邵曉華
(興化市楚水實驗學校 江蘇 興化 225700)
例談提升高中生化學信息素養(yǎng)的途徑
——以“探究二氧化硫的性質”為例
邵曉華
(興化市楚水實驗學校 江蘇 興化 225700)
化學學科特別強調提升高中生的化學信息素養(yǎng)、重視獲取與加工信息能力培養(yǎng)的重要性。在課堂教學中應有意識的讓學生用觀察、實驗等方法獲取信息,用文字、圖表和化學語言表達有關的信息,用比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工。
信息素養(yǎng);實驗探究;化合價;異?,F(xiàn)象
培養(yǎng)學生利用化學信息處理化學問題的能力,在潛移默化中提升化學信息素養(yǎng),讓學生具備獲取信息,甄別信息,創(chuàng)造性使用信息的能力,掌握信息處理方法和技巧,這不僅是學生發(fā)展和教育發(fā)展的需求,更是時代發(fā)展的需求。下面以“探究二氧化硫的性質”為例。
化學中很多反應和原理與生產和生活有著密切的聯(lián)系,我們在課堂教學中可以將教材知識與我們的生活進行聯(lián)系,從而提升學生的化學信息素養(yǎng)。我們可以通過教材來學習酸雨的形成原理、SO2的用途,通過視頻、文字和圖片來學習酸雨危害,通過新聞鏈接、視頻展示22種果脯蜜餞類小食品因二氧化硫超標,被北京市食品辦、工商局責令在全市下架,以及紅酒中存在二氧化硫的成分來知道二氧化硫在生活中的利與弊。從生活中的材料(新聞、視頻、教材等)中獲取二氧化硫與水的反應,二氧化硫可作漂白劑、殺滅霉菌和細菌、抗氧化劑,同時二氧化硫超標又會對人體造成不良影響等化學信息。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗對學生而言是一種可以檢驗知識的對與錯,驗證新物質的性質,解決疑難問題的工具,是培養(yǎng)學生化學信息素養(yǎng)的主陣地,是學生獲取信息,表達信息和對已有信息進行重新加工的最好載體。培養(yǎng)學生在實驗探究、實驗現(xiàn)象的觀察中收集相關信息來解決問題的能力特別重要。在教學中,可以引導學生有目的地進行觀察,使學生將一些平時僅通過間接學習較難理解的知識,通過實驗探究來直接獲得感性認識,并對實驗探究過程中的信息進行加工上升為理性認識,從而真正獲得知識。
如怎樣設計一個實驗來證明SO2易溶于水呢?SO2是氣體,氣體如溶于水后氣體壓強會產生變化。學生思考討論:如果SO2溶于水,試管內SO2氣體壓強就會變小,產生壓強差。結合學生的思考和討論,學生設計出一個實驗,把裝有氣體的試管倒立在水槽中,觀察現(xiàn)象并分析SO2是否易溶于水?如試管中水面上升,則證明SO2易溶于水。老師演示實驗并分析,由于SO2易溶于水,使試管內壓強減小,大氣壓大于瓶內壓強,使水面上升。通過該實驗探究,讓學生來歸納氣體溶解、壓強變化、水面變化的三者關系,讓學生能從化學實驗過程和現(xiàn)象中提取化學信息。
對于上述實驗中SO2溶于水后的試管,可以進一步設計問題:SO2僅僅是溶于水嗎?有沒有發(fā)生化學反應?發(fā)生化學反應的判斷依據是什么?如何設計實驗來探究。SO2溶于水如發(fā)生化學反應,則有新的物質生成,利用所學知識酸性氧化物(如二氧化碳)與水的反應的產物進行類比。學生思考并討論,SO2溶于水發(fā)生化學反應生成一種酸,怎樣證明酸的生成?用酸堿指示劑。結合學生的回答設計探究實驗:用一試管取少量SO2的水溶液,滴入2~3滴石蕊試液,觀察溶液顏色的變化。老師演示實驗,讓學生觀察實驗現(xiàn)象。學生回答實驗現(xiàn)象:石蕊試液變紅。實驗結論:SO2溶于水,并與水發(fā)生了化學反應。通過該實驗探究,讓學生來認識酸性氧化物與水反應,讓學生能從化學實驗過程和現(xiàn)象中提取化學信息。在探究實驗中讓學生對實驗原理、步驟分析,以及實驗現(xiàn)象的觀察、分析,培養(yǎng)學生的化學信息素養(yǎng),通過探究實驗提升高中生的化學信息素養(yǎng)。
