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從化學(xué)思維的視角教學(xué)化學(xué)反應(yīng)

2022-05-30 20:00徐新峰
關(guān)鍵詞:證據(jù)推理模型認(rèn)知

摘? ? 要:化學(xué)思維是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的核心成分和基本保證,從化學(xué)的定義來看,物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)緊密相連。因此,教師可從培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維的視角出發(fā),在教學(xué)中有機(jī)滲透化學(xué)核心素養(yǎng)。教師可借證據(jù)推理思維來證實反應(yīng)發(fā)生,借模型認(rèn)知思維來書寫反應(yīng)用語,借宏微結(jié)合思維來揭示反應(yīng)實質(zhì),借歸納整理思維來認(rèn)識反應(yīng)類型與用途,從而實現(xiàn)思維素養(yǎng)在初中化學(xué)課堂中的落地。

關(guān)鍵詞:化學(xué)思維;證據(jù)推理;模型認(rèn)知;宏微結(jié)合;歸納整理

化學(xué)思維是人類在化學(xué)知識的形成和掌握過程中,逐步形成的以表示物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和相互聯(lián)系的概念、定律、原理等來間接、概括地反映化學(xué)事物,且獨具特色的一類思維活動。在學(xué)生主體性的化學(xué)學(xué)習(xí)活動中需要也存在著化學(xué)思維?;瘜W(xué)思維是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的核心成分和基本保證[1]。它有助于學(xué)生領(lǐng)悟和形成正確的觀念,培養(yǎng)化學(xué)探究興趣,敢于質(zhì)疑、創(chuàng)新、不怕困難的勇氣,實事求是的態(tài)度和社會責(zé)任心等。

從化學(xué)的定義來看,物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)緊密相連。因此,化學(xué)反應(yīng)既是化學(xué)研究的主要對象,又是化學(xué)研究的核心問題。初中生先從定性角度學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)的定義、特征、現(xiàn)象、類型,再從定量角度學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系,即從化學(xué)反應(yīng)的表象走向本質(zhì)內(nèi)涵學(xué)習(xí)的過程,最終構(gòu)建出初中范圍內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識體系。本文所講的中和反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)的一種具體類型,也是人教版義務(wù)教育教科書《化學(xué)》九年級下冊第十單元課題2的學(xué)習(xí)主題,在酸堿單元中地位相當(dāng)重要。那么,如何將初中化學(xué)核心素養(yǎng)有機(jī)地滲透進(jìn)中和反應(yīng)的教學(xué)中呢?筆者從培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維的視角作出了教學(xué)嘗試,取得了良好的教學(xué)效果。

一、借證據(jù)推理思維來證實反應(yīng)發(fā)生

化學(xué)教學(xué)中,證據(jù)推理就是基于化學(xué)原理、概念及相關(guān)化學(xué)事實等證據(jù),通過比較分析、歸納演繹思維等形式,對猜想和假設(shè)進(jìn)行證實和證偽,從而自主解決問題、獲取新知的高階思維過程。

(一)創(chuàng)設(shè)情境,萌發(fā)證據(jù)意識

證據(jù)意識是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中潛移默化地重視證據(jù)并自覺地運(yùn)用證據(jù)的心理覺悟[2]。意識始于自覺,而證據(jù)是科學(xué)結(jié)論得出的必要條件。恰當(dāng)?shù)那榫呈菍W(xué)生產(chǎn)生意識的前奏,也是學(xué)生開展探究并在實踐中獲取知識的源泉。針對筆者提出的探究問題“酸和堿是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”,學(xué)生不假思索地回答“會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”。可見,在問題情境中,學(xué)生會潛意識地產(chǎn)生一種假設(shè)猜想。這樣就為尋找證據(jù)指明了方向,學(xué)生很自然地過渡到想在稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的真實情境中尋找答案。教學(xué)過程詳見表1。

