江霞+孫天山
摘要:問題教學(xué)歷來都是課堂教學(xué)的一種重要的教學(xué)方法。問題是課堂教學(xué)的重要抓手,通過問題組織教學(xué)是激活學(xué)生思維提高課堂教學(xué)效率的重要法器。結(jié)合“乙酸”教學(xué)課例,通過以 “典故激趣,引發(fā)問題;類比遷移,拓展問題;實驗探究,創(chuàng)新問題;學(xué)以致用,解決問題” 等教學(xué)環(huán)節(jié),說明問題教學(xué)的具體實施過程。
關(guān)鍵詞:問題;問題教學(xué);乙酸
文章編號:1008-0546(2017)08-0027-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.010
以“問題”作為教學(xué)的出發(fā)點由來已久,無論是著名教育家蘇格拉底的“精神助產(chǎn)術(shù)”,還是美國教育家杜威的“問題教學(xué)法”,都十分重視通過問題引導(dǎo)學(xué)生開展探索和獲取新知,在問題解決過程中發(fā)展學(xué)生的智力和創(chuàng)造力。今天,“問題教學(xué)法”依然是課堂教學(xué)的最重要方法之一。課堂教學(xué)堅持以問題為中心,將知識要點設(shè)計成一系列需要探究的問題,通過情境創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生思考問題,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,在問題解決過程中進行知識的意義建構(gòu),實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。
現(xiàn)以蘇教版普通高中課程標準實驗教科書 《化學(xué)2》[1]中“乙酸”教學(xué)為例,談?wù)劰P者對問題教學(xué)的實踐體會。
一、典故激趣,引發(fā)問題
師:展示一瓶食醋,并投影圖片(圖1)
師:醋是生活中最常見的調(diào)味品。有人知道“醋”的來歷嗎?
生(眾):搖頭,面面相覷。
師:投影圖片(圖2)并解說。
相傳,杜康發(fā)明了釀酒術(shù),他的兒子黑塔子承父業(yè)也學(xué)會了釀酒,黑塔覺得釀酒后的酒糟就這樣扔掉很是可惜,就將其放在木桶里浸泡。不經(jīng)意間過去了二十一天,這天的酉時,黑塔揭開木桶蓋,一股從未有過的香氣撲鼻而來,好奇心驅(qū)使黑塔大膽地嘗了一口,酸甜兼?zhèn)?,爽口宜人,于是他給“變了味”的酒糟起了一個“廿一日加酉”(動畫展示)的名字“醋”,從此“醋”的大名流傳至今。
師:其實,我們家用的食醋中約含3%~5%的乙酸,乙酸才是我們今天研究的主角。
師:看,今天的主角登場了(展示一瓶醋酸,并打開瓶塞,用手輕輕扇,給前排同學(xué)聞氣味),請根據(jù)你的觀察說說乙酸的物理性質(zhì)。
生1:容易揮發(fā)并有強刺激性氣味。
生2:無色透明液體、易溶于水和乙醇等物質(zhì)。
……
師:除上述性質(zhì)外,乙酸還有一個重要的特性,其在16.6°C以下呈冰狀固體,故乙酸又叫……
生(眾):冰醋酸。
設(shè)計意圖:“良好的開端等于成功的一半”。使學(xué)生快速地對將要學(xué)習(xí)的新知識產(chǎn)生濃厚興趣,對于他們學(xué)習(xí)效果的提升有著重要的影響。課的導(dǎo)入最重要的目的是激發(fā)學(xué)生的興趣,喚起學(xué)生的求知欲,燃起智慧的火花,使學(xué)生能夠主動地去獲取知識。在黑塔釀酒的故事中,黑塔在“不經(jīng)意”“大膽嘗試”中發(fā)現(xiàn)了一種新物質(zhì)“醋”。這則典故使學(xué)生從故事中的主人翁身上找到與自己心靈產(chǎn)生共鳴的情感體驗,并從故事的意義里獲得問題并引發(fā)思考,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、類比遷移,拓展問題
師:(過渡)剛才我們從宏觀上對乙酸有了一個初步的“接觸”和了解,接下來將從微觀的角度去認識乙酸。
師:(實物展示,并投影圖片,圖3)這是乙酸的比例模型和球棍模型,請根據(jù)這些模型寫出它的分子式和結(jié)構(gòu)式。
生3:(板演)
分子式:C2H4O2
結(jié)構(gòu)式:
師:和乙醇、乙醛不同的是乙酸分子結(jié)構(gòu)中有一種官能團“-COOH”叫……
生(眾):羧基。
師:(板書)乙酸的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3COOH
師:(過渡)根據(jù)乙酸的結(jié)構(gòu)你能預(yù)測乙酸的性質(zhì)嗎?