硫元素具有多種可變化合價,從化合價升降的角度來引導學生分析氧化還原反應,更能夠幫助學生認識氧化還原反應的概念與實質,因此在硫元素及其化合物性質的學習過程中,應有意識地將學生的思維指向反應中各元素的化合價,而引導學生思維方向的有效方法是創(chuàng)設適當的問題情境,激活學生的思維。學習過程中先讓學生通過對化學信息進行觀察、分析,形成從化合價角度來理解氧化還原反應的意識和習慣,從而提升學生的化學信息素養(yǎng),進一步去研究物質的性質。
“高價氧化,低價還原,中間價態(tài)兩邊轉”。從S元素的化合價推斷二氧化硫既有還原性,又有氧化性。那么如何去設計一個實驗來證明SO2具有還原性?老師引導:設計實驗需要實驗現(xiàn)象明顯(如顏色變化、氣體、沉淀等等),操作簡單,實驗證明SO2具有還原性,則需要選擇適當的氧化性物質,同時讓學生回憶熟悉的有顏色的氧化性物質。學生思考并討論,設計實驗:向SO2的水溶液中各滴入幾滴Br2水溶液,觀察現(xiàn)象。如Br2水溶液褪色,則證明SO2具有還原性。老師演示實驗,學生觀察實驗現(xiàn)象。學生分析,SO2具有還原性,能被Br2水溶液氧化,而使Br2水溶液褪色,證明了SO2具有還原性。
學生可從元素的化合價的變化以及探究實驗中提取化學信息,了解SO2的還原性,并知道如何利用實驗的方法來證明物質的還原性,以此類推,學生也能知道怎樣用實驗來證明物質的氧化性等。學生不僅知道了學習物質化學性質的一般方法。還能提升學生的化學信息素養(yǎng)。
在化學學習過程中,關注實驗異?,F(xiàn)象,注重運用探究式學習的方法去研究,可以極大推動化學學習,提高學生的化學信息素養(yǎng)。
實驗:向一支盛有品紅溶液的試管中加入SO2的水溶液,然后振動試管,觀察溶液的顏色褪去。這時提出問題,為什么溶液的顏色會褪去呢?還有哪些物質也具有漂白性呢?它與氯水的漂白原理是否相同呢?學生結合前面所學氯氣的漂白性進行思考和討論,接著實驗:取2支試管加入品紅溶液,分別向2支試管中通入二氧化硫和氯氣,并加熱試管,觀察試管中溶液的顏色變化。
學生觀察實驗現(xiàn)象:2支試管中的紅色均褪去,加熱后通二氧化硫的試管中溶液由無色又恢復為紅色。通氯氣的不恢復紅色。
實驗結論:SO2和氯水的漂白原理不相同。
學生結合課本知識進行現(xiàn)象分析:SO2跟某些有色物質生成不穩(wěn)定的無色物質。這種無色物質易分解而使有色物質恢復原來的顏色。而氯水中HClO將有色物質氧化成無色物質。
探究結論:SO2具有漂白性,其漂白原理與Cl2的漂白原理不同。
表1 氯水和二氧化硫漂白性的比較
學生從對比實驗中,以及實驗現(xiàn)象的異常中分析、提取化學信息,培養(yǎng)了學生的化學信息素養(yǎng)。
通過在課堂教學中的生活材料、實驗探究、化合價變化、實驗現(xiàn)象異常等多種方式來對學生進行化學信息素養(yǎng)的培養(yǎng),讓學生知道提升自己的化學信息素養(yǎng)的方法、途徑和策略,并積極運用于學習中,不僅能促進學生的有效學習,還培養(yǎng)學生學以致用解決化學問題的能力。
[1] 人民教育出版社課程教材研究所化學課程教材研究開發(fā)中心.《化學必修1教師教學用書》[M],2003
[2] 周春霞.論在化學教學中如何培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)[J].中學化學教學參考,2010(8):17-18
1008-0546(2015)08-0025-02
G633.8
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10.3969/j.issn.1008-0546.2015.08.010