(二)參與設(shè)計,為搜集證據(jù)作準(zhǔn)備

酸和堿反應(yīng)的證據(jù)雖然可從生活經(jīng)驗中獲得,但考慮到學(xué)生生活經(jīng)驗匱乏,即使他們在生活中接觸過,也不會刻意留心感悟,即生活經(jīng)驗證據(jù)對當(dāng)下部分學(xué)生來說沒有足夠的可信度,因此,筆者以實驗為證據(jù)是對此反應(yīng)假設(shè)的最佳應(yīng)答。稀鹽酸與氫氧化鈉溶液混合時沒有明顯現(xiàn)象,這給學(xué)生的推理帶來了困難。而反應(yīng)現(xiàn)象作為一種直接證據(jù),對實驗結(jié)論的得出起著至關(guān)重要的推理作用。此時,教師要適當(dāng)點撥引導(dǎo),才能破除“沒有現(xiàn)象”這一思維困境。

[教師啟發(fā)]隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,整個體系中各物質(zhì)的量如何變化?

[學(xué)生表達(dá)]反應(yīng)物的質(zhì)量越來越少,而生成物的質(zhì)量越來越多。

[提出問題]這對無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的證明有怎樣的啟迪呢?

[討論交流1]可以來證明稀鹽酸或氫氧化鈉的消失,但我們不知道生成物是什么。

[討論交流2]可借助酸堿指示劑,紫色石蕊溶液或酚酞溶液。

這一段教學(xué)活動目的明確,通過證明某種反應(yīng)物的消失來表明反應(yīng)的真實發(fā)生,最終將證據(jù)鎖定在酸堿指示劑的變色上。學(xué)生積極展開小組合作,最終設(shè)計出以下4個實驗。

實驗1:在小試管中裝入適量稀鹽酸和紫色石蕊試液,用膠頭滴管緩緩滴入氫氧化鈉溶液。

實驗2:在小試管中裝入適量稀鹽酸和酚酞試液,用膠頭滴管緩緩滴入氫氧化鈉溶液。

實驗3:在小試管中裝入適量氫氧化鈉溶液和紫色石蕊試液,用膠頭滴管緩緩滴入稀鹽酸。

實驗4:在小試管中裝入適量氫氧化鈉溶液和酚酞試液,用膠頭滴管緩緩滴入稀鹽酸。

上述以現(xiàn)象為證據(jù)的準(zhǔn)備過程充分體現(xiàn)了下列邏輯思維:實驗原理→實驗設(shè)計→實驗操作→實驗現(xiàn)象。任何實驗方案的設(shè)計都依存于實驗原理的確立,即實驗原理決定著實驗設(shè)計,也是實驗設(shè)計的理論基礎(chǔ)。證實無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生一般有兩種原理:一是證明某反應(yīng)物或其構(gòu)成粒子的消失或減少;二是證明某生成物或其構(gòu)成粒子的產(chǎn)生??紤]到此時的學(xué)情,當(dāng)學(xué)生提出“不知道生成物是什么”時,筆者沒有在此拓展,而是選擇了原理一進(jìn)行實驗設(shè)計。實驗設(shè)計是實驗操作的“圖紙”,設(shè)計以畫圖的形式呈現(xiàn)(圖略),具有直觀性。雖然在實驗操作后才能產(chǎn)生實驗現(xiàn)象,但在邏輯思維中,預(yù)設(shè)的現(xiàn)象影響著實驗設(shè)計。學(xué)生根據(jù)實驗原理,很自然地聯(lián)系到借助指示劑的變色能確立酸或堿是否存在,而產(chǎn)生的現(xiàn)象也為證據(jù)的出現(xiàn)埋下了伏筆。

(三)觀察實驗,獲取證據(jù)而推理

分組完成4個實驗后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)最終試管中的顏色發(fā)生了改變,這說明原試管中的物質(zhì)被消耗了,也意味著反應(yīng)發(fā)生了。那么,運(yùn)用什么證據(jù)來推知生成物呢?在上述實驗中,學(xué)生滴加的試劑最終是過量的,剩余的反應(yīng)物影響著生成物的判斷。

[教師啟發(fā)]怎樣控制滴加試劑的量,進(jìn)而推測生成物是什么?