生(眾):(交流議論)
生4:有酸性,因為分子中有羧基。
生5:(插話)既然叫乙酸當然有酸性了。
師:其實,我們完全可以從同學(xué)熟悉的物質(zhì)碳酸進行洞察。
師:(投影圖片,圖4)以下是碳酸和乙酸的結(jié)構(gòu)式:
師:通過碳酸和乙酸結(jié)構(gòu)的對比,你對乙酸的性質(zhì)有什么新的認識,請談?wù)勀愕南敕ā?/p>
生6:由碳酸和乙酸結(jié)構(gòu)的比較看,乙酸應(yīng)該是一種一元弱酸,具有酸的通性。
師:(追問,等待)比如……
生6:比如乙酸能使紫色石蕊溶液變紅,能與鋅、碳酸鈉等物質(zhì)反應(yīng)。
師:(追問)你怎么知道它是一種一元弱酸呢?
生6:從結(jié)構(gòu)上看碳酸中相當于2個羧基,而乙酸中只有一個羧基,碳酸是二元弱酸,所以乙酸是一種一元弱酸。
師:還有補充嗎?
生(眾)還能與氫氧化鈉、金屬氧化物反應(yīng)。
師:同學(xué)們講得很好,分析也很透徹,通過與乙酸結(jié)構(gòu)的類比不難看出其具有酸的通性。
師:(板書)乙酸具有酸的通性:與指示劑反應(yīng);與活潑金屬反應(yīng);與堿反應(yīng);與堿性氧化物反應(yīng);與某些鹽反應(yīng)。
師:這里我要強調(diào)的是,酸的強弱不是取決于羧基的多少,而是決定于其電離能力的高低。另外我想了解的是為什么要強調(diào)某些鹽。
生7:因為弱酸不能制得強酸,只有比乙酸酸性弱的鹽才能與乙酸反應(yīng)。乙酸雖是一種弱酸,但比碳酸要強。
師:(追問)何以見得?
生7:因為它能與碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體。
師:好,請你設(shè)計并完成該實驗。
生7:演示乙酸與碳酸鈉反應(yīng)的實驗。
師:(板書)CH3COOHCH3COO-+H+
2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑
設(shè)計意圖:“類比”作為一種重要的思維方法,在化學(xué)教學(xué)中被廣泛使用。通過類比對象(前知識)與當下學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的共性、差異以及某些特殊性的比較,啟迪學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生弄清知識間的內(nèi)在聯(lián)系,使所學(xué)知識系統(tǒng)化,深化對所學(xué)知識的理解,實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)。在學(xué)習(xí)本節(jié)課前,學(xué)生對碳酸的性質(zhì)非常熟悉,但對碳酸的結(jié)構(gòu)并不了解,通過對乙酸和碳酸結(jié)構(gòu)的比較,推理得出它們具有相似的性質(zhì),即乙酸具有酸的通性,故而將乙酸知識學(xué)習(xí)納入到學(xué)生原有的知識架構(gòu)中。同時,這樣設(shè)計還能幫助學(xué)生強化物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)科思想。
三、實驗探究,創(chuàng)新問題
師:乙酸是一種很重要的有機羧酸,除具有酸的通性之外,是否還有其它性質(zhì)呢?
師:下面通過實驗來見證奇跡發(fā)生的時刻。
按教材71頁[活動與探究]要求搭建裝置(見圖5),裝入試劑,進行實驗。
師:同學(xué)們觀察到什么實驗現(xiàn)象?
