初中化學教學中學習情境素材的挖掘

闞俊山

初中化學教學中學習情境素材的挖掘

闞俊山

（江蘇省如皋市外國語學校江蘇如皋226500）

教學中合理挖掘學習情境素材，創設學習情境，有利于激發學生學習的興趣，降低知識建構的難度，培養學生的探究能力，提高化學教學的有效性。文章從化學“異常”實驗、化學實驗廢棄物、日常生活、化學史實等方面，結合具體的案例分析挖掘情景素材，促進學生學習力生成的方法。

化學教學；情境素材

現代學習理論認為,學生的學習與學習情境有著密切的聯系,教學過程中創設生動、直觀、形象、接近實際的學習情境,可以有效地激發聯想,喚醒長期記憶中有關的知識、經驗或表象,從而使學習者能利用自己原有認知結構中的有關知識與經驗去同化當前學習到的新知識,賦予新知識以某種意義。因此,教學中合理挖掘學習情境素材,創設學習情境,讓知識在不同的情境中被學生重新建構并獲得意義,學生能夠在不同的情境中進行具體的思維和行動,運用所學的知識來解決實際問題,對于激發學生學習的興趣,降低知識建構的難度,培養學生的探究能力大有裨益。

一、化學“異常”實驗中學習情境素材的挖掘

化學實驗既是化學學習的重要內容,也是研究化學的重要工具和手段。化學實驗中的“異常現象”是教學中經常碰到的,它是一個寶貴的化學學習情境素材,如果處理正確,引導得當,不僅能激發學生學習化學的興趣,引發學生的探究欲望,培養學生質疑、究疑、猜想和論證的能力,同時還能使學生養成實事求是,嚴肅認真的科學態度。例如在“金屬的化學性質”教學中,為證明硫酸銅溶液與鋁發生置換反應,將打磨過的鋁絲放入硫酸銅溶液中,可觀察到鋁絲表面有紅色固體出現,證明硫酸銅溶液與鋁發生了化學反應。細心的學生實驗時,發現了一個意外現象：溶液中還有氣泡產生。這種意外現象的發生可作為實驗教學中知識有效生成的契機,讓學生在三維目標上獲得新的發展,學生對產生的氣體作出大膽猜想,①可能氧氣,②可能是氫氣,③可能是二氧化硫……學生自己提出的問題而又迫切要求解決,這一動機蘊藏著強大的內驅力和求知欲,教師的職責是創設情境、幫助引導。為了驗證猜想,讓學生自主選定方法,獨立創新實驗,自主尋求結論。學生設計實驗方案是基礎,教師要引導學生怎樣設計,對學生的設計不妥之處及時糾正,共同討論,得出較完善的方案,使實驗更加完善。當實驗結果表明猜想不對時,因勢利導,再組織學生分析討論,查閱資料,發現硫酸銅溶液呈一定的酸性,產生氣體的根本原因是活潑金屬與酸性物質反應得到的氫氣,學生實驗后所得信息進行分析、討論、歸納、綜合得出結論是關鍵,更是目的。通過實驗引導學生在從實驗設計到探求出結果的整個過程中不斷提高認識,有利于培養學生的科學態度和科學作風,使他們領悟到探究知識的艱辛和獲得化學知識的科學方法。

二、化學實驗廢棄物中學習情境素材的挖掘

化學實驗中會產生一些廢渣、廢氣和廢液,這些廢棄物本身是一種值得挖掘的教學情境資源,同時,對它們進行正確的處理過程,也能增強學生們的學科情感和環保意識。

化學實驗中的廢棄物是一種值得開發的情境資源。這些廢棄物中往往含有多種物質,它們的成分、性質和質量關系都是值得學生們進行探究的情境素材。如：在進行“酸堿指示劑與酸、堿的反應”實驗前,要求每組的學生將本組的廢液集中到一只燒杯中,實驗結束后,各組比較燒杯中廢液的顏色,學生們立刻就產生問題：用的藥品是一樣的,為什么有的組是紅色的,有的組是紫色的？他們自然的就此產生了猜想：可能是酸多了;可能是堿多了;可能是酸和堿都沒有了。然后各組對自己組的廢液進行了驗證,證實他們各自的猜想。學生們在這次實驗中不僅認識到酸堿指示劑與酸堿的變色情況,還知道了酸堿可以反應,且用量不同,最終剩余物的成分也不相同,學會了分析反應后溶液中溶質成分的方法。更重要的是,化學實驗的豐富多彩、實驗現象的千姿百態,激發了學生的強烈的好奇心,使學生產生學好這門學科的欲望。