[討論交流]滴加的試劑與試管內(nèi)物質(zhì)恰好完全發(fā)生反應(yīng),這一時刻試管內(nèi)的溶液可能是中性的。那么,氯化鈉溶液是中性嗎?

[教師引領(lǐng)]可以做實驗來證明。

[實驗觀察]在紫色石蕊溶液中,滴加氯化鈉溶液后,仍是紫色的。

[提出問題]上述4個實驗中,哪個實驗?zāi)鼙容^明顯地判斷恰好完全反應(yīng)?

[討論交流]恰好完全反應(yīng)時,溶液呈中性,其溶質(zhì)只有氯化鈉。實驗1中,恰好完全反應(yīng)時紅色變?yōu)樽仙?實驗2中,恰好完全反應(yīng)時顏色無變化;實驗3中,恰好完全反應(yīng)時藍(lán)色變?yōu)樽仙?實驗4中,恰好完全反應(yīng)時紅色變?yōu)闊o色。實驗2中無現(xiàn)象變化,故不能判斷。實驗1和3中現(xiàn)象變化不明顯,而實驗4的現(xiàn)象變化非常明顯,所以選擇實驗4最合適。

[演示實驗]教師演示第4個實驗,向試管中逐滴加入稀鹽酸,同時振蕩,當(dāng)紅色剛變成無色時,停止滴加。

[觀察推理]在紅色剛變?yōu)闊o色時,此時溶液中溶質(zhì)呈中性,從反應(yīng)前后元素種類不變可推知生成物是氯化鈉和水。

觀察是實驗過程中的重要環(huán)節(jié),師生觀察到的是表面的現(xiàn)象,而現(xiàn)象的背后隱藏著事物的本質(zhì),這需要思維來透析,才能成為證據(jù)。上述4個實驗產(chǎn)生4種不同的現(xiàn)象,觀察時,筆者強(qiáng)調(diào)各小組記錄員要詳細(xì)寫下相應(yīng)的現(xiàn)象,經(jīng)過學(xué)生的比較、分析、取舍后,最終確定現(xiàn)象最明顯最直觀的實驗4為實驗對象,來證實稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的發(fā)生。同時,借助實驗觀察,學(xué)生意識到指示劑在變色的過程中,存在著溶液呈中性的時刻,并以此契機(jī)來推理出生成物。推理是指人根據(jù)證據(jù)在頭腦中經(jīng)過分析與綜合,引出新判斷、解決新問題的過程[3]。有深度的推理需要以多元證據(jù)為基礎(chǔ),進(jìn)而展開綜合分析思維并獲得結(jié)論。在這個實驗中,多元證據(jù)包括:(1)觀察到的現(xiàn)象,如裝有酚酞的紅色溶液剛好變成無色;(2)化學(xué)事實,如氯化鈉溶于水后呈中性;(3)化學(xué)定律,如化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變。

二、借模型認(rèn)知思維來書寫反應(yīng)用語

模型認(rèn)知屬于科學(xué)思維,也是化學(xué)核心素養(yǎng)之一。錢學(xué)森這樣定義模型:“模型是通過對問題現(xiàn)象的分解,利用原理吸收一切主要的因素,略去一切不主要的因素,所創(chuàng)造出來的一幅圖畫……”可見,模型是一種表征系統(tǒng),其根本屬性在于表征研究對象,指出研究對象的關(guān)鍵特征或要素及其相互關(guān)系,具有描述、解釋或預(yù)測功能[4]。

