余麗蓉 何彩霞
(1北京市和平街第一中學北京100013;2教育學院北京100044)
發展學生思維的課堂教學實踐及反思
——以“酸和堿的中和反應”為例
余麗蓉1何彩霞2
(1北京市和平街第一中學北京100013;2教育學院北京100044)
發展學生思維的課堂教學旨在將教學內容問題化和活動化,讓學生參與知識形成的全過程,促進學生對知識的深層理解。文章以“酸和堿的中和反應”為例,分析學生思維發展的教學價值,闡述以問題為驅動、以活動體驗為途徑的教學活動設計及思維教學策略;通過實踐體會到,思維需要時空、思維可以形象化,思維有規可循。
酸和堿的反應;活動設計;思維教學
學習離不開思維,學生應該在思維活動中學習。發展學生思維的課堂教學,就是站在學生的角度,通過將學習內容問題化和活動化,激發學生思維的積極性,促使學生的思維活動持續發展,在活動體驗中促進學生對知識的深層理解。為此,以“酸和堿的中和反應”一課的教學為例,就發展學生思維的課堂教學展開討論。
“酸和堿的中和反應”是人教版義務教育課程標準實驗教科書《化學》(九年級下冊)第十單元課題2第一課時的內容,包括中和反應、中和反應在實際中的應用兩個方面。教材設計還有“在氫氧化鈉溶液中加入鹽酸”的實驗。教材為什么要這樣設計?實驗中為什么要滴加酚酞溶液?這是因為氫氧化鈉溶液與鹽酸的反應并沒有明顯的現象產生,無法根據現象來判斷這個化學反應是否發生了,因此,教材引入指示劑(酚酞)來輔助判斷化學反應的發生。
從培養學生思維的角度看,本課內容的教學價值主要有以下幾個方面,第一,借助指示劑、從反應物消耗的角度,可以證明盡管沒有明顯的現象,但氫氧化鈉溶液和鹽酸確實發生了反應,拓展了學生的認知視野,有利于幫助學生形成基于實驗探究化學反應是否發生的認識思路和方法;第二,借助氫氧化鈉溶液和鹽酸反應的微觀圖示,有利于促進學生初步從微觀角度認識中和反應的原因;第三,比較分析某些具體的酸和堿反應的實質,歸納總結出酸和堿發生中和反應生成鹽和水的反應規律,豐富了學生對化學反應的認識;第四,利用所學知識,將中和反應與治療胃酸過多、改變土壤因酸雨導致土壤酸性增強、處理工廠的廢水等問題建立聯系,不僅讓學生感受到化學知識的應用價值,也將促使學生在應用中將知識轉為有實際應用的經驗、提高解決實際問題的能力。
基于上述的分析,根據學生的實際,確定本節課的教學目標如下:
1.學會借助指示劑判斷無明顯現象反應的發生,通過實驗理解酸和堿之間能發生中和反應。
2.通過反應的微觀分析,初步了解中和反應發生的原因。
3.會書寫堿溶液與酸發生中和反應的方程式。
4.了解中和反應在生產、生活中的應用,體會中和反應與人類生產、生活、人體健康的密切聯系。
5.通過思考-討論,設計實驗方案判斷無明顯現象的中和反應能否發生,體會其設計思路和方法;
6.通過實驗活動,體會對獲得的事實進行分析得出結論的科學方法。
7.在討論和實驗中,增強與同學合作、交流,發表自己的觀點。
本節課的重點是理解酸與堿之間能發生中和反應,難點是如何設計實驗判斷沒有明顯現象的中和反應的發生。
1.教學整體思路與活動設計
發展學生思維的課堂教學,主要是圍繞教學的重、難點,設計可行的學習任務,并將學習任務問題化和活動化,讓學生在問題驅動下、在活動體驗中參與知識的形成過程,在學習知識的同時發展學生的思維能力。依據教學目標的定位,以主要問題線索展開教學(見下表1)。
將學習任務或教學內容以問題的方式提出,有利于引導學生思考;組織學生進行活動是學生思維的載體。上述學生活動的設計,考慮到了學生的認知規律,由宏觀到微觀,由感性到理性。

表1 “酸和堿之間會發生什么反應”(第1課時)的教學整體思路
2.發展學生思維的教學策略
(1)提出恰當的問題,以問題為驅動,激發學生的思維
教育心理學認為,學生的思維過程往往是從問題開始的。本節課通過創設情境,提出恰當的問題,以激發學生的思維。
情境1:呈現治療胃酸過多的藥
教師問:胃酸的主要成分是什么?治胃酸的胃藥的主要成分是什么?為什么能治胃酸過多?
