◇ 甘肅 馬壽軍
新課標要求在課堂教學中教師要基于學生的興趣,進一步激發(fā)學生的學習主動性,并且借助感受、觀察等一系列手段,不斷強化學生的學習探究性.這種探究式教學在一定程度上也屬于問題情境式教學,對于培養(yǎng)學生的質疑能力、思考能力、探究能力具有重要的作用.
學生的學習主動性來源于一種良好的思維模式,而思維往往又來源于問題.在實際教學中,問題是探究性學習的基礎.一般情況下,由于學生問題意識不強,很難從自然、生活中發(fā)現問題,因此,教師在日常教學中一定要積極營造問題情境,使學生可以直面矛盾,提出問題,并大膽質疑,提高學生的學習能力.
例催化還原CO2,是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一.研究表明,在Cu/ZnO 作為催化劑的前提下,CO2和H2存在2 個平行反應,從而獲得CH3OH 和CO.其反應的熱化學方程式為
在實驗室中,將CO2與H2的初始投料比設置成1∶2.2,在相同壓強下,通過相同的反應時間,可以獲得下列實驗數據:
T/K 催化劑 甲醇選擇性/% 二氧化碳轉化率/%543 Cu/ZnO 納米棒 42.3 12.3 543 Cu/ZnO 納米片 72.7 10.9 553 Cu/ZnO 納米棒 39.1 15.3 553 Cu/ZnO 納米片 71.6 12.0
已知:①CO 與H2的標準燃燒熱分別為-283.0 kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1.
②H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1.
根據上述已知條件,可以提出下列問題:
有利于提高CO2轉化為CH3OH 的平衡轉化率的措施主要有哪些?
分析這兩個反應屬于平行反應,在這種平衡性反應中,溫度不同,催化劑狀態(tài)不同,甲醇選擇性,CO2轉化率不同.從化學平衡角度分析,其他條件相同時,溫度降低有利于CH3OH 的生成,溫度升高有利于CO 的生成,但溫度過低,反應速率又太慢,綜合分析可知應選擇適當溫度,且從所給數據可以看出,在543K 時催化劑Cu/ZnO 納米片有較高的活性;從甲醇選擇性角度分析,其他條件相同時,采用Cu/ZnO納米片作催化劑選擇性更高;所以要使CO2更多的轉化為甲醇,應該選擇適當溫度,并用Cu/ZnO 納米片作催化劑.
通過上述案例,借助能源與環(huán)保這一實際生活問題,一方面讓學生感受到化學學習的實效性,能激發(fā)學生學習化學的熱情;另一方面,借助溫度不同對化學反應速率,化學平衡的影響,結合實際問題,促使學生在選擇條件時再思考、再探究,進一步提升學生分析問題,解決問題的能力.
1)教師可借助生活經驗,創(chuàng)設問題情境.例如,學習甲烷時,可以借助瓦斯爆炸事故創(chuàng)設問題,學生通過對這些問題的分析,可以有效激發(fā)學生的責任感及探究欲.
2)教師可通過實驗現象創(chuàng)設問題情境.例如,“次氯酸漂白性”實驗教學中,教師可以演示干燥與濕潤的布條受Cl2影響之后的具體現象,學生可以借助實驗設計,不斷分析其矛盾所在,激發(fā)學生的求知欲.
3)教師可設計具有啟發(fā)性的問題.例如,在教學“分子運動論”這一課程中,教師可以借助將糖溶于水后什么都看不到了這一學生熟知的事實,分析其內在本質,展開問題情境的創(chuàng)設.
4)教師通過拓展舊知識,不斷引導學生創(chuàng)設新問題,借助學生對舊知識的理解,進一步促進高中生對高中化學的理論認知.
5)借助假說、驗證的手段創(chuàng)設問題情境.
新課程改革之后,在問題情境教學模式中,教師要注重學生在課堂教學中的參與性.只有學生真正參與到課堂教學中,才可以真正培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.對此,教師一定要不斷深入鉆研教材,精心創(chuàng)設問題,引導學生提問,從而促進學生質疑,使學生在理論不斷深化的同時,借助問題情境提升自身的創(chuàng)新能力.