(一)豐富原型

我們在實驗觀察、證據(jù)推理中獲得了稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉和水的事實原型,但這只是教學(xué)個例,要得出共性,需要一組實驗。因此,教師需要補(bǔ)充和豐富原型。教學(xué)時,筆者補(bǔ)充并實驗完成“稀硫酸與氫氧化鋇溶液”“稀硫酸與氫氧化銅溶液”兩個反應(yīng),它們的共性是都能產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象,前一個生成了白色沉淀,后一個反應(yīng)后藍(lán)色固體消失并產(chǎn)生藍(lán)色溶液。學(xué)生利用看見的現(xiàn)象和相關(guān)資料獲知這兩個反應(yīng)已發(fā)生,且知曉生成物各是什么。

(二)構(gòu)建模型

模型是將原型的本質(zhì)特征提煉出來,并進(jìn)行表征。不同模型對應(yīng)著不同的研究方向,因而研究物質(zhì)性質(zhì)的模型可稱為“性質(zhì)模型”。性質(zhì)模型是指對物質(zhì)的性質(zhì)用文字或表達(dá)式或圖形等進(jìn)行概括的一類模型[5]。化學(xué)反應(yīng)的表達(dá)式常用化學(xué)方程式來表達(dá),書寫化學(xué)方程式屬于系統(tǒng)認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的一個重要環(huán)節(jié)。

[提出問題]請大家用文字表達(dá)式從反應(yīng)物、生成物的類別來概括其特征。

[學(xué)生表達(dá)]酸+堿=鹽+水

[教師總結(jié)]我們把酸和堿生成鹽和水的反應(yīng)稱為中和反應(yīng)。

[提出問題]同學(xué)們能正確寫出上述三個反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎?

[學(xué)生展示](略)。

[提出問題]請同學(xué)們觀察,根據(jù)反應(yīng)物組成,指出酸和堿的反應(yīng)可以怎樣有技巧性地寫出生成物?

[發(fā)現(xiàn)交流]兩種反應(yīng)物互換成分進(jìn)行組合。

[總結(jié)板書]先標(biāo)價,畫弧線,再交換,價不變。

模型構(gòu)建需依附在具體的教學(xué)活動中,即用問題激發(fā)學(xué)生的意識,使其發(fā)現(xiàn)原型中的本質(zhì)特征,并用文字表達(dá)式來概括出酸和堿反應(yīng)的性質(zhì)模型。模型的特點是簡潔、直觀,便于學(xué)生理解記憶。化學(xué)方程式是符號模型中的一種重要形式,技巧性地寫出正確的化學(xué)方程式是學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。部分學(xué)生在首次書寫上述3個化學(xué)方程式時,主要是憑著感覺寫的,沒有提煉出書寫的模型特征,這就使其對知識的掌握不具備穩(wěn)定性。筆者教學(xué)時強(qiáng)調(diào)在反應(yīng)物的組成上標(biāo)注化合價,同時借口訣和畫弧線相結(jié)合的數(shù)形模型來寫出生成物的化學(xué)式,解決了學(xué)生常將生成物化學(xué)式寫錯的問題。這里的數(shù)形模型屬于物理模型[6]。可見,這種模型形象地提煉出了中和反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫特征,增強(qiáng)了書寫的技巧性。

(三)應(yīng)用模型

在化學(xué)學(xué)習(xí)中,模型可將已學(xué)知識具體化,使學(xué)生對酸堿反應(yīng)的認(rèn)識從感性走向理性。在教學(xué)中,應(yīng)用模型其實就是預(yù)測、解釋并解決新問題的過程。比如,運(yùn)用性質(zhì)模型可判斷和書寫陌生的酸堿反應(yīng)化學(xué)方程式。筆者給出兩個反應(yīng):(1)稀硫酸和氫氧化鈉溶液;(2)稀鹽酸和氫氧化鈣溶液。學(xué)生應(yīng)用模型,快速正確地書寫出了相應(yīng)的化學(xué)方程式,體驗到了應(yīng)用模型解決新問題的快樂。

