姜跟華 朱韶紅
摘要:本節(jié)課以學生見過、但又有些陌生的“火柴”為情境,開展基于真實情境的主題教學,設計并實施了“了解火柴”“理解火柴”“應用火柴”三個教學環(huán)節(jié),在主題情境逐漸展開的過程中,學生學習具體知識的同時,又能領悟化學學科價值與魅力。同時對本節(jié)課積極反思,以期能切實提升主題教學能力。
關鍵詞:真實情境;主題教學;實踐與反思
文章編號:1008-0546( 2021 )08-0036-04
中圖分類號:G632.41
文獻標識碼:B
doi: 10.3969/j。issn. 1008-0546.202 1.08.010
一、研究背景
1.主題式教學
主題式教學是以主題為軸,用真實情境表達教學主題,用教學主題體現(xiàn)教學目標和教學要求,用教學目標和教學要求刺激和滿足學生的認知和非認知發(fā)展需求的一種整體性教學[1]。它沒有固定的教學模式,只是一種教學主張,但有非常顯著的特點:主題情境貫穿課堂,課堂環(huán)節(jié)圍繞主題情境。在主題情境逐漸展開的過程中,學生身臨其境地去活動、學習,探究知識的形成過程,同時又用這些知識去分析、解決情境中的問題,切實領略知識的價值,在此過程中學生能真正感受到化學是真的、美的、有用的,從而實現(xiàn)學牢知識的同時,兼顧到領悟化學價值和感受魅力。
2.教材與學情分析
(1)教材分析
“如何正確書寫化學方程式”是人教版初中化學上冊第五單元課題2的內(nèi)容。化學方程式是三大化學用語之一,是前面已學知識符號與化學式的延續(xù)與拓展;還是本單元課題1與課題3的“橋梁”;更是后續(xù)化學學習的重要工具。本課題能很好地促進學生變化觀、守恒觀、微粒觀、定量觀等基本觀念的形成,為分析、解決化學問題提供強有力的支撐。然而教材內(nèi)容比較強調(diào)“知識與技能”,而缺少“過程與方法”設計,為此教師必須要對教學內(nèi)容進行梳理,精心設計教學活動,為達成教學目標而前行。
(2)學情分析
本課題在學生學習了化學方程式的概念和含義的基礎上,進一步深入研究書寫化學方程式的原則、步驟等知識。通過前面的學習,學生雖然初步學會用文字表達式和符號表達式來描述常見化學反應,也知道所有的化學變化都必須符合質(zhì)量守恒定律,但還沒有認識到符號表達式來描述化學反應是有缺陷的,更沒有意識到可以通過一些步驟可將符號表達式轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W方程式。在學習過程中,學生易受慣性思維的影響,經(jīng)常會忘記配平;抽象思維和想象思維能力的不足,會對化學反應的微觀本質(zhì)理解存在困難;還有部分學生提取信息的能力欠缺,會出現(xiàn)反應信息不全的問題。
3.本課題設計思路
由于應試教育的影響,教師通常會直奔化學方程式的書寫步驟而去,雖然節(jié)約了時間,但割裂了化學與生活的密切聯(lián)系,學生被禁錮在抽象的、無生機的符號世界里,常會感到枯燥、乏味、機械、模糊,滋生畏難情緒,從而慢慢失去學習化學的興趣和自信。為此,教師應該將化學與生活建立聯(lián)系,展示學科價值,激發(fā)學習興趣?;谝陨戏治?,本節(jié)課采用基于真實情境的主題式教學,以“火柴”這一主題情境貫穿整節(jié)課的各個環(huán)節(jié),具體設計思路如圖1所示。
二、教學過程
1.環(huán)節(jié)一:了解火柴
[展示]展示一盒火柴實物,將學生引入情境。
[教師]同學們,你見過火柴嗎?
[學生]見過。
[教師]使用過火柴嗎?
[學生]使用過。
[教師]在哪里使用的?
[學生]在實驗室用火柴點燃酒精燈。
[教師]小小的火柴也是人們智慧的結(jié)晶。那它又是怎樣制造出來的呢(停頓三秒)?老師今天為大家?guī)硪欢我曨l,在觀看時,請同學們注意火柴頭里有哪些成分?