生8:有一層不溶于飽和碳酸鈉溶液的油狀液體生成。
師:(取下試管,走到同學(xué)當中)請聞一聞它的氣味。
生(眾):有香味;特殊氣味;指甲油氣味……
師:上述現(xiàn)象說明了什么?
生(眾):發(fā)生了反應(yīng)。
師:是的,乙醇和乙酸在濃硫酸存在條件下,通過加熱反應(yīng)生成了一種特殊香味的乙酸乙酯。反應(yīng)方程式為:
CH3COOH+CH3CH2OH■CH3COOCH2CH3+H2O
像這種醇和酸作用生成酯和水的反應(yīng)叫做酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)的本質(zhì)是取代。
師: 上述反應(yīng)的基本原理怎樣?產(chǎn)物水中“-H”、
“-OH”分別是來自于乙醇還是乙酸?設(shè)想如何通過科學(xué)實驗證明。
生(眾):討論。
師:(啟發(fā))可以從過去研究可逆反應(yīng)機理聯(lián)想。
生9:(頓悟)噢,有了??梢岳猛凰卦邮聚櫡?,將乙醇羥基中用18O原子,追蹤18O去向就知道是誰脫去氫原子誰脫去羥基了。
師:請把你的想法用方程式表達出來,其他同學(xué)也試著寫寫看。
生9:板書。
CH3COOH+CH3CH218OH■CH3CO18OCH2CH3+H2O
師:科學(xué)實驗證明,乙酸乙酯是乙醇分子中的乙氧基(CH3CH2O-)取代了乙酸分子中羧基上的羥基(-OH)的生成物,即酸去羥基,醇去氫。
師:至此,我們認識了乙酸的弱酸性和酯化反應(yīng)。大家還有什么疑問需要提出來討論的(等待)。
生10:我有兩個問題。 一是濃硫酸在酯化反應(yīng)中除作催化劑外,有無其他用途;二是在收集乙酸乙酯時為什么要用飽和碳酸鈉溶液。
師:有誰能幫助解釋?
生11:(微笑著)我說說看,不知是否正確,我先說第二個問題。教輔資料上是這樣解釋的,飽和碳酸鈉溶液能夠減少乙酸乙酯的溶解,同時還能與乙酸反應(yīng),并溶解乙醇,起到了提純乙酸乙酯的作用。濃硫酸的作用主要是起吸水的作用。
師:好,非常好(投以贊許的目光)。為了幫助同學(xué)們理解我給大家提供一組數(shù)據(jù)(見表1)。
生(眾):哦,原來如此。
師:對另一個問題我想問,為什么說是做吸水劑而不是脫水劑呢?
生11:我不太清楚。
師:沒關(guān)系,有誰知道。
生12:我是這樣理解的,因為該反應(yīng)有很大的可逆性,是可逆反應(yīng),而濃硫酸又有很強的吸水性,從平衡的角度看,減少生成物水,能促進反應(yīng)向生成酯的方向進行。
師:此處應(yīng)該有掌聲(這是對學(xué)生最好的褒獎)。
生(眾):鼓掌。
設(shè)計意圖:新課程實施以來教育形態(tài)在悄然發(fā)生變化,課堂教學(xué)以化學(xué)實驗為主的多種探究活動在全面推開,各種形式的探究活動使學(xué)生體檢科學(xué)探究的過程,增強科學(xué)探究的意識,實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變;同時,探究活動的開展能強化學(xué)生的參與意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
酯化反應(yīng)是乙酸的最重要的性質(zhì),是本節(jié)課的教學(xué)重點,酯化反應(yīng)的原理是本節(jié)課的教學(xué)難點。故而,如何巧妙設(shè)計開展有效的教學(xué)活動組織教學(xué)是本節(jié)課的關(guān)鍵。通過對乙酸酯化反應(yīng)的實驗探究和質(zhì)疑創(chuàng)生新的問題,在探索活動中經(jīng)歷“觀察、分析、綜合、歸納、概括和猜想”等深層次的思維,最終形成屬于學(xué)生自己對酯化反應(yīng)的理解。
四、學(xué)以致用,解決問題
師:其實在生產(chǎn)生活中酯化反應(yīng)的應(yīng)用是十分廣泛的。比如在炒菜、燒魚時加點醋再加點酒,就會使菜更香、魚無腥都是因為生成了一種……
生(眾):乙酸乙酯的物質(zhì)。
師:蘋果醋(ACV)是一種由蘋果發(fā)酵而成的酸性飲品,具有解毒降脂、保健養(yǎng)生等功能,還有一定的解酒、保肝防醉作用。蘋果醋中有一種常見的有機酸,其結(jié)構(gòu)簡式為: 你知道其解酒、
防醉的道理嗎?