三、借宏微結(jié)合思維來揭示反應(yīng)實質(zhì)

宏微結(jié)合是化學(xué)學(xué)習(xí)中的一種特有思維,即從宏觀視角認(rèn)識物質(zhì)及其變化,并從微觀角度揭示物質(zhì)及其變化的本質(zhì)。宏微結(jié)合必須依賴于具體的教學(xué)活動,因此,注重宏、微間的聯(lián)系及思維方式的培育,便成為化學(xué)教學(xué)實踐的關(guān)鍵,也是化學(xué)學(xué)習(xí)活動中的重中之重,自然也成為培育化學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑之一[7]。初中化學(xué)要求學(xué)生先從分子、原子的角度認(rèn)識部分化學(xué)反應(yīng),再從離子間的反應(yīng)來重新認(rèn)識酸、堿、鹽之間的反應(yīng)。

(一)宏觀表達(dá)

教學(xué)時,筆者讓學(xué)生感知真實情境,并觀察實驗現(xiàn)象,進(jìn)而推理出稀鹽酸和氫氧化鈉溶液是真實反應(yīng)的。書寫化學(xué)方程式是宏觀表達(dá)物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)的重要形式之一?;瘜W(xué)方程式直觀地說明了反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件,因此書寫化學(xué)方程式后,教師可引導(dǎo)學(xué)生從宏觀的視角來讀出化學(xué)方程式的內(nèi)涵。

(二)微觀理解

教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生對宏觀反應(yīng)進(jìn)行微觀理解。其中,引領(lǐng)學(xué)生畫出微觀粒子圖的過程便是微觀理解的顯性表達(dá)過程。認(rèn)識到酸、堿、鹽在水溶液中解離出離子,是微觀理解酸、堿、鹽之間反應(yīng)的前提。教材呈現(xiàn)了反應(yīng)前后的微觀圖,但并沒有直觀寫出這一反應(yīng)的微觀實質(zhì),這給教師留下了教學(xué)的空間?!敖滩臒o非是個例子”,筆者在教學(xué)時采用不直接呈現(xiàn)微觀圖,而是讓學(xué)生嘗試畫出微觀圖的策略。

[提出問題]請畫出稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)時,反應(yīng)前后溶液中反應(yīng)物和生成物的粒子圖。

[黑板畫圖](詳見圖1)。

在宏觀物質(zhì)反應(yīng)中,氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)雖然從肉眼看來非常“平靜”,但在微觀視角下,卻是“暗流涌動”的。因為看不見,所以學(xué)生覺得反應(yīng)的本質(zhì)抽象,而微觀圖的呈現(xiàn)則化抽象為形象,促進(jìn)了學(xué)生的理解。學(xué)生通過畫反應(yīng)中的微觀粒子圖,訓(xùn)練了兩類思維:一是定性思維,即誰能解離并拆成離子形式是關(guān)鍵,筆者認(rèn)為教學(xué)時只需向初中生介紹常見的能解離的酸、堿、鹽即可,不宜作深度拓展,因為離子方程式的書寫不屬于初中化學(xué)教學(xué)的范疇;二是定量思維,畫微觀粒子的相對數(shù)目受到化學(xué)計量數(shù)的制約,因而這里畫出的粒子圖是相對的,而不是絕對的。

(三)符號表征

用符號來表征粒子間的反應(yīng)具有直觀性,在反應(yīng)前后的微觀粒子圖中尋找真正參與反應(yīng)的粒子是符號表征的前提。鑒于離子方程式是高中化學(xué)的教學(xué)任務(wù),這里可用離子間的反應(yīng)表達(dá)式或用文字來呈現(xiàn),對表達(dá)式中的守恒暫不作要求。

[提出問題]觀察上圖,有沒有粒子沒有參與反應(yīng)?

