四:整合知识,形成铁三角,并在铁三角中填入常见的氧化剂和还原剂。
活动五:交流讨论 “实验室如何保存氯化亚铁溶液?”“为什么可以用铜和氯化铁溶液的反应制作印刷电路板?”“废水中的亚铁离子可以用什么方法除去?”通过问题讨论,将所认识的铁及其化合物间的相互转化知识迁移到解决实际问题的应用中去。
最后,将各部分的内容串起来引导学生抓住两条主线:一条是以含有同价态铁元素的化合物变化为线索,另一条是以含有不同价态铁元素的化合物变化为线索,构建有关铁及其化合物的相互转化关系的知识网络。
分步记忆学习策略改变了以往那种“物质一种一种的系统听解”学习策略,可以让学生获得较多的学习内容的同时,不会有知识堆砌感;它打破了传统的“物质中心”模式,突出“元素中心”,强调用物质的转化观点,整体性地记住和应用元素化合物知识;同时,它还可以让学生获得有关的程序性知识,记住有关学习元素化合物知识的模式、步骤、条件等,为今后在等同的学习环境中自主学习打下坚实的基础。
三、重视化学学习策略的学习
有关元素化合物知识的学习策略的教学,在我国高中化学教学中还是一个比较薄弱的环节。作为一个化学教师,必须承认学生是学习的主人,要将学习目标用适当的方式告诉学生,让学生懂得将知识模块划分多个阶段学习,并订好阶段学习目标;注意保护学生的学习化学信心和兴趣,引导要恰当,组织的活动要有一定的挑战性;重视培养学生学习能力,做好一般性的学习策略示范,让它能成为学生今后学习的经验,让学生离开学校,离开老师能继续学习;课堂上要留给学生充足的时间练习,让他们能用自己的方式记住这些学习策略和所学知识,并能在今后学习过程中自如地应用它们。
总之,有关元素化合物知识的学习不可以忽略与核心知识的内在联系,不可以过分依赖死记硬背的学习方式,要让学生灵活运用恰当的学习方法进行学习。这就要求教师在教学过程中要不断地将自己的思考过程表现出来,并加以剖析,多留时间给学生自己推敲,反复练习,加强记忆。这些做法会让学生体验学习的快乐,并且在考试时能相对减少对失败的恐惧,体验成功的喜悦,让学生学习元素化合物知识时少走弯路,实现轻松学习和享受学习乐趣。