[播放]火柴生產(chǎn)視頻,時間大約1分鐘左右。
[學生]火柴頭中有氯酸鉀、二氧化錳、硫磺、明膠等。
[教師]如果讓火柴頭與火柴盒側(cè)面摩擦一下,火柴就會著火了,那火柴盒的側(cè)面又有什么呢(停頓三秒)?
[PPT投影](百度詞條)火柴盒側(cè)面:紅磷(發(fā)火劑)、三硫化二銻(易燃物)、玻璃粉等。
設計意圖:通過向?qū)W生展示視頻和百度詞條,讓學生了解火柴的生產(chǎn)過程,激起學生進一步探究火柴的興趣,使學生能主動參與課堂;同時學生知道火柴頭與火柴盒側(cè)面的成分,可以喚起學生的求知欲,為理解火柴的發(fā)火原理、學習書寫化學方程式做鋪墊。
2.環(huán)節(jié)二:理解火柴
[教師]組長劃火柴時,組員請注意觀察,剛點燃時你看到了什么?火柴燃燒時有沒有什么氣味? [學生活動]組長操作,組員仔細觀察。
[學生]看到了白煙,同時聞到了刺激性氣味。
[教師]那白煙是由什么物質(zhì)燃燒生成的呢?
[學生]紅磷。
[教師]那刺激性氣味可能是由哪種物質(zhì)燃燒造成的呢?
[學生]硫磺。
[教師]那它們?nèi)紵俏锢碜兓€是化學變化?能用符號表達式來表示嗎?
[學生活動]確定是化學變化,書寫符號表達式。
[教師]既然是化學變化,那就要遵循什么定律?
[學生]質(zhì)量守恒定律。
[教師]也就是說反應前后各原子的種類和數(shù)目都要相等。那我們先來數(shù)數(shù)硫反應前后的各原子數(shù)目是否相等?
[學生]左邊有一個硫原子,右邊也有一個硫原子,剛好相等。
[學生]左邊有兩個氧原子,右邊也有兩個氧原子,也剛好相等。
[教師]這時我們可以將箭頭改為等號,這樣硫燃燒的化學方程式就寫好了,是不是很簡單?!
[教師]那我們能不能將紅磷燃燒符號表達式,也直接將箭頭改為等號呢?
[學生]不能,因為左右兩邊各原子個數(shù)不相等。
[教師]那看來符號表達式在表示化學反應時,有時還有點不足。那我們能不能想想辦法,讓它左右兩邊各原子數(shù)目相等呢(停頓三秒)!
[PPT投影]拼一拼:小組合作,每個桌面上提供了小黑板,上面有卡片,請你們將卡片進行組合。試一試,看一看哪個小組組合出的化學方程式又快又準確。
注意:并不是每張卡片都可以用上。
[卡片說明]卡片為:P、P2、02、05、PO2、P2O5、P2 205、點燃、燃燒、+、→、一、4、5、2、2。
[師生活動]學生小組合作拼化學方程式;教師巡視、指導。
[學生展示]小組展示并講解理由,其他組評價(如圖2)。
(在學生展示過程中,明確書寫原則和配平方法)
設計意圖:通過創(chuàng)設火柴燃燒實驗情景,給予學生感官刺激,調(diào)節(jié)學習興奮點,增強學生事實觀的認識;用時引出學生非常熟悉的兩個反應,鋪設臺階,減少學習障礙,學生可以自然而然地進入本節(jié)內(nèi)容的學習。在觀察硫燃燒的化學方程式后,讓學生幾乎在零基礎的情況下,嘗試組拼紅磷燃燒化學方程式,學生通過自悟、自評,先自我建構(gòu)化學方程式的書寫方法,然后通過示錯教學,進行互評、感悟,進而讓學生深刻地領悟書寫化學方程式必須遵循的原則,修正化學方程式的書寫方法,從中引導學生認識事實觀、轉(zhuǎn)化觀、守恒觀等核心觀念,同時培養(yǎng)學生自主學習和自主探究的能力。
[教師]同學們,我們再來看一下剛才劃火柴的實驗,除了紅磷和硫能發(fā)生反應以外,還有什么熟悉的物質(zhì)也能發(fā)生化學反應嗎?