生13:從有機物的結(jié)構(gòu)看,存在羥基和羧基,應(yīng)該具有醇和羧酸的性質(zhì),其中的羧基可與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)以降低乙醇在人體內(nèi)的吸收,從而起到一定的解酒作用。
師:有道理。 不過我要奉勸大家千萬不能過度飲酒,我們更不能進入一個誤區(qū),認為只要喝了蘋果醋再喝酒無礙。我們知道酯化反應(yīng)的可逆程度很高,人體內(nèi)部的醇與酸的反應(yīng)程度則更小。
另外,有一個友情提醒,患有胃潰瘍的病人千萬不能將蘋果醋和蘇打水同時飲用,道理你懂的。
生(眾):(會意的微笑)嗯。
設(shè)計意圖:教學(xué)中適時地把涉及生產(chǎn)、生活、科技等知識作為背景材料或切入點,創(chuàng)設(shè)問題情景,讓學(xué)生從化學(xué)的視角去進行觀察和分析,將所學(xué)知識融會貫通,真正做到理論聯(lián)系實際,學(xué)以致用,解決問題。使學(xué)生真切感受“真實的化學(xué),有用的知識”;“社會離不開化學(xué),化學(xué)就在我們身邊”。
五、教學(xué)感悟
此次教育改革與以往歷次教育改革相比最大的亮點,就是注重對人的關(guān)照,課堂教學(xué)基點從“注重教”到“真實學(xué)”的轉(zhuǎn)變,在重構(gòu)學(xué)習(xí)概念的基礎(chǔ)上,對傳統(tǒng)教育中的課程與教學(xué)進行深刻反思,實現(xiàn)概念與范式的重構(gòu),從而催生一種能在最大限度上發(fā)掘人的學(xué)習(xí)潛能,創(chuàng)造新的學(xué)習(xí)方式。
今天,教師不僅是課堂教學(xué)的組織者、實施者,更是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、鼓勵者和促進者。課堂教學(xué)不只是看“教”得怎樣的好,更看“學(xué)”得如何的真,“學(xué)”始終是第一位的。關(guān)注學(xué)生的學(xué),首要的是把學(xué)生看成是一個個“鮮活的人”,而不再是接受知識的容器。人的學(xué)習(xí)是在各種真實的問題情境中進行,開展形式多樣的學(xué)習(xí)活動,使學(xué)生主動地參與到學(xué)習(xí)過程中來,體驗和感受學(xué)習(xí)的愉悅,享受成功的樂趣,并在活動中學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會思維,學(xué)會創(chuàng)造。
“思維至疑問和驚奇開始”(亞里士多德)。問題最能引發(fā)學(xué)生的探究與反思,最容易誘發(fā)學(xué)生的求學(xué)意識,同時也能使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維品質(zhì)。[2]教學(xué)中通過“問題”引導(dǎo)學(xué)生逐步地認識化學(xué)知識。特別是要抓住化學(xué)知識體系中具有核心觀念性的化學(xué)問題,激發(fā)學(xué)生思考并提出問題,推動學(xué)生進行有效學(xué)習(xí)。圍繞問題的教學(xué)就是將所要學(xué)習(xí)的核心知識轉(zhuǎn)化為一個或幾個具體的問題,讓學(xué)生在特定的情境中針對提出的問題展開分析和討論,尋求解決問題的途徑和方法,最終達到使學(xué)生自主探究與互動合作學(xué)習(xí),實現(xiàn)對所學(xué)知識的意義構(gòu)建。
參考文獻
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[2] 嚴永金.最激發(fā)潛能的課堂提問藝術(shù)[M].重慶:西南師范大學(xué)出版社,2008(149)