[學(xué)生回答]鈉離子和氯離子。

[引導(dǎo)思考]既然鈉離子和氯離子并沒有真正參與反應(yīng),那如何排除這一干擾呢?

[學(xué)生回答并畫圖]可將前后相同的粒子進(jìn)行刪除,留下的粒子便是真正參與反應(yīng)的粒子和生成的粒子(圖略)。

[學(xué)生歸納]真正參與反應(yīng)的粒子是氫離子和氫氧根離子,生成了水分子。

[教師板書]H++OH-→H2O

化學(xué)符號是化學(xué)特有的語言,人們用符號來表示物質(zhì)或相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)并進(jìn)行思維,這已成為一種認(rèn)識常態(tài)。從微觀角度借助化學(xué)符號及關(guān)聯(lián)來表征化學(xué)反應(yīng),從而揭示出化學(xué)反應(yīng)的微觀實質(zhì),這種思維方式為解決宏觀問題提供了一種獨特的視角,即宏觀問題微觀處理。學(xué)生較難理解的是氯化鈉和水為生成的新物質(zhì),但鈉離子和氯離子卻不是生成的新粒子,這體現(xiàn)了宏微視角下的不同之處。筆者先從“新物質(zhì)”與“新粒子”的定義進(jìn)行區(qū)分,再從可操作的視角刪除了前后沒有參與反應(yīng)的粒子,為尋找真正參與反應(yīng)的粒子提供了教學(xué)范式。

(四)宏觀再現(xiàn)

從氫氧化鈉溶液與稀鹽酸的這一反應(yīng)中探析出微觀反應(yīng)實質(zhì)是氫離子與氫氧根離子反應(yīng)生成水分子。理論上,學(xué)習(xí)活動到達(dá)這一步時,教學(xué)目的已經(jīng)達(dá)成,但筆者在此進(jìn)行了逆向設(shè)計,即讓學(xué)生圍繞這一微觀實質(zhì),開展小組合作討論,然后舉例說明還有哪些反應(yīng)也可應(yīng)用這一符號表征。這一設(shè)計實現(xiàn)了微觀再向宏觀的思維轉(zhuǎn)化。當(dāng)然,這節(jié)課不宜拓展像稀硫酸與氫氧化鋇溶液、稀硫酸與氫氧化銅溶液之類反應(yīng)的微觀實質(zhì)。

四、借歸納整理思維來認(rèn)識反應(yīng)類型與用途

(一)在發(fā)現(xiàn)中歸納

發(fā)現(xiàn)是歸納的前提,學(xué)習(xí)應(yīng)是學(xué)生主動建構(gòu)、探索發(fā)現(xiàn)的過程。在具體事件中自己發(fā)現(xiàn),這樣的獲取顯得意義重大。圍繞酸和堿的反應(yīng),筆者設(shè)計了三處“發(fā)現(xiàn)教學(xué)”,培養(yǎng)了學(xué)生的歸納整理思維。一是學(xué)生從生成物如氯化鈉、硫酸鋇、硫酸銅、硫酸鈉、氯化鈣中發(fā)現(xiàn)它們在構(gòu)成上的共性特征,歸納得出“鹽”的初步定義。二是“中和反應(yīng)”這一名詞雖并不要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造,但學(xué)生可以在酸和堿反應(yīng)的化學(xué)方程式中發(fā)現(xiàn)生成物的共性特征,進(jìn)而歸納得出“酸+堿→鹽+水”,對接“中和反應(yīng)”。三是中和反應(yīng)化學(xué)方程式配平的技巧歸納,教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在書寫這部分化學(xué)方程式時,“水”前面的化學(xué)計量數(shù)易被遺漏,于是筆者引導(dǎo)學(xué)生從“水”生成的本質(zhì)出發(fā),發(fā)現(xiàn)了“一個氫離子與一個氫氧根離子結(jié)合成一個水分子”的規(guī)律,由此得出“水”前面的化學(xué)計量數(shù)由反應(yīng)前氫離子和氫氧根離子的個數(shù)決定。