[PPT投影]火柴頭與火柴盒側(cè)面成分。
[學生]氯酸鉀。
[師生活動]學生書寫氯酸鉀生成氧氣的化學方程式,有一位同學上黑板書寫;師生評價。
[教師]同學們,看一下我這個化學方程式與黑板上的化學方程式有什么不同?
[PPT投影]
[學生]多了一個箭頭。
[教師]那它什么時候要標一個向上的箭頭呢(停頓三秒)?請同學們打開化學書100頁、101頁。
[學生活動]學生自主閱讀,歸納。
[PPT投影]比一比:下面兩個是否需要標注“T”
2KClO3
4P+502
[學生活動]學生回答并說明原因。
[教師]既然有表示氣體生成的“↑”,那有沒有表示向下的“↓”呢?
[學生活動]學生閱讀,歸納。
[PPT投影]標一標:是否需要標注“↓”
2NaOH+CuS04= Na2S04+Cu( OH)2
溶液 溶液
溶液 固體
Fe+CuS04
FeS04+ Cu
固體 溶液
溶液固體
[學生活動]學生回答并說明原因。
[教師]同學們,今天我們探討了火柴燃燒時發(fā)生的化學反應,學習了化學方程式的書寫。那我們來理一理書寫化學方程式需要哪些步驟呢?
[師生活動]師生共同歸納總結(jié):1.寫2.配3.標4.杏
[PPT投影]練一練:寫出下列反應的化學方程式。
(1)鐵絲在氧氣中燃燒
(2)水電解
(3)過氧化氫在二氧化錳條件下制氧氣
[師生活動]學生書寫,教師巡視、指導,學生互評。
設計意圖:在火柴的真實情境下,引出氯酸鉀生成氧氣的反應,學生通過對比表達式,發(fā)現(xiàn)可以通過箭頭符號來表征氣體和沉淀,同時通過自主閱讀和自主探究,加深理解箭頭符號的正確使用。隨后師生共同歸納總結(jié),以完善化學方程式的書寫步驟,進一步構(gòu)建完整的知識體系,有利于學習任務的完成。
[PPT投影]
[教師]有個別同學過氧化氫制取氧氣化學方程式是這樣的。請問左右兩邊各原子數(shù)目相等嗎(停頓5秒)?
[學生]相等。
[教師]那是否可以就這樣呢?
[學生]不可以,系數(shù)比要為最簡整數(shù)比。
[教師]那怎么辦?
[學生]可以左右兩邊乘以2。
[教師]非常好!我們在化學方程式配平過程中可以暫時性地引入分數(shù),只要最后去除分母就行。
[PPT]投影]火柴頭與火柴盒側(cè)面成分(其中特別注明三硫化二銻的化學式)。
[教師]同學們,火柴盒側(cè)面巾還含有一種易燃物質(zhì)三硫化二銻,它燃燒時會生成五氧化二銻和二氧化硫,請同學們寫出這個反應的化學方程式。
[師生活動]學生書寫、交流,教師巡視、指導。
設計意圖:抓住教學中出現(xiàn)的鍥機,介紹一些配平技巧(或者叫配平方法),以便學生能書寫比較復雜的化學方程式,同時有利于學生進一步了解火柴的發(fā)火原理。
3.環(huán)節(jié)三應用火柴
[教師]小小的火柴,蘊含了很多的知識,在我們化學學習中也有很多用途。那你們知道火柴有哪些用途嗎?
[學生]點燃酒精燈。
[學生]在鐵絲燃燒實驗中用來引燃鐵絲。
[學生]比較蠟燭火焰各層溫度。
[教師]原來火柴還有那么多的用途,只可惜,在我們生活巾卻很少能見到火柴了,那如果讓你來研發(fā)和生產(chǎn)火柴,你希望未來有什么樣的火柴呢?
