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《普通高中化学课程标准(实验)》明确指出,学习常见的化学物质时,要了解它们在生产、生活和化学科学研究中的作用,正确认识科学、技术、社会的相互关系,能运用所学知识解释生产、生活中的化学现象,解决与化学有关的一些实际问题。而当前,化学教材的编排也都从生活、生产实际引入,元素化合物的知识不再是按金属、非金属来分类,而是按从海水中获得的元素、从矿物中获得的元素来分类。这些都表明新课程已经由“以学科为本”向“以学生发展为本”转变,体现了人本主义的教育观念。
然而,我们发现,在实际教学中,学生仍然缺乏运用化学知识解决生活实际问题的能力,缺乏用已有知识去想问题的习惯。这就要求教师在教学中创设生活化的情境,激发学生的学习兴趣,提高教学效率。
一、 通过生活实例创设教学情境
(一) 从重大新闻入手,激发学生学习兴趣
我国教育家陶行知先生提出了“生活教育”的理念:“生活即教育,用生活来教育,为生活而教育。”从一些生活中的重大新闻入手创设教学情境,可以引起学生的关注,使他们产生学习的兴趣,进而提高课堂效率。在“氯气的性质”的教学中,笔者就引入了“京沪高速公路一辆载有液氯的槽罐车与一辆货车相撞”的新闻。
【案例1】 “氯气的物理、化学性质”教学过程
1. 教师出示视频,视频内容为:3月29日下午6时50分,在京沪高速公路淮安段,一辆载有液氯的槽罐车与一辆货车相撞,导致液氯大面积泄漏,公路附近3个村镇的居民因此遭遇重大伤亡,死亡28人,350人入院治疗,上万人疏散。
2. 教师抛出问题:“如果你处于事故发生现场,该怎么办?先自己想一下,阅读课本中有关氯气的知识。然后4人一组互相讨论,得出你们的方案。”
3. 学生以2人或4人为一小组,先个人学习,再小组交流讨论,最后得出逃生方案。
4. 教师用投影仪展示两组学生的逃生方案,并请每组代表说明理由。
5. 师生一起对方案进行分析、点评和拓展。
6. 教师展示由消防队给出的、较为完整的逃生方案,并趁热打铁,让学生整理氯气的物理性质和化学性质。
7. 学生根据教师提供的方案和课本内容,通过小组讨论整理出氯气的性质。
8. 教师补充教学中未涉及的有关氯气性质的知识,以确保知识得以完整呈现。
在“氯气的物理、化学性质”的教学中,如果按照常规的教师演示讲解、学生被动接受的方法,那么大概只有做氯气与金属反应的几个实验时学生能提起兴趣,而如氯气与水和碱反应的相关知识,只会使一些基础比较差的同学感到抽象和复杂,感觉到要记的知识又多了一些。如果这样,那么学生的学习积极性就不会高,有些学生还会走神、不愿意听。而采用“案例1”的教法,学生就会有很强的学习积极性,也能学会遭遇此类事故时的逃生方法。
(二) 从社会问题引入,培养学生关注社会的意识
高中化学是全体学生的化学,实际上就是培养公民的化学。培养公民的化学没有必要使学生非得学习那种追求化学科学知识系统性的化学课程,而应该学习那种关注STS问题,贴近生活、贴近社会的化学课程。环境保护是当今社会的热点,全世界都在关注。高中生不仅仅需要关注,更应该在不久的将来能为之作出贡献。所以,在上“SO2的性质和应用”这堂课时,笔者做了如下尝试:通过有关酸雨危害的资料和图片展示,让学生直观地感受环保的重要性。
【案例2】 “SO2的性质和应用”教学中运用的材料
材料一
1. 50年前,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着的各式各样精美浮雕花纹还清晰可见,而现在大多已模糊不清,部分已成光板……
2. 华夏子孙的骄傲——万里长城,许多地段砖块、石块在不同程度上受到侵蚀,亟待解决。
3. 美国的象征——自由女神像,正受到来自大自然的侵蚀,美国人正想办法拯救。
4. 1995年,几场大雨后,我国四川奉节县9万亩华山松全部枯死,重庆面山的2.7万亩马尾松死亡。
材料二
酸雨是英国化学家R.A.Smith于1872年最先提出的,一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水,数值5.6是指蒸馏水与空气中CO2达到溶解平衡的酸度。酸雨被称为“空中杀手”,是因为它对生物、土壤、建筑等危害很大。我国西南、华南是世界三大酸雨区之一,我国政府已制定《两控区酸雨和SO2污染防治“十五”计划》,温州市被列为酸雨控制区,市政府也制定了《温州市酸雨控制区SO2污染综合防治规划》。
材料三
我国酸雨主要是硫酸雨(即雨水中含有硫酸),某校科技小组在某地采集了酸雨样品,每隔一段时间测定其pH,得到下列数据:
问题:(1)随时间的推移,雨水酸性怎样变化?(2)雨水中硫酸怎样产生?