情境2:往盛有氫氧化鈉溶液的試管中滴入鹽酸
提出問題:氫氧化鈉與鹽酸混合后發生反應了嗎?
通過情境1及問題的回答,學生能推測堿能與酸反應;教師選擇常見的氫氧化鈉和鹽酸,通過情境2的實驗,學生沒有看見明顯的現象,產生了認識上沖突,氫氧化鈉溶液與鹽酸到底能不能反應呢?這樣通過創設情景提出問題,聚攏了學生的注意力。從表1可見,本課的教學基于教學內容提出了系列問題,并多次采取設問、反問及追問方式,以問題為驅動促使學生的思維活動持續發展,不僅提高了學生的求知欲,還激發了學生的思維,既展示了本節課的重難點,又為學生活動做好鋪墊。
(2)圍繞問題組織有效的活動,在活動體驗中發展學生的思維
活動體驗是發展學生思維的重要途徑。為解決本節課的重、難點,本節課主要進行了四次學生活動,具體如下:
[活動1]你能設計實驗說明鹽酸與氫氧化鈉發生反應了嗎?
我的實驗方案是:

說明:在設計實驗方案時可以根據班級學生的情況,可以先讓學生設計,再總結思路和方法。也可以先回想如何設計無明顯現象的化學反應是否發生的思路和方法,再讓學生設計實驗方案。
學生的方案有:
方案1:往鹽酸中滴入足量的氫氧化鈉溶液,說明酸消耗的有往反應后的溶液中加指示劑、加活撥金屬,加碳酸鹽,加金屬氧化物等。
方案2:往氫氧化鈉溶液中(滴有酚酞)加入足量的鹽酸,說明堿消耗。
方案3:將反應后的液體蒸發有白色固體生成,分析白色固體的成分,說明有新物質生成。
還有個別學生提出:可以通過測定混合前后溶液的溫度和pH值來說明反應是否發生。
從學生的思考及交流實驗方案,可以看出,這樣的活動有利于學生發散思維能力的提高。再通過回想或總結如何設計沒有明顯現象的反應是否發生的思路或方法,使思維更加嚴謹和有序。
[活動2]設計實驗方案并進行實驗:如何借助酸堿指示劑判斷氫氧化鈉溶液與鹽酸是否發生了反應。

說明:先讓學生思考,寫出自己的實驗方案,提示需標明試管里的液體,在箭號上注明滴加的試劑,在括號里,填寫實驗現象。再通過小組討論完善實驗方案,使思維更有序。指示劑有兩種(石蕊和酚酞),滴加方式是在兩種酸中滴堿或堿中滴酸,根據組合有四種方案。學生進行實驗,教師需提醒學生需逐滴加入酸或堿,邊滴邊振蕩,注意觀察實驗現象。通過實驗及現象的分析,學生能得出最佳實驗方案。
本活動設計,主要想發展學生的有序思維,學會評價和選擇最佳實驗方案,有利于學生形象思維的發展。
[活動3]根據反應的微觀圖,試著分析酸和堿能夠發生反應的原因。
友情提示:從鹽酸與氫氧化鈉反應的微觀圖分析,可以用化學用語表達。
說明:先讓學生思考,然后小組討論,學生從圖中信息中分析出酸和堿能夠發生反應的原因。
學生在回答時,出現了以下問題:反應生成了氯化鈉分子。這時教師可以啟發學生回想氯化鈉溶液的導電實驗,氯化鈉溶液中,氯化鈉以自由移動的鈉離子和氯離子存在;還可以引導學生觀察反應前后微粒,劃去相同的粒子,得出酸堿反應的實質是:H++OH-=H2O;還有學生存在疑問:為什么水不以離子的形式存在呢?教師可以先給出相關資料:水具有穩定性,宏觀:水在2000℃以上才開始分解;微觀:室溫下,一億個水分子中,只有一個水分子可能發生解離。也可以在學生提問時再解釋。水是一種極弱的電解質,不易解離成自由移動的離子,此活動可以幫助學生認識中和反應的實質,通過對微觀圖分析、比較、表達等,提高學生獲取信息、分析信息、表達信息等思維能力。

圖2 氫氧化鈉與鹽酸反應
[活動4]體會中和反應的應用(用化學方程式表示)
(1)用熟石灰改良酸性土壤;
(2)用氫氧化鈉處理硫酸廠的廢水;
(3)用胃舒平(主要成分氫氧化鋁)中和胃酸過多。