(二)在思辨中歸納

思辨能力即思考辨析能力。辨析指對事物的情況、類別、事理等進(jìn)行辨別分析,屬于高階思維。教學(xué)時,教師習(xí)慣了正向教學(xué),學(xué)生在這種情況下得出的往往也是正向結(jié)論,即與教學(xué)過程同步產(chǎn)生。但隨著與之相關(guān)知識的增多,學(xué)生頭腦中就會形成與科學(xué)概念不一致的認(rèn)識,即“迷思概念”。教師要對由概念衍生出來的“迷思”性說法有一定的預(yù)判,并引導(dǎo)學(xué)生開展思辨活動,這樣有利于學(xué)生掌握新概念。從教的角度來看,“迷思”性說法的設(shè)計策略是將核心概念的關(guān)鍵詞去掉或改動后,組織學(xué)生進(jìn)行判斷。如在學(xué)完“中和反應(yīng)”概念后,筆者增加了一道思辨題:“生成鹽和水的反應(yīng)一定是中和反應(yīng)嗎?”教學(xué)時,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生思辨的常見策略是舉例證明。

[學(xué)生舉例1]不一定是中和反應(yīng)。例如:金屬氧化物+酸→鹽+水。

[學(xué)生舉例2]不一定是中和反應(yīng)。例如:非金屬氧化物+堿→鹽+水。

舉例是針對問題,通過列舉合適的、通俗易懂的、有代表性的事例來說明事物本質(zhì)特征的方法。舉例證明對學(xué)生來說具有很強(qiáng)的說服力,因為上述兩個反應(yīng)是學(xué)生已學(xué)過的化學(xué)事實,屬于已知領(lǐng)域的知識,在判斷新命題時起到了證據(jù)推理作用。

(三)在閱讀中歸納

閱讀是一種學(xué)習(xí)活動,教師可以讓學(xué)生直接從文本中獲取知識,但不同的學(xué)生閱讀后的學(xué)習(xí)效果卻不盡相同。因此,在學(xué)生自主閱讀課本后,教師要用一定的方式引導(dǎo)學(xué)生歸納整理,形成自己的學(xué)習(xí)報告?;瘜W(xué)反應(yīng)是表達(dá)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的外顯形式,而化學(xué)反應(yīng)的價值則體現(xiàn)在相應(yīng)物質(zhì)的用途上。在這節(jié)課中,筆者借助表格引導(dǎo)學(xué)生歸納整理物質(zhì)的用途,滲透“性質(zhì)決定用途”這一化學(xué)觀念,詳見表2。

考慮到學(xué)生在自主閱讀中歸納整理出來的知識具有單一性,筆者增加了問題導(dǎo)思環(huán)節(jié),以拓寬思維的廣度,設(shè)置了一系列問題:“為什么改良酸性土壤用氫氧化鈣而不用氫氧化鈉?治療胃酸分泌過多可否服用氫氧化鈉或氫氧化鈣?蚊蟲叮咬處的皮膚上能否涂氫氧化鈉溶液或石灰水?”這些問題有利于學(xué)生理清性質(zhì)與用途的具體關(guān)系,即性質(zhì)并不是決定用途的唯一因素。教師需要適時點撥,這樣,學(xué)生才能在自主閱讀歸納中建構(gòu)完整的知識體系。

綜上所述,化學(xué)思維既是教化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵,又是學(xué)化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵,還屬于需要培育的核心素養(yǎng)。上海師范大學(xué)吳俊明教授認(rèn)為:沒有化學(xué)思維就沒有化學(xué)認(rèn)知活動,就沒有化學(xué)認(rèn)知;化學(xué)思維是化學(xué)認(rèn)知活動的靈魂,是化學(xué)科學(xué)的“命根子”[8]。因此,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)需要從化學(xué)思維的視角來組織教學(xué)。

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