化學實驗中廢棄物的處理過程也是一種重要的教學情境資源。如：在學習了酸堿知識的基礎上,對硫在氧氣中燃燒實驗產物的重新分析,提出以下問題：這種廢氣能否直接排放？排放后可能會產生什么后果？應該如何處理這些廢氣？學生們經討論、實驗,認為：①將實驗產生的廢棄物,利用堿性物質(如熟石灰等)將其反應掉,然后再行處理;②在化學實驗中,要嚴格根據要求的用量取用藥品,盡可能減少廢棄物;③實驗中產生的廢棄物也要妥善處理,決不能隨意傾倒,防止造成環境污染;④實驗廢液、廢物應倒入廢液缸中或放到指定地點,有的甚至還可以變廢為寶。這樣做既保護了環境,更重要的是讓學生從一點一滴做起,養成保護環境的良好習慣,增強了保護環境的責任意識。

三、生活中化學學習情境素材的挖掘

生活中處處有化學,人們的衣食住行都與化學密不可分,初三學生已經有了一定的生活經驗和感性認識。化學在創造了豐富的物質的同時,也由于使用的不科學帶來一定的負面影響。只要留意觀察,便可把生活中豐富的化學現象和問題加工成化學學習情境。化學學習情境的挖掘要注意科學性,一個良好的情境,不僅應該包含著促進學生智力發展的知識內容,幫助學生建構起良好的認知結構,而且應該蘊涵著促進學生非智力品質發展的情感內容和實踐內容。化學最新的科技成果,不僅可以為解決人類面臨的危機做出積極的貢獻,也可以吸引學生關心科學,熱愛科學,更能激發學生投身科學的熱情。例如,在合金的教學中采用不銹鋼餐具來創設情境：不銹鋼是由鐵鉻合金再摻入其他一些微量元素而制成的。由于其金屬性能良好,并且比其他金屬耐銹蝕,制成的器皿美觀耐用,而不銹鋼抗菌餐具是指一種具有殺滅或抑制微生物功能的一類新型不銹鋼餐具,其特別之處就在其使用的材料。目前抗菌材料更多的是指通過添加一定的抗菌物質,從而使材料具有抑制或殺滅表面細菌能力的一類新型功能材料,如抗菌塑料、抗菌纖維和織物、抗菌陶瓷、抗菌金屬材料等。生活中如何應用所學化學知識選擇不銹鋼餐具以及不銹鋼餐具使用過程中有哪些注意點,學生了解得并不多,但通過化學學習,了解到不銹鋼餐具不可長時間盛放鹽、醬油、醋、菜湯等,因為這些食品中含有的化學物質,如果長時間盛放,使不銹鋼餐具中有害的金屬元素被溶解出來。生活中也不可以用強堿性或強氧化性的小蘇打、漂白粉、次氯酸鈉等進行洗滌,因為這些物質會與不銹鋼起化學反應。生活中這些問題的解決充分調動了學習主動性和積極性,把蘊藏于學生中的巨大學習潛能挖掘出來,這也是化學教學有效性的關鍵所在。

四、化學史實中學習情境素材的挖掘

利用化學史實挖掘情境素材的意義在于為學生提供知識獲得、理解及應用的素材以及相應的活動背景,學生所要習得的知識存在于其中并得以應用,這一過程激發的不僅僅是學生的情感活動,更有認知活動與實踐活動的促進。這一目標下的情境設計更多地從其作用的全面性加以分析,其中包含著促進學生智力發展的知識內容、幫助學生形成科學素養的科學方法內容、蘊含著學生非智力品質發展的情感與價值觀內容,具體素材可以從化學歷史發展中的生產活動、對立理論假說的形成與爭論發展、重大發明以及核心概念的演變過程中加以提煉,在此基礎上形成能為學生理解并樂于參與解決的化學問題。教學中充分利用化學史實,挖掘其中的學習情境素材,有助于讓學生從知識的學習轉向觀念的學習。例如在原子的構成教學活動中,設計活動讓學生追尋科學家探索歷程,從道爾頓認為原子是堅實的、不可再分的實心球、湯姆生提出的原子是一個均勻的球體,平均分布著正電荷的粒子,其中鑲嵌著許多電子,中和了電荷,從而形成了不顯電性的原子,再到盧瑟福通過實驗推斷出原子的大部分體積是空的,電子隨意地圍繞著原子中心一個帶正電荷的很小的核高速運轉,原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在這個很小的核里,以及玻爾對原子結構的解釋來感知原子的構成,感受到隨著現代科學技術的發展,科學家對質子、中子、電子的研究更加深入,人類對原子的認識過程將會不斷深化,從而形成正確的原子結構觀念。該情境的挖掘有利于學生體驗知識獲得過程的學習,學生的問題意識會逐步提高,能夠發現并提出有價值的問題,敢于質疑,勤于思索,逐步形成獨立思考的能力,提高自主學習化學的能力。

總之,通過挖掘豐富的化學學習情境,讓學生感到化學就在身邊,充分調動學生學習的主動性和積極性,讓學生在學習情境中親自經歷、親自體驗、親自發現、親自研究,在活動中感知,在親歷中心領神會,使化學課堂成為最具活力的課堂。

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1008-0546（2013）05-026-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.05.010