材料四
减少酸雨的途径之一——脱硫技术。在含硫的矿物燃料中加入生石灰吸收燃烧过程中产生的SO2,这种方法称为“钙基固硫”;另外也可采用烟气脱硫技术,用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环,吸收烟气中的SO2。试分析其中的原理。
美国心理学家布鲁纳指出:学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。这堂课展示的有关材料能很好地体现环保的重要性和迫切性。化学知识就是解决这个问题的最好武器,而这需要我们作为未来生力军的高中生去实现。
这样的教学既让学生关注STS问题,又能增强学生的主人翁意识,使学生从会学习到想学习。把知识技能的教育和学生的日常生活联系起来,促进学生经验的改组,促进学生书本知识向实践能力的转化,促进每一个学生的发展,这是教育的出发点和归宿,是新课程改革的重要目标。在教学中,我们要促进学生“学”和“用”的有机结合,从而让学生感受到学习的重要意义。
二、 设计着眼学生实践能力培养的课后问题
(一) 设计问题引导学生解决生活中的小问题
教师可结合教学内容,设计一些问题,让学生课后解决。
如学习“水的硬度”后,教师可以出这样的题:“如何去除热水瓶和烧水壶里的水垢?”(水垢主要是碳酸钙,可以和醋反应)
又如,学习“钢铁腐蚀”后,可以这样设问:“多余的菜留在锅里过夜好不好?菜刀剪刀等长时间放在潮湿的水槽边可能会有什么问题产生?”(主要是钢铁电腐蚀的问题)
再如,学习“铝制品表面氧化膜的性质”后,可以这样设问:“家里用铝制的生活用具多不多?为什么?铝制的器皿用途很广,但不能装哪些食品?铝制品洗涤时对洗涤剂有什么要求?”(主要是酸、碱、腌制食品要破坏铝表面的致密氧化膜)
这样的例子还有很多。这样的教学可以使很多生活常识、生活经验变得有理有据,不但有助于增强学生的生活能力,而且能让他们体会到学习的价值。
(二) 让学生自己设计方案解决生活中遇到的问题
在教学完“氯气的生产原理和氯气的性质”后,笔者引导学生进行了“自制消毒品”的教学活动。
【案例3】 “自制消毒品”教学片段
师 春天是流感的多发时期,学校里都定期进行消毒,但家里可能没有。你觉得自己周末回家,有办法对家里进行一次消毒吗?
生1 (自信地)泡点漂白粉拖地、抹桌子。
生2 我家没有漂白粉。
师 一定要漂白粉吗?我们好像讲过只要高于-1价的氯都可以进行消毒……
生3 那就制些氯气好了。
生4 那要把自己毒死了。
师 氯气的演示实验我们是在教室里做的,只要合理设计也是可行的。但问题是在家里你会制备氯气吗?有没有材料和原料呢?动脑筋想想看。
生5 原料肯定有,饱和食盐水和电。
师 大家可以参看课本第40页的装置图。回想一下老师上课时做的演示实验(做演示实验时作了如下改进:电极是2根石墨棒,电源用小灵通充电器焊上鳄鱼夹代替),小组内可以互相讨论一下。
(学生讨论)
师 要是家里有石灰,还可以做得更好,是吧?
学6 (反应过来)可以制得漂白粉,安全,又可以保存起来下次使用。
师 呵呵。学到的知识马上可以用了,大家感觉如何啊?