此項活動因為時間的關系,很難在課堂上較細致地完成,課堂上讓學生練習有關方程式的書寫,鞏固酸和堿之間能發生中和反應、體會中和反應方程式書寫方法及中和反應在生產、生活中的應用。還有些值得思考的問題,如:改良酸性土為什么用氫氧化鈣,不用氫氧化鈉?土壤酸性的原因是什么?制酸工廠廢水的排放,你認為用哪種堿處理最好?怎樣實現適量?胃酸過多的人可以吃什么食物?等等,讓學生帶著問題,課后通過看書、仔細觀察相關圖、思考、查資料等體會化學的魅力。
學生通過思考、討論、交流、實驗、書寫等活動,較好地建構了本節課需要掌握的知識,并在建構知識的過程中,提高了學生分析問題及解決問題的思維能力。
“酸和堿的中和反應”是初中化學的重點內容,本節課解決問題的思路在近幾年中考試卷的實驗探究題中都有體現,通過發展學生思維的教學實踐,較好地解決了以往學生學習中存在的主要問題。反思教學實踐,有以下幾點體會。
1.思維需要時空
這里的“時”指時間,教師提出問題后,一定要閉嘴,給學生留有一定的思考時間。這里的“空”指場地,要創造環境讓學生輕松愉悅地討論和交流。再好的課堂教學設計,如果不能在課堂教學中得到有效的貫徹和實施,那也只能是“空中樓閣”。筆者有切身的體會,如果教師課堂上只為完成教學目標,把知識、方法和能力強壓給學生,那么課堂是沒有生命力的,師生都很累,效果卻不好。真正發展學生思維的課堂是:教師有條不紊,娓娓道來、能啟發學生思考,讓學生充分地活動,老師和學生在同一戰線上共同解決問題,學生不知不覺地掌握了知識,提高了思維能力。
2.思維可以形象化
常常有人說:只可意會,不能言傳,覺得思維是看不見的。但筆者覺得,思維過程可以通過不同方式表現出來,比如可以寫出來、畫出來、說出來。學生設計實驗方案的設計思路,可以通過畫圖形象地表示出來;酸和堿反應的實質,可以通過微觀圖分析,也可以通過化學用語表達等都再現思維過程。通過形象化方式展現思維過程,將學生難理解的內容想辦法思維再現,可以將復雜問題簡單化,幫助學生化解學習的困難和障礙。學生遇到較難的題或多步實驗裝置圖題,通過標注氣流的走向,分析物質的變化等,可以讓學生的思考“看”得見,使解題的思路清晰明了,進而可以鍛煉思維能力。
3.思維有規則可循
在課堂上要發展學生的思維,需要有意識地引導學生進行分析和總結。如圍繞“往氫氧化鈉溶液中滴入鹽酸時沒有明顯現象,如何判斷是否發生了反應”這一問題,在先讓學生思考和交流的基礎上,教師一定要引導學生總結,分析問題的思路是:化學反應發生時反應物會減少,其實質是有新物質生成;針對鹽酸與氫氧化鈉溶液混合沒有明顯的現象,可以通過從反應物消耗和生成物檢驗的角度來尋找化學反應發生的證據,以此作為設計實驗方案的基本思路;反應物的消耗可以根據酸和堿的化學性質借助指示劑來判斷,通過生成物的討論來進一步證實酸和堿發生了反應。通過這樣有序思維的滲透,能夠幫助學生體會并形成“設計實驗方案證明無明顯現象的化學反應發生”的基本思路和方法。
上述教學實踐不僅提升了教師本人對思維課堂教學的認識,更為可喜的是筆者所教學生中考化學成績的優秀率明顯高于同類學校,其中一個重要的原因就是筆者在平時教學中注重培養學生的思維,并根據學生情況進行學習方法的指導。發展學生思維的課堂教學實踐,能夠讓學生培養思維和知識學習協同同步,能夠促進學生對化學知識的深層理解,感謝思維課堂給學生帶來的一切。
[1]中華人民共和國教育部制訂.義務教育化學課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2011
[2]王祖浩,王磊.義務教育化學課程標準(2011年版)解讀[M].北京:高等教育出版社,2012
[3]Eric Frangenheim著,龍玫譯.活躍課堂思維的教學策略[M].北京:中國輕工業出版社,2011
1008-0546(2013)06-0028-04
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.011