[學生]無氣味的火柴。
[學生]我要生產(chǎn)能防水的火柴。
[學生]防風火柴。
[教師]同學們,在我們的科學領域,只要敢想一切皆有可能。如果要想生產(chǎn)新型的火柴,就離不開我們今天所學的化學方程式。其實不僅火柴研發(fā)需要它,還有很多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都需要以它為基礎。
設計意圖:通過梳理火柴在化學學習中的應用,讓火柴的作用得到同學們的認可,同時展望火柴的未來發(fā)展,引導學生明白很多研發(fā)和生產(chǎn)都離不開化學方程式,進而揭示學習書寫化學方程式的意義所在。
三、教學效果與反思
在課堂教學中筆者明顯發(fā)覺,學生學習熱情高漲,發(fā)言積極踴躍,合作順暢高效;課后還有學生主動找我說:“老師,這節(jié)課我聽懂了!”“原來化學真的有用!我要學好化學,生產(chǎn)智能化的火柴!”“原來火柴中就有我們學過的反應!以前不知道嘛!”等等;學生課后作業(yè)也顯示,正確率明顯偏高,學生知識遷移能力顯著提升(相對筆者另一個用傳統(tǒng)教學的班級)。能取得這樣的教學效果,筆者細細想想,可能是因為教學巾關注了以下幾點:
1.創(chuàng)設真實性情境
化學教學內(nèi)容需要情境化,而情境必須為真實情境[2]。從學生學情和認知基礎出發(fā),聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際,創(chuàng)設真實性的“火柴”情境,將問題、知識、方法、信息、觀念等寓于教學情境中,巧妙地將知識問題化、問題情境化、情境生活化、生活主題化,在整個過程中引導學生走向、走近、走進“火柴”,體悟有料、有用、有趣、有味的化學。
2.引發(fā)思考性問題
問題是思維的源泉,更是思維的動力,是保證學生深層次認知參與的核心[3]。在真實的“火柴”情境巾,逐步引發(fā)有思考價值的問題,如火柴頭和火柴盒側(cè)面有哪些成分?白煙是由什么物質(zhì)燃燒生成的呢?如何使表達式左右兩邊各原子數(shù)目相等?什么時候標箭頭?火柴的用途有哪些?你希望未來有什么樣的火柴?等等,在這些問題驅(qū)動下,學生逐步學會從化學視角來剖析問題、用化學原理來分析問題、用化學思維來解決問題。
3.開展探究性活動
以問題為驅(qū)動,通過情境感知、自主學習、實驗探究、交流討論、歸納總結(jié)和評價反思等探究性活動,引導學生從感知到感悟,從體驗到經(jīng)驗,如讓學生拼紅磷燃燒化學方程式,學生體驗了使表達式左右兩邊各原子數(shù)目相等的過程,體會了化學方程式配平的方法,體悟了事實觀、變化觀、守恒觀等核心觀念。
4.引導自主性建構(gòu)
本節(jié)課通過創(chuàng)設真實情境,引發(fā)問題,引導學生自主閱讀、自主探究、互動交流、拓展應用等等。讓學生經(jīng)歷已知到未知、簡單到復雜、特殊到一般、一般到特殊的過程,讓學生體驗宏觀與微觀相結(jié)合來理解化學方程式,引導學生在對話、探究、反思中不斷地對知識與觀念進行自我內(nèi)化、自覺遷移、自主建構(gòu),有效促進學生認知轉(zhuǎn)變和認知發(fā)展。
本節(jié)課是筆者基于真實情境的主題式教學的第一次嘗試,其中還有很多需要深入思考的地方,比如課堂環(huán)節(jié)如何更好地為教學目標服務、化學觀念如何更加顯性化、探究度與探究點如何更精準等等。通過這一次實踐,筆者越發(fā)覺得,化學與人們生產(chǎn)生活實際密切相關,在化學課施行基于真實情境的主題式教學,有著其得天獨厚的優(yōu)勢;同時我們的教學應該回歸學生需要,回歸學科價值,帶領學生走進課堂,走進生活,走向社會,去認識一個真實的世界,只有這樣,學生才會有興趣,有情趣,樹立志趣。
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本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃課題“初中化學學科關鍵能力達成的路徑研究”(編號:E-b/2020/21)的階段性成果。