(很多学生露出自得、开心的神情)
师 但事物也有两面性,化学物质用的好,对生活很有帮助,但如果对之使用不当也会出现问题。
学习“氯气的性质”后,教师让学生以小组为单位动手设计用于解决生活中实际问题的实验。这有利于发展学生的创造性思维,培养学生探究问题的精神。这一过程能使学生加深对自身经验的理解,发现原有认知与新知识间的不协调性,进而重新建构知识。这样的教学在视野上超出了学科界限,很好地体现了“从课堂走向生活”的新课程目标。
(三) 引导学生开展研究性学习
引导学生以小组形式开展研究性学习,可以帮助他们带着探究精神将化学知识应用于生活实践。笔者曾引导学生开展了“制作水果电池”的研究性学习。
【案例4】 “制作水果电池”的研究性学习
1. 学习“原电池”后,教师向学生介绍广州一大学环保节能比赛中的一个水果电子表。
2. 探究目标:找出导电能力最好的水果,制作一个美观有趣的水果电池。
3. 实施过程:(1)小组讨论,得出方案;(2)准备原料,做实验;(3)不断改进实验,得出最佳方案;(4)整理出报告,成果展示。
学生的水果电池有接小灯泡的,有接音乐卡的,还有串联起来增大电流的……可以说探究非常成功。在学习过程中,学生一直充满兴趣,情绪高涨,还主动通过各种方法寻找信息,希望设计出最好的水果电池。他们通过自主参与,互相合作,很好地将所学知识应用到了生活实践中。
然而,我们发现,在实际教学中,学生仍然缺乏运用化学知识解决生活实际问题的能力,缺乏用已有知识去想问题的习惯。这就要求教师在教学中创设生活化的情境,激发学生的学习兴趣,提高教学效率。
一、 通过生活实例创设教学情境
(一) 从重大新闻入手,激发学生学习兴趣
我国教育家陶行知先生提出了“生活教育”的理念:“生活即教育,用生活来教育,为生活而教育。”从一些生活中的重大新闻入手创设教学情境,可以引起学生的关注,使他们产生学习的兴趣,进而提高课堂效率。在“氯气的性质”的教学中,笔者就引入了“京沪高速公路一辆载有液氯的槽罐车与一辆货车相撞”的新闻。
【案例1】 “氯气的物理、化学性质”教学过程
1. 教师出示视频,视频内容为:3月29日下午6时50分,在京沪高速公路淮安段,一辆载有液氯的槽罐车与一辆货车相撞,导致液氯大面积泄漏,公路附近3个村镇的居民因此遭遇重大伤亡,死亡28人,350人入院治疗,上万人疏散。
2. 教师抛出问题:“如果你处于事故发生现场,该怎么办?先自己想一下,阅读课本中有关氯气的知识。然后4人一组互相讨论,得出你们的方案。”
3. 学生以2人或4人为一小组,先个人学习,再小组交流讨论,最后得出逃生方案。
4. 教师用投影仪展示两组学生的逃生方案,并请每组代表说明理由。
5. 师生一起对方案进行分析、点评和拓展。
6. 教师展示由消防队给出的、较为完整的逃生方案,并趁热打铁,让学生整理氯气的物理性质和化学性质。
7. 学生根据教师提供的方案和课本内容,通过小组讨论整理出氯气的性质。
8. 教师补充教学中未涉及的有关氯气性质的知识,以确保知识得以完整呈现。
在“氯气的物理、化学性质”的教学中,如果按照常规的教师演示讲解、学生被动接受的方法,那么大概只有做氯气与金属反应的几个实验时学生能提起兴趣,而如氯气与水和碱反应的相关知识,只会使一些基础比较差的同学感到抽象和复杂,感觉到要记的知识又多了一些。如果这样,那么学生的学习积极性就不会高,有些学生还会走神、不愿意听。而采用“案例1”的教法,学生就会有很强的学习积极性,也能学会遭遇此类事故时的逃生方法。
(二) 从社会问题引入,培养学生关注社会的意识
高中化学是全体学生的化学,实际上就是培养公民的化学。培养公民的化学没有必要使学生非得学习那种追求化学科学知识系统性的化学课程,而应该学习那种关注STS问题,贴近生活、贴近社会的化学课程。环境保护是当今社会的热点,全世界都在关注。高中生不仅仅需要关注,更应该在不久的将来能为之作出贡献。所以,在上“SO2的性质和应用”这堂课时,笔者做了如下尝试:通过有关酸雨危害的资料和图片展示,让学生直观地感受环保的重要性。
【案例2】 “SO2的性质和应用”教学中运用的材料
材料一
1. 50年前,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着的各式各样精美浮雕花纹还清晰可见,而现在大多已模糊不清,部分已成光板……
2. 华夏子孙的骄傲——万里长城,许多地段砖块、石块在不同程度上受到侵蚀,亟待解决。
3. 美国的象征——自由女神像,正受到来自大自然的侵蚀,美国人正想办法拯救。
4. 1995年,几场大雨后,我国四川奉节县9万亩华山松全部枯死,重庆面山的2.7万亩马尾松死亡。
材料二
酸雨是英国化学家R.A.Smith于1872年最先提出的,一般是指pH小于5.6的雨、雪、雾等大气降水,数值5.6是指蒸馏水与空气中CO2达到溶解平衡的酸度。酸雨被称为“空中杀手”,是因为它对生物、土壤、建筑等危害很大。我国西南、华南是世界三大酸雨区之一,我国政府已制定《两控区酸雨和SO2污染防治“十五”计划》,温州市被列为酸雨控制区,市政府也制定了《温州市酸雨控制区SO2污染综合防治规划》。
材料三
我国酸雨主要是硫酸雨(即雨水中含有硫酸),某校科技小组在某地采集了酸雨样品,每隔一段时间测定其pH,得到下列数据:
问题:(1)随时间的推移,雨水酸性怎样变化?(2)雨水中硫酸怎样产生?
材料四
减少酸雨的途径之一——脱硫技术。在含硫的矿物燃料中加入生石灰吸收燃烧过程中产生的SO2,这种方法称为“钙基固硫”;另外也可采用烟气脱硫技术,用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环,吸收烟气中的SO2。试分析其中的原理。
美国心理学家布鲁纳指出:学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。这堂课展示的有关材料能很好地体现环保的重要性和迫切性。化学知识就是解决这个问题的最好武器,而这需要我们作为未来生力军的高中生去实现。
这样的教学既让学生关注STS问题,又能增强学生的主人翁意识,使学生从会学习到想学习。把知识技能的教育和学生的日常生活联系起来,促进学生经验的改组,促进学生书本知识向实践能力的转化,促进每一个学生的发展,这是教育的出发点和归宿,是新课程改革的重要目标。在教学中,我们要促进学生“学”和“用”的有机结合,从而让学生感受到学习的重要意义。
二、 设计着眼学生实践能力培养的课后问题
(一) 设计问题引导学生解决生活中的小问题
教师可结合教学内容,设计一些问题,让学生课后解决。
如学习“水的硬度”后,教师可以出这样的题:“如何去除热水瓶和烧水壶里的水垢?”(水垢主要是碳酸钙,可以和醋反应)
又如,学习“钢铁腐蚀”后,可以这样设问:“多余的菜留在锅里过夜好不好?菜刀剪刀等长时间放在潮湿的水槽边可能会有什么问题产生?”(主要是钢铁电腐蚀的问题)
再如,学习“铝制品表面氧化膜的性质”后,可以这样设问:“家里用铝制的生活用具多不多?为什么?铝制的器皿用途很广,但不能装哪些食品?铝制品洗涤时对洗涤剂有什么要求?”(主要是酸、碱、腌制食品要破坏铝表面的致密氧化膜)
这样的例子还有很多。这样的教学可以使很多生活常识、生活经验变得有理有据,不但有助于增强学生的生活能力,而且能让他们体会到学习的价值。
(二) 让学生自己设计方案解决生活中遇到的问题
在教学完“氯气的生产原理和氯气的性质”后,笔者引导学生进行了“自制消毒品”的教学活动。
【案例3】 “自制消毒品”教学片段
师 春天是流感的多发时期,学校里都定期进行消毒,但家里可能没有。你觉得自己周末回家,有办法对家里进行一次消毒吗?
生1 (自信地)泡点漂白粉拖地、抹桌子。
生2 我家没有漂白粉。
师 一定要漂白粉吗?我们好像讲过只要高于-1价的氯都可以进行消毒……
生3 那就制些氯气好了。
生4 那要把自己毒死了。
师 氯气的演示实验我们是在教室里做的,只要合理设计也是可行的。但问题是在家里你会制备氯气吗?有没有材料和原料呢?动脑筋想想看。
生5 原料肯定有,饱和食盐水和电。
师 大家可以参看课本第40页的装置图。回想一下老师上课时做的演示实验(做演示实验时作了如下改进:电极是2根石墨棒,电源用小灵通充电器焊上鳄鱼夹代替),小组内可以互相讨论一下。
(学生讨论)
师 要是家里有石灰,还可以做得更好,是吧?
学6 (反应过来)可以制得漂白粉,安全,又可以保存起来下次使用。
师 呵呵。学到的知识马上可以用了,大家感觉如何啊?
(很多学生露出自得、开心的神情)
师 但事物也有两面性,化学物质用的好,对生活很有帮助,但如果对之使用不当也会出现问题。
学习“氯气的性质”后,教师让学生以小组为单位动手设计用于解决生活中实际问题的实验。这有利于发展学生的创造性思维,培养学生探究问题的精神。这一过程能使学生加深对自身经验的理解,发现原有认知与新知识间的不协调性,进而重新建构知识。这样的教学在视野上超出了学科界限,很好地体现了“从课堂走向生活”的新课程目标。
(三) 引导学生开展研究性学习
引导学生以小组形式开展研究性学习,可以帮助他们带着探究精神将化学知识应用于生活实践。笔者曾引导学生开展了“制作水果电池”的研究性学习。
【案例4】 “制作水果电池”的研究性学习
1. 学习“原电池”后,教师向学生介绍广州一大学环保节能比赛中的一个水果电子表。
2. 探究目标:找出导电能力最好的水果,制作一个美观有趣的水果电池。
3. 实施过程:(1)小组讨论,得出方案;(2)准备原料,做实验;(3)不断改进实验,得出最佳方案;(4)整理出报告,成果展示。
学生的水果电池有接小灯泡的,有接音乐卡的,还有串联起来增大电流的……可以说探究非常成功。在学习过程中,学生一直充满兴趣,情绪高涨,还主动通过各种方法寻找信息,希望设计出最好的水果电池。他们通过自主参与,互相合作,很好地将所学知识应用